专题18(化学计算常用方法和技巧)

专题19化学计算常用方法和技巧

班级_________________ 姓名_______________________________ 学号 ________________ 【专题目标】

1. 掌握化学计算中的常用方法和技巧。

2 .强化基本计算技能，提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力。

【经典题型】

题型一：差量法的应用

【例1】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况(1.01 >105Pa , 2^0 时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。

【点拨】原混和气体总体积为90毫升，反应后为70毫升，体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。

C x H y + (X+ — )。2■* XCO2 + =H2O

2体积减少

4

11+2

4

1020

计算可得y=4，烃的分子式为C3H4 或C2H4 或CH4

【规律总结】

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，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。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。

【巩固】

1、现有KCI、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO 3溶液，充分反应后产生 6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241

B.0.259

C.0.403

D.0.487

题型二：守恒法的应用

【例2】Cu、CU2O和CuO组成的混合物，加入100MI0.6mol/LHNO 3溶液恰好使混合物溶

解，同时收集到224mLNO气体(标准状况)。求：

(1)写出CU2O跟稀硝酸反应的离子方程式。

(2)产物中硝酸铜的物质的量。

(3)如混合物中含0.01moLCu，则其中CU20、CuO的物质的量分别为多少？

(4)如混合物中Cu的物质的量为X ,求其中Cu20、CuO的物质的量及X的取值范围。【点拨】本题为混合物的计算，若建立方程组求解，则解题过程较为繁琐。若抓住反应的

始态和终态利用守恒关系进行求解，则可达到化繁为简的目的。

(1)利用电子守恒进行配平。3Cu2O+14HNO 3==6Cu(NO 3)2 + 2NO f +7H2O

(2)禾【J用N 原子守恒。n ( HNO3) == 0.06mol , n (NO) == 0.01mol ,

贝V n ( Cu(NO3)2)== (0.06-0.01 ) /2=0.025mol

(3)本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。

转移电子总数：n (e-) = n ( NO)x 3==0.03mol

Cu 提供电子数：0.01 x 2=0.02mol

CU2O 提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n (CU2O) =0.01/2=0.005mol n (CuO)

=0.0025-0.01-0.005 x 2=0.005mol

(4)根据(3)解法可得n (CU2O) =0.015-Xmol n (CuO) =X-0.005mol。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu提供则n (Cu) =0.015mol ;若电子全由CU2O提供则n (CU2O) =0.015mol，贝U n (Cu2+) ==0.03mol 大于了0.025mol，说明n (Cu)不等于0, 另根据n (CuO) =X-0.005mol 要大于0 可得n ( Cu) >0.005mol。所以0.005mol < n (Cu) <0.015mol 。

【规律总结】

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，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。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。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。电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化一还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化一还原反应还是原电池或电解池中均如此。

【巩固】

2、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28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是

A.35g

B.30 g

C.20 g

D.15 g

题型三：关系式法的应用

【例3】为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40〜50毫克的碘酸钾。为检验

某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸

钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸

钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：

103「+ 5「+ 6 H — 312+ 3H2O

|2+ 2S2O32「T 2「+ &062「

【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO3 —和S2O32—的关系式进行求解。

解：6S2O32一 ------------------- 103「

6mol 1mol

0.030mol/L x 18.00mL x 10-3n

n (I2) ==0.09 x 10-3mol

每千克食盐中含KIO3：

(214 X 0,09 X 1O_J/428)X 1000 45X10(g) = 45 (mg)

•••该力口碘食盐是合格的

【规律总结】

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