化学一轮复习文档：第1章 化学中常用的物理量——物质的量 专题讲座一 含答案

专题讲座一化学计算的常用方法方法一守恒法(一)质量守恒(原子守恒)依据化学反应的实质是原子的重新组合，因而反应前后原子的总数和质量保持不变。

[典例1](2019·石家庄调研)28 g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为()A．36 g B．40 g C．80 g D．160 g答案 B解析28 g铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液，然后加入足量的Na2O2固体，由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，本身也具有强氧化性，所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe2O3，根据铁原子守恒，n(Fe2O3)＝12n(Fe)＝12×28 g56 g·mol－1＝0.25 mol所得Fe2O3固体的质量为：0.25 mol×160 g·mol－1＝40 g。

针对训练1．(2018·长汀县校级月考)有14 g Na 2O 2、Na 2O 、NaOH 的混合物与100 g 质量分数为15%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得固体质量为( ) A ．20.40 g B ．28.60 g C ．24.04 g D ．无法计算 答案 C解析 混合物与盐酸反应后所得溶液为氯化钠溶液，蒸干后得到NaCl ，由Cl －质量守恒关系可得100 g ×15%×35.536.5＝m (NaCl)×35.558.5，解得m (NaCl)≈24.04 g 。

2．(2018·奉贤区二模)一定量的H 2和Cl 2充分燃烧后，将反应生成的气体通入100 mL 1.0 mol·L －1的NaOH 溶液中，两者恰好完全反应，生成NaClO 为0.01 mol ，则燃烧前H 2和Cl 2的物质的量之比为( )A ．5∶4B ．4∶5C ．4∶3D ．3∶4 答案 B解析 100 mL 1.0 mol·L －1的NaOH 溶液中含有氢氧化钠的物质的量为1.0 mol·L －1×0.1 L ＝0.1 mol ；两者恰好完全反应，说明0.1 mol NaOH 完全反应，生成的0.01 mol NaClO 来自Cl 2与NaOH 的反应(Cl 2＋2NaOH===NaCl ＋NaClO ＋H 2O)，则氢气和氯气反应后剩余氯气的物质的量为0.01 mol ，消耗NaOH 的物质的量为0.02 mol ，发生反应NaOH ＋HCl===NaCl ＋H 2O ，消耗NaOH 的物质的量为：0.1 mol －0.02 mol ＝0.08 mol ，则n (HCl)＝n (NaOH)＝0.08 mol ，n (H 2)＝n (Cl 2)＝12n (HCl)＝0.08 mol ×12＝0.04 mol ，所以原混合气体中含有Cl 2的物质的量为：0.01 mol＋0.04 mol ＝0.05 mol ，氢气的物质的量为0.04 mol ，燃烧前H 2和Cl 2的物质的量之比＝0.04 mol ∶0.05 mol ＝4∶5。

(二)电荷守恒依据电解质溶液呈电中性，即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数或离子方程式前后离子所带电荷总数不变。

[典例2] 将a g Fe 2O 3、Al 2O 3样品溶解在过量的200 mL pH ＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液，使Fe 3＋、Al 3＋刚好沉淀完全，用去NaOH 溶液100 mL ，则NaOH 溶液的浓度为________________。

答案 0.2 mol·L －1解析 当Fe 3＋ 、Al 3＋刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而Na ＋全部来源于NaOH ，且变化过程中Na ＋的量不变。

根据电荷守恒可知：n (Na ＋)n (SO 2－4)＝21，所以，n (NaOH)＝n (Na ＋)＝2n (SO 2－4)＝n (H ＋)＝0.1 mol·L －1×0.2 L ＝0.02 mol ，c (NaOH)＝0.02 mol 0.1 L＝0.2 mol·L －1。

针对训练3．在一定条件下，RO n －3和F 2可发生如下反应： RO n－3＋F 2＋2OH －===RO －4＋2F －＋H 2O ，从而可知在RO n －3中，元素R 的化合价是( ) A ．＋4价 B ．＋5价 C ．＋6价 D ．＋7价 答案 B解析 要求RO n －3中R 的化合价，若知道n 值，计算R 的化合价则变得很简单。

依据离子方程式中电荷守恒，n ＋2＝1＋2，n ＝1，RO n －3中氧显－2价，因此R 的化合价为＋5价。

4．若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：根据表中数据判断试样的pH ＝________。

