(完整版)化学计算题解题方法(含答案)

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(完整版)化学计算题解题方法(含答案)

高中化学计算题常用的一些巧解和方法

一、差量法

差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。【例1】把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中,充分反应后取出铁片,洗涤、干燥后称其质量为22.8g,计算

(1)析出多少克铜? (2)反应后溶液的质量分数多大?

Cu 完全反应,反应后的溶液为FeSO4溶液,不能轻解析“充分反应”是指CuSO4中2

率地认为22.8g就是Cu!(若Fe完全反应,析出铜为25.6g),也不能认为22.8-22.4=0.4g 就是铜。分析下面的化学方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g铜,使铁片质量增加

8g(64-56=8),反过来看:若铁片质量增加8g,就意味着溶解56gFe、生成64gCu,即“差量” 8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有关物质的量。

设:生成Cu x g,FeSO4 y g

Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu 质量增加

56 152 64 64-56=8

y x 22.8-22.4=0.4

故析出铜3.2克

铁片质量增加0.4g,根据质量守恒定律,可知溶液的质量必减轻0.4g,为

500-0.4=499.6g。

【巩固练习】将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内,达到平衡时,NH3的体积分数为26%,若温度保持不变,则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为

1∶______。

解析:由阿伏加德罗定律可知,在温度、体积一定时,压强之比等于气体的物质的量之比。所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。

方法一设起始时N2气为a mol,H2为b mol,平衡时共消耗N2气为xmol

N2+3H22NH3

起始(mol) a b ?0

变化(mol) x 3x 2x

平衡(mol) a-x b-3x 2x

起始气体:a+bmol

平衡气体:(a-x)+( b-3x)+2x=(a+b-2x)mol

又因为:体积比=物质的量比

(注意:若N 2为1mol ,H 2为3mol ,是不够严密的。)

方法二设平衡时混合气体总量为100mol ,则其中含NH3为100×26%=26mol N 2+3H 2

2NH 3 物质的量减少

1 3

2 4-2=2 26mol x x=26mol

即生成 NH 的量,就是减少量,所以反应起始时混合气体共为:

100+26=126mol

比较上述两种方法,不难看出“差量法”的优越性。

二、平均值法

平均值法是根据平均值原理(混合物中某一量的平均值,必大于组分中相应量的最小值,而小于各组分中相应量的最大值)进行求解的一种方法。

平均值法最快捷的解题方法是十字交叉法(又称图解法),该法适用于二元混合物中各组分相对含量的某些计算,如有关质量分数、物质的量分数、气体体积分数等。 1、十字交叉法的原理

数学推导:A ·a + B ·b = (A +B )·c

即表示为:

(a >c >b ) 2、十字交叉法的适用范围

c

a b

c B A --=

整理得:a

b c |c -b|

|a -c|

【例题1】MgO 和CuO 组成的混合物中,氧元素的质量分数为25%,求混合物中MgO 和CuO 的质量比。

解:在MgO 中,O%=40%,CuO 中,O%=20%

【例题2】把一定量的铜和硝酸铜的混合物在空气中加热,完全反应后所得固体的质量与原混合物的质量相等,求原混合物中铜和硝酸铜物质的量之比。【2Cu(NO 3)2 === 2CuO + 4NO 2↑+O 2↑】

解:由于Cu → CuO ,Cu(NO 3)2 → CuO ,所以生成的CuO 物质的量与原混合物的物质的量相等,而生成固体全部是CuO ,所以M(混)=M(CuO)=80。

MgO

CuO

40%

20%

5%

15% 25%

3

1

%15%5)()(=

=CuO m MgO m Cu

Cu(NO 3)2

64

188

108

16 80

[]4

27

16108)()(23=

=NO Cu n Cu n

【巩固练习】晶体硼是由105B和115B两种同位素构成的。已知5.4 g晶体硼全部氢化生成B2H6(硼烷)气体时,可得标准状况下5.6 L硼烷,则晶体硼中和两种同位素原子个数比是()

A.1∶1 B.1∶3 C.1∶4 D.1∶2

2B——————B2H6

2M(B) g 22.4L

5.4g 5.6L M(B) =10.8

三、极值法

极值法是采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法。它采用的是“抓两端、定中间”的方法,即将题设条件构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定其中间量值。

【例题】2.3 g纯净金属钠在干燥空气中被氧化后得到3.5 g固体,由此可判断其氧化产物()

A.只有Na2O B.只有Na2O2C.Na2O和Na2O2D.无法确定设Na完全氧化为Na2O,2Na →Na2O

46g 62g

2.3g m(Na2O)=

3.1g

设Na完全氧化为Na2O2,2Na →Na2O2

46g 78

2.3g m(Na2O2)=

3.9g

3.1g<3.5g<3.9g 氧化产物应为两种Na2O和Na2O2的混合物

【巩固练习】1.4 g某碱金属及其氧化物的混合物,与水完全反应后蒸干溶液得不含结晶水的固体1.79g,则该混合物中碱金属的质量分数为()

A.25.7%B.35.2%C.44.5%D.64.5%

10 5

B

11 5

B 1

1

1

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