化学专题讲座一

专题讲座一 学考第29题——化学计算题解题方法

1．(2016·浙江4月选考，29)Cl 2与NaOH 溶液反应可生成NaCl 、NaClO 和NaClO 3，c (Cl －

)和c (ClO －)的比值与反应的温度有关，用24 g NaOH 配成的250 mL 溶液，与Cl 2恰好完全反应(忽略Cl 2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化)。

(1)NaOH 溶液的物质的量浓度 mol·L －1。 (2)某温度下，反应后溶液中c (Cl －)＝6c (ClO －)，则溶液中c (ClO －) ＝ mol·L －1。 答案 (1)2.4 (2)0.30

解析 (1)24 g NaOH 的物质的量为0.6 mol ，溶液体积为250 mL ，故c (NaOH)＝0.6 mol 0.25 L ＝2.4 mol·L －1。

(2)根据题意，设反应后溶液中c (Cl －)＝a ，c (ClO －)＝b ，c (ClO －3)＝c ，根据电荷守恒得c (Na ＋)＝c (Cl －)＋c (ClO －)＋c (ClO －3)，则a ＋b ＋c ＝2.4 mol·L －1，根据转移电子守恒a ＝b ＋5c 以及题给信息a ＝6b ，解题a ＝1.8 mol·L －1，b ＝0.3 mol·L －1，c ＝0.3 mol·L －1。

2．(2015·浙江10月选考，29)量取8.0 mL 5.0 mol·L －

1H 2SO 4溶液，加蒸馏水稀释至100 mL ，取两份稀释后的H 2SO 4溶液各25 mL ，分别加入等质量的Zn 和Fe ，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请计算：

(1)稀释后H 2SO 4溶液的物质的量浓度为 mol·L －

1。 (2)加入Fe 的质量至少有 g 。

答案 (1)0.40 (2)0.65

解析 (1)加蒸馏水稀释至100 mL 后，H 2SO 4溶液的物质的量浓度＝5.0 mol·L －1×0.008 L 0.1 L

＝0.40 mol·L －1。

(2)m (Fe)＝0.224 L

22.4 L·mol －1×56 g·mol －1＝0.56 g ；

m(Zn)＝0.224 L

22.4 L·mol－1

×65 g·mol－1＝0.65 g。铁、锌与H2SO4反应都生成了224 mL的氢气，说明参加反应的铁与锌的物质的量相等，由于加入等质量的Zn和Fe，且每份硫酸的物质的量刚好为0.01 mol，说明铁有剩余，锌和硫酸刚好完全反应，所以铁至少为0.65 g。

1．题目短小精悍，固定格式，固定分值，两空4分。目的是让多数同学能通过，区分度较小。2．以元素化合物为载体，定量考查常见化学反应，并伴以图像、图表等包装形式，考查学生比较、判断、推理能力。

3．解题方法中除了依据化学方程式进行计算，还用到了一些解题技巧和数学思维方法，如守恒法、关系式法等。

一、守恒法

方法指导

当物质之间发生化学反应时，其实质就是原子之间的化分解和化合。即可推知某种元素的原子无论是在哪种物质中，反应前后其质量及物质的量都不会改变，即质量守恒；在化合物中，阴、阳离子所带电荷总数相等，即电荷守恒；在氧化还原化应中，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，即电子守恒；在组成的各类化合物中，元素的正负化合价总数的绝对值相等，即化合价守恒。运用守恒法解题的基本类型主要有以下三种：

1．原子(或离子)个数守恒

例1现有铁、氧化亚铁、三氧化二铁的混合物粉末3.44 g，向其中加入100 mL 1 mol·L－1盐酸恰好完全溶解，收集到标准状况下的气体22.4 mL，向反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色，则6.88 g该混合物在高温下用足量CO处理后，残留固体质量为多少克？

解析该铁和铁的氧化物的混合物在高温下用足量CO还原的残留固体应为铁，故本题实际上是求混合物中铁元素的质量，据混合物溶于盐酸后加入KSCN不变色，说明溶液中无Fe3

＋，全部是FeCl2。由Cl－个数守恒可知：n(FeCl2)＝1

2n(HCl)＝

1

2×0.1 L×1 mol·L－

1＝0.05 mol。

又据铁元素守恒知6.88 g混合物中含铁质量为2×0.05 mol×56 g·mol－1＝5.6 g。答案 5.6 g

2．电子得失守恒

例2 向含有1 mol FeCl 2的溶液中通入0.2 mol Cl 2，再加入含0.1 mol X 2O 2－

7的酸性溶液，使溶液中的Fe 2＋恰好全部被氧化，并使X 2O 2－7被还原为X n ＋

，则n 值为 。 解析 根据电子守恒可得1 mol ×1＝0.2 mol ×2＋0.1 mol ×2×(6－n )，解之，n ＝3。 答案 3

3．电荷守恒

例3 在NaCl 、MgCl 2、MgSO 4形成的混合溶液中，c (Na ＋)＝0.10 mol·L －1，c (Mg 2＋)＝0.25 mol·L －1，c (Cl －)＝0.20 mol·L －1，则c (SO 2－

4)为( ) A ．0.15 mol·L －1 B ．0.10 mol·L －

1 C ．0.25 mol·L －1 D ．0.20 mol·L －

1 解析 溶液为电中性，根据电荷守恒可得c (Na ＋)＋2c (Mg 2＋)＝c (Cl －)＋2c (SO 2－4)。

答案 D

1．将0.195 g 锌粉加入到20.0 mL 的0.100 mol·L －1 MO ＋

2溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是( )

A ．M

B ．M 2＋

C ．M 3＋

D ．MO 2＋

答案 B

解析 锌的物质的量为0.003 mol ，完全反应失电子0.006 mol ，若M 化合价由＋5变为x ，则根据得失电子相等有(5－x )×0.02×0.100＝0.006，可得x ＝＋2。

2．把V L 含有MgSO 4和K 2SO 4的混合溶液分成两等份，取一份加入含a mol NaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另取一份加入含b mol BaCl 2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子浓度为 mol·L －

1。 答案 2(2b －a )V

解析 方法一：由电荷守恒知，在V 2

L 溶液中存在关系： 2n (Mg 2＋)＋n (K ＋)＝2n (SO 2－4)

a mol 2

b mol

所以n (K ＋)＝(2b －a ) mol ，原混合溶液中c (K ＋)＝2(2b －a )V

mol·L －1。 方法二：由题意可知，若将含a mol NaOH 的溶液和含b mol BaCl 2的溶液均加入V 2

L 混合溶液中，则反应后得到溶质为NaCl 、KCl 溶液，由电荷守恒知n (Na ＋)＋n (K ＋)＝n (Cl －)，即a mol