答案 4解析 根据表格提供的离子可知，NH ＋4水解导致试样溶液呈酸性，再根据电荷守恒可知，[K ＋]＋[NH ＋4 ]＋[Na ＋]＋[H ＋]＝2[SO 2－4]＋[Cl －]＋[NO －3]，将表格中的数据代入得H ＋浓度为10－4 mol·L －1，则pH 值为4。

易错警示 列式时不要忘了离子浓度前乘上离子所带电荷数。

方法二 化学方程式计算中的巧思妙解——差量法化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法，解题的一般步骤为： (1)准确写出有关反应的化学方程式。

(2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。

该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。

(3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。

[典例3] 为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度，现将w 1 g 样品加热，其质量变为w 2 g ，则该样品的纯度(质量分数)是( ) A.84w 2－53w 131w 1B.84(w 1－w 2)31w 1C.73w 2－42w 131w 1D.115w 2－84w 131w 1答案 A解析 由题意知(w 1－w 2)g 应为NaHCO 3分解生成的CO 2和H 2O 的质量，设样品中NaHCO 3质量为x g ，由此可得如下关系：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 2×84 62 x w 1－w 2 则x ＝84(w 1－w 2)31，故样品纯度为m (Na 2CO 3)m (样品)＝w 1－x w 1＝84w 2－53w 131w 1。

针对训练5．将12 g CO 和CO 2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18 g ，则原混合气体中CO 的质量分数为________。

答案 87.5%解析 设原混合气体中CO 的质量分数为x 。

CuO ＋CO =====△Cu ＋CO 2 气体质量增加(差量) 28 g 44 g 44 g －28 g ＝16 g 12x g 18 g －12 g ＝6 g 2816＝12x6，解得x ＝0.875。

6．(2018·山东省实验中学高三模拟)16 mL 由NO 与NH 3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO ＋4NH 35N 2＋6H 2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL ，则原混合气体中NO 与NH 3的物质的量之比有四种情况：①5∶3 ②3∶2 ③4∶3 ④9∶7。

其中正确的是( )A ．①②B ．①④C ．②③D ．③④ 答案 C解析 根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。

6NO ＋4NH 35N 2＋6H 2O(g) ΔV (气体的体积差)6 mL 4 mL 5 mL 6 mL (5＋6)－(4＋6) ＝1 mL(理论差量) 9 mL 6 mL 17.5－16＝1.5 mL(实际差量)由此可知共消耗15 mL 气体，还剩余1 mL 气体，假设剩余的气体全部是NO ，则V (NO)∶V (NH 3)＝(9 mL ＋1 mL)∶6 mL ＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH 3，则V (NO)∶V (NH 3)＝9 mL ∶(6 mL ＋1 mL)＝9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO 、NH 3的混合气体，故V (NO)∶V (NH 3)介于5∶3与9∶7之间，对照所给的数据知3∶2与4∶3在此区间内。

方法三 解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间关系进行解题的一种方法，一般适用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。

它是化学计算中的基本解题方法之一，利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，减少运算量，且计算结果不易出错，准确率高。

针对训练题组一根据原子守恒找关系式7．碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。

在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。

溶解28.4 g上述混合物，消耗1 mol·L－1盐酸500 mL。

煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A．35 g B．30 g C．20 g D．15 g答案 C解析碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜，溶解28.4 g该混合物，消耗1 mol·L－1盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 mol，根据氯元素守恒，则CuCl2的物质的量为0.25 mol。

根据Cu元素守恒可知，原混合物中含有Cu元素的物质的量为0.25 mol，煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 mol，则m(CuO)＝0.25 mol×80 g·mol－1＝20 g。

8．在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L－1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为()A．72% B．40% C．36% D．18%答案 C解析由S原子守恒和有关反应可得出：S～H2SO4～2NaOH32 g 2 molm(S) 0.5×10×10－3 mol得m(S)＝0.08 g原混合物中w(S)＝0.08 g0.22 g×100%＝36%。

题组二根据电子守恒找关系式9．将Mg和Cu组成的2.64 g混合物投入适量的稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到NO气体0.896 L (标准状况)，向反应后的溶液中加入NaOH溶液使金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为________。