高三化学复习资料之化学计算

2007高三化学一轮复习资料 第五部分 化 学 计 算 抛砖引玉 化学计算是从量的方面来反映物质的组成、结构、性质及变化规律的,它具有情境新颖,信息量大,化学知识丰富,综合性强等特点。它不仅能用来考查学生的思维能力和自学能力,还用来考查学生应用各方面知识进行判断、推理和分析、综合的能力、逻辑思维、抽象思维的能力。因此,这类试题区分度较大,具有选拔优秀学生的功能 指点迷津 解计算题应注意,下面解题的思路和方法 1.认真审题要挖掘题给信息,明确试题的已知条件是什么,需求的是什么。

2.科学审题。在审题的基础上,还用有关的化学概念对题目进行分析和解剖,找出已知条件和未知条件之间量的关系,探求解题突破口和解题途径。

3.仔细解题在确立解题途径后,列出各步算式,然后计算求解。解题过程中,还应注意各种方法及技巧的应用。如守恒法,差量法、关系式法、图象法等,熟练灵活地应用这些方法,会使解题得心应手,事半功倍,化不能为可能。

但解题时,应特别注意不能生搬硬套各种方法,为了方法而应用方法,一定要达到顺其自然,水到渠成的地步。

一、 学 海 导 航 化学计算一定要抓基础,重提高,高考中的两道计算题也各体现了这两个特点。

思维基础 (一)有关化学式的计算 1.通过化学式,根据组成物质的各元素的原子量,直接计算分子量。

2.已知标准状况下气体的密度,求气体的式量M22.4ρ。

3.根据相对密度求式量MMˊD。

4.由气态方程求式量M 5.混合物的平均分子量 6.原子量 ① 原子的原子量 ② 质量数质子数中子数 ③ 元素原子量 A1、A2表示同位素原子量,a1、a2表示原子的摩尔分数 ④ 元素近似原子量 A1、A2表示同位素原子量,a1、a2表示原子的摩尔分数 (二)有关化学方程的计算 1.步骤 ①正确写出有关化学方程式,并标出相关的量(物质的量或质量等)。

②把已知量(纯物质)和未知量(用x、y等表示)分别写在化学方程式中有关数值下面,确定对应关系 ③根据有关的量列出比例或列出方程或方程组求解。

2.注意 ①单位同一物质所使用的单位必须一致,不同物质的单位可以不同。常用的单位有克、升、摩尔等 ②对气体使用体积时注意条件(温度及压强),否则气体体积无意义 ③几种关系 物质纯度 产率 转化率 3.解题常用方法。(具体求法见例题) ①代数法;
②关系式法;
③差量法;
④讨论法;
⑤推断法;
⑥十字交叉的方法;
⑦列表图示或函数图象法;
⑧等恒法。

三 溶液计算 1. 包括内容 ① 溶液构成的计算;

② 有关溶解度的计算(包括利用溶解度曲线解题);

③ 溶质的质量分数溶液的配制及应用计算;

④ 有关物质量浓度的计算;

⑤ 电离度,pH值,H离子、OH离子浓度的计算;

⑥ 有关电化学的计算 2. 基本公式及关系 (1)物质的量浓度 ①。

②稀释过程中溶质不变C1V1C2V2。

③同溶质的稀溶液相互混合C混 ④质量分数换算为物质的量浓度C (2)溶质的质量分数。

① ②(饱和溶液,S代表溶质该条件下的溶解度) ③混合m1a1m2a2m1m2a混 ④稀释m1a1m2a2 3有关溶解度的计算 ① S(饱和溶液一定温度下) ② S(a饱和溶液质量分数) ③ 把不饱和溶液变为饱和溶液的计算 Ⅰ. 蒸发溶剂法 求出不饱和溶液中溶剂的质量a g和溶质的质量b g,再根据该温度的溶解度S,求出溶解b g溶质所需要的溶剂量x g。

则;
故此时应蒸发的溶剂的量为a-x Ⅱ. 恒温加入溶质的方法 根据溶解度求算出a g溶液最多溶解溶质为y g则100aSy Ⅲ. 改变温度 根据a、b的值,计算出若此溶液为饱和溶液时溶解度Sˊ,则;
再查溶解度表或溶解度曲线,找出相应的温度。

④ 饱和溶液中析出晶体的计算 Ⅰ. 溶质不含结晶水,蒸发溶剂的方法 设饱和溶液蒸发a g溶剂后,恢复原温度时析出晶体x g,则(即,a g溶剂溶解x克晶体形成该温度下饱和溶液) Ⅱ. 溶质含结晶水,蒸发溶剂的方法 设饱和溶液蒸发a g溶剂后,恢复原温度时析出晶体MnH2O为x g。且M的式量为m。

则 此种情况相当于将x克晶体中的溶质溶于结晶水及蒸发出的溶剂之后仍为饱和溶液,因为变化前后,剩余溶液总是饱和的。

Ⅲ. 若析出的晶体不含结晶水,降低温度析出晶体x g。

则 Ⅳ. 若析出的晶体含结晶水(MnH2O,M式量为m),降低温度,析出晶体x克。原溶液为W克 根据剩余溶液为低温下饱和溶液列关系式 ⑤ 有关pH值的计算 Ⅰ. Ph-lg[H] Ⅱ. KW[H][OH-]10-14(25℃下) Ⅲ. 弱酸[H]cα;
弱碱[OH-]cα。

