高三化学计算题专题

一．过量问题

思考：先根据已有的经验思考：在什么样的情况下需判断何种反应物过量？你是如何判断的？

（依据化学方程式中所体现的各反应物质间的定量关系，以及题给物质的实际量等条件予以判断）两种反应物的量均已确定，应先判断哪种反应物过量，再根据没有过量（少量）的反应物的量进行计算，求产物的量，具体步骤如下

(1)写出反应化学方程式

(2)判断哪一种反应物过量

(3)根据不足的求解

此类题目中关键是判断哪一种反应物过量。而判断方法通常有两种。举例如下：

☆例1 8mol H2与6mol O2充分反应，求生成水的质量。

方法一：以任意种反应物为标准，判断过量：

（假设其中一种物质完全反应，并以此计算出另一种物质的量，再与题目所给的量进行比较。）

方法二：比例式法：

参考《导学教程》P125 ★练习 1 实验室用 6.96 g 二氧化锰和50 mL 10mol/L 的盐酸共热制取氯气。标准状况下可制得氯气多少升？

★下列题是过量问题的讨论题

★范围过量及讨论的计算：范围讨论计算往往是过量计算的演化和延伸，因反应物之间相对含量不同而使产物有所不同（如H2S与O2，CO2与NaOH，Cl2与NH3等），因此正确书写恰好反应生成相对单一的产物的化学方程式，以恰好反应的特殊点为基准讨论计算是解决问题的关键练习 2 试计算推理：分别向两份含有 1 mol NaOH 溶液中溶入0.8 mol CO2和1.5 mol HCl 气体，各得什么产物？其物质的量为多少？

★练习3 某500 mL 溶液中含有0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2mol 铁粉，待Fe3＋完全还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变）（）A．0.4 mol/L B．0.6 mol/L

C．0.8 mol/L D．1.0 mol/L

★练习4 在某100 mL 混合液中，硝酸的物质的量浓度为0.4 mol/L ，硫酸的物质的量浓度为0.2 mol/L ，向其中加入7.56 g 铜粉，微热，充分反应后，溶液中铜离子的俄物质的量浓度约为（）A．0.15 mol/L B．0.3 mol/L

C．0.225 mol/L D．无法计算

二、关系式法

实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。

此法解题的步骤如下：

（1）写出各步反应方程式（也可为离子方程式）（2）据化学方程式找出可以作为中介物质，并确定最初反应物，中介物，最终生成物之间的量的关系。

（3）确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系。

（4）根据所确定的最初反应和最终生成物之间的量的关系和已知条件进行计算。

一般此类题目有两种，如下：

（1）物质制备中的关系式法

☆例 2 某化肥厂用氨氧化法制硝酸，并制取硝酸铵。已知由氨制取NO的转化率为96%，由NO2制取硝酸的转化率为92%，硝酸与氨反应的转化率为100%。若制得320 t 硝酸铵，共需氨气多少吨？

参考《导学教程》P127 典例4 （2）物质分析中的关系式法

测定漂白粉中氯元素的含量，测定钢中的含硫量，测定硬水中的硬度或测定某物质组成等物质分析过程，也通常由几步反应来实现，有关计算也需要用关系式法。

☆例3 让足量浓硫酸与一定量的氯化钠固体加强热反应，把生成的氯化氢溶于适量的水中，再加入二氧化锰使盐酸完全反应，将反应生成的氯气通入KI溶液中，得到11.6克碘，试计算反应中NaCl的质量。★练习5 一定量的铁粉和9克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集

得9克水,求加入的铁粉质量为

A.14g

B.42g

C.56g

D.28g

三、差量法

差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。

其实质是借助数学中的“等比性质”，把有增减量变化的反应式列成比例式，即：

d

b

c

a

d

c

b

a

-

-

=

=

（一）质量差法

☆例4 把12.2克干燥的氯酸钾和二氧化锰的混合物放到试管中加热，直至没有气体产生为止。冷却后，称得剩余固体的质量为8.4克。求原混合物中氯酸钾的质量是多少？

★练习6 在1L 2 mol/L 的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了13.2克。，问：（1）加入的铜粉是多少克？

（2）理论上可产生NO气体多少升？（标准状况）

★练习7 50 g Fe浸在硫酸铜溶液中，过一会儿取出，经洗涤、干燥后，称量得51.2 g 固体，则参

加反应得Fe 的质量是多少

（二）体积差法

☆例5 等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的8/9 （同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为多少？

★练习8 把盛有48 mL NO、NO2 混合气体的容器，倒置于水中（同温同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为24 mL，求原混合气体中NO、NO2的体积分别为多少？

四、守恒法

化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象。守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法和技巧，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中某种不变（守恒）量建立关系式，从而简化思路，快速解题。

常见的守恒有：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等。（一）质量守恒法

质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变（稀释定律C1V1=C2V2）。

☆例6 某固体物质X加热分解：

2X == Y ＋2Z＋4W

生成物均为气体，现测得生成的混合气体500mL （标况）的质量为0.51 g，则X的摩尔质量约为多少？

★练习9 1500C时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的

（A）96倍（B）48倍

（C）12倍（D）32倍

（二）元素守恒法

元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。

也可延伸为某些离子、离子团的守恒

☆例7 38.4 g铜跟适量浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 L （标况），反应消耗硝酸的物质的量为多少？

参考《导学教程》P123 典例2