四 化学反应速率的有关计算 1. 化学反应速率计算;

2.化学平衡中转化率及各物质质量浓度的计算。

学法指要 【例1】 现有纯度为95的气肥(NH4HCO3),杂质中不含氮元素,求含氮的百分率 【分析】 法一取样品100克,按纯度分步计算,纯NH4HCO31009595g 含氮元素质量9516.8g ∴含氮量 法二按对应关系式计算 设取样品100克,其中含氮元素x克 样品 NH4HCO3 N 79 14 100克 10095 x克 比例式 x16.84克 ∴含氮量 【例2】 某丙三醇的水溶液中,丙三醇所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等,则该溶液的质量百分比浓度是多少 【分析】 ∵丙三醇所含氢原子数与水所含氢原子数相等。

∴nC3H8O3nH2O14 即浓度为 【例3】 27.2g铁粉和氧化铁的混合物,放入500mL的稀H2SO4中,发现固体完全溶解,并放出4.48L H2标况,加入NH4SCN溶液后,无颜色变化,然后向溶液中加入2mol/L NaOH溶液,当溶液呈中性时,用掉NaOH溶液500mL,则原硫酸溶液的物质质量的浓度为( )。

A.4mol/L B. 3mol/L C. 2mol/L D. 1mol/L 【分析】 这是一道选择题,从题中叙述可看出至少涉及六个反应,条件多,反应关系多,许多学生摸不到头绪。若用守恒法求解,则易如反掌。不去研究反应过程,而是抓住反应的结果,最终溶液只是Na2SO4溶液 nNaOH2nH2SO4(nNan21) H2SO4的物质浓度应为NaOH的,故选D。

【例4】 在120℃,1.01105Pa,将1L乙醇,乙硫醇(CH3CH2SH)的混合蒸气5L O2混合,点火充分燃烧后,恢复到原状况,气体的密度为燃烧前的10/11,则乙醇和乙硫醇的物质的量之比为 。

解此题可用差量法求解,问题可以大大地简化,差量可以是体积差量,也可以是质量差量,当反应物或产物为混合物时可考虑用差量法。由方程式分析 CH3CH2OH3O2 2CH3CH2SH9O2 1L 3L 1L 4.5L 显然O2是过量的。

由质量守恒定律,反应前后总质量不变,则气体密度减小是由于体积增大之故。

【分析】 设1L混合气体中含CH3CH2OH xL,则含CH3CH2SH为(1-x)L。

CH3CH2OH2O2 2CO23H2O ΔV 1 3 2 3 1 x 2CH3CH2SH9S2 4CO22SO26H2O ΔV 2 9 4 2 6 1 (1-x) 则有 得x0.2L, 1-x0.8L nCH3CH2OHnCH3CH2SH0.20.814 【例5】 用1.0mol/L NaOH溶液中和某浓度的硫酸时,其pH值和所加NaOH溶液的体积(V)关系如图5-1所示,原硫酸的物质的量浓度和反应后溶液的总体积是( )。

A. 1mol/L, 60ml B. 0.5mol/L, 80ml C. 0.5mol/L, 40ml D. 1mol/L, 40ml 图5-1 【分析】 此题的特点是计算条件与图象相联系。由图象可知,未加NaOH溶液时,pH0,[H]1.0mol/L, C酸0.5mol/L;当加入40ml NaOH溶液时,pH7,说明nHnOH-,设反应后的总体积为Vml,则有1.0401.0V-40,V80ml,正确答案为(B)。

解化学图象题必须抓住图象特征,分析辨识图中“原点”、“交点”、“转折点”等的意义,并与有关概念、反应规律、物质性质等相结合,综合思考,从中发现条件,确定关系。

【例6】 已知原子量Li为6.9;
Na为23;
K为39;
Rb为85。今有10.8g由某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得16g固体。据此可确定碱金属M是 。

A.Li B. Na C. K D.Rb 【分析】 本题可用极值法求解,先根据边界条件(极值)确定极值的可能取值范围,然后再结合题给条件。确定答案。

若10.8g全部是M,由2M2H2O2MOHH2↑可计算出生成MOH的质量为(式中a为M的原子量)。

若10.8g全部是M2O,由M2OH2O2MOH,可计算出生成MOH的质量为。

显然应满足 解不等式得10.7a35.3,钠的原子量符合,选(B)。

【例7】 在2mol/L的NaOH溶液100ml中,通入CO2,生成了0.05mol的Na2CO3,求在标准状况下通入CO2的体积是多少升 【分析】 CO2通入NaOH溶液发生反应,如果NaOH过量则生成Na2CO3,若NaOH少则生成NaHCO3。这要由CO2与NaOH的物质的量之比来决定。此题中CO2少,通入NaOH溶液仅生成0.05mol Na2CO3。也可以CO2量多,将NaOH全部转化为Na2CO3,CO2还有剩余又继续跟Na2CO3反应转化为NaHCO3后,余下0.05mol Na2CO3,因此本题有2个解。

(1) 设生成0.05mol Na2CO3,需xmolCO2 2NaOHCO2 Na2CO3H2O 1mol 1mol xmol 0.05mol 则x0.05mol ∴需CO2的体积为22.40.051.12升。

(2)设NaOH全部转化为Na2CO3时需ymol CO2,生成z mol Na2CO3 2NaOH CO2 Na2CO3H2O 2mol 1mol 1mol 20.1mol ymol zmol 得 消耗的Na2CO3为0.1-0.05