1、金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 1 -高二化学学案：化学计算方法一一、思想与方法：问题转化、守恒法1、质量守恒（原子守恒、元素守恒）： 例 1某固体物质 X 加热分解 2XY+2Z+4W,生成物均为气体，现测得生成的混合气体在标准状况下的体积为 500mL,质量为 0.51 克，则 X 的摩尔质量约为（ ）A.22.85 g/mol B.79.97 g/mol C.159.94 g/mol D.45.69 g/mol例 2标准状况下，甲烷、一氧化碳和乙炔的混合气体 8.96L，完全燃烧生成二氧化碳26.4 克，求混合气体中乙炔的体积。例 3 某铁的氧化
2、物，用 7mol/L 的盐酸 100mL 在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入 0.56L 氯气时，刚好使溶液中 Fe2+完全转化为 Fe3+。则该氧化物的化学式是 （ ）A. FeO B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7 2、电子守恒： 例 4、1.92g 铜投入一定量的浓 HNO3 中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标况下 672mL 气体。将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2 恰好使气体完全溶于水中，则通入 O2 的体积是A. 336mL B. 224mL C. 168mL D. 504Ml例 5、实验室将 NaClO3和 Na2SO3
3、按物质的量比 2:1 倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入H2SO4溶液，产生棕黄色的气体 X，反应后测得 NaClO3和 Na2SO3恰好完全反应，则 X 为 （ ） A Cl2 B Cl2O C ClO2 D Cl2O3例 6、在某温度下氯气和氢氧化钠溶液反应，在其产物中 NaClO、NaClO 3、NaCl、H 2O 经过分析，ClO 、ClO 3物质的量之比为 1：3，则被氧化的氯和被还原的氯的物质的量之比为 （ ）A、1：1 B、4：1 C、1：4 D、5：1例 7铜和镁的合金 4.6g 完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生 4480mL 的 NO2气体和 336mL 的 N2O4
4、气体（都已折算成标准状况） ，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，求生成沉淀的质量。例 8、把 2.56g 纯铜放入盛有一定量浓 HNO3 的大试管中，立即发生化学反应，当铜反应完金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 2 -毕后，共生成气体 1.12L（标况） ，计算此反应中耗用 HNO3 的物质的量是多少？例 9、 （2012 静安一模 59）在催化剂作用下， B（NH 3）可和 NO、NO 2 混合气体反应生成液态水和一种单质气体 D（可不考虑气体反应物与生成的液态水之间的作用） 。在常温常压下，将密度一定的 NO、NO 2 混合气体和 B 在不同
5、体积比时进行了四次实验，所得数据如下：实验次数 B 与混合气体的体积比 反应后气体密度（已换算为标准状况；g/L）第一次 1.0 1.35第二次 1.2 1.25第三次 2.0 1.04第四次 2.2 则原 NO、NO 2 混合气体中 NO 的体积分数为 %；第四次实验所得气体的平均摩尔质量为 （保留 2 位小数） 。3、电荷守恒例 10、酸雨是因为过度燃烧煤和石油，生成的硫的氧化物与氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。某次雨水的分析数据如下：c(NH4+)=2.010-6mol/L c(Cl-)=6.010-6mol/L c(Na+)=3.010-6mol/L c(NO3-)=2.310-
6、5mol/L c(SO42-)=2.810-5mol/L则此次雨水的 pH 大约为 ( )A3 B4 C5 D6例 11、镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在 60 毫升浓度为2.0mol/升的盐酸中，再用 20 毫升 0.5mol/升 NaOH 溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀 HCl 吸收，稀 HCl 增重 0.17g，求镁带的质量。二、综合与运用例12 若氢气还原氧化铜的反应进行得不完全，便得到 Cu、Cu 2O、CuO的固体混合物。某化学兴趣小组同学为测定上述固体的组成进行如下操作： 取一定质量的均匀固体混合物A，将其分成两等分，取
7、其中一份用足量氢气还原，测得反应后的固体质量减少3.20g ，另一份加入500mL的稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO气体2.24L 。请根据以上操作计算： （ 1）A中，n(Cu)+n(Cu 2O)=_ ；(2) A中， n(CuO)的取值范围是_ ；(3) 试计算所用硝酸的物质的量浓度。例 13. 在 500mLCuSO4和 Fe2(SO4)3的混和溶液中加入 21.7g 铁粉，待反应完全后，得到16.8g 残留固体。在滤液中加入 400mL4mol / L 的 BaCl2溶液，恰好使溶液中的 SO42-完全沉淀。原混合物中 CuSO4和 Fe2(SO4)3的物质的量浓度
8、分别为 、 。金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 3 -例 14、用沉淀法测定 NaHCO3 和 K2CO3 混合物的组成。实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液，向其中滴加相同浓度的 Ba（OH） 2 溶液，每次实验均充分反应。实验记录见下表：实验次数 称取样品的质量/g 所加 Ba（OH） 2 溶液的体积/L 测得生成沉淀质量/g1 0.858 0.5 1.3792 1.716 0.53 2.574 0.5 4.1374 3.432 0.5 5.5165 4.290 0.5 5.5166 5.148 0.5 5.516回答下列问题：（1）第 2
9、 次实验中产生沉淀的质量是 ；（2）Ba（OH） 2 溶液物质的量浓度是 ；（3）通过计算确定样品中 NaHCO3 和 K2CO3 的物质的量之比是 。例 15将一定质量的镁铝合金溶解于 100 mL 某浓度的盐酸中（设体积变化忽略不计） ，在所得溶液中逐滴加入 5mol/L 的 NaOH 溶液，滴加过程中产生的沉淀的质量（y 轴，单位是g） ，与所消耗的 NaOH 溶液的体积（x 轴，单位为 mL）的关系如下图所示。求：（1）合金中镁和铝的质量。（2）所用盐酸的物质的量浓度。三、练习与巩固：1、将 7.28g Fe 溶于过量的稀 H2SO4 中，在加热的条件下，用 2.02gKNO3 去氧化
10、溶液中Fe2+，待反应完全后，剩余 Fe2+还需 0.4mol/L KMnO4 溶液 25mL 才能完全氧化，已知其反应方程式为：5Fe 2+MnO4-+8H+Mn2+5 Fe3+4H2O。通过计算、确定 KNO3 的还原产物是什么？（还原产物为氧化物）并写出其离子方程式。w.w.w.k.s.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 3.已知： IO3 +5I +6H+3I2+3H2O
11、。工业上利用 NaIO3 和 NaHSO3 反应来制取单质 I2。NaIO 3 不足时：2NaIO 3+6NaHSO32NaI+3Na2SO4+3H2SO4NaIO 3 足量时：4NaIO 3+10NaHSO32I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2Oy x 20 40 60 80 100 120 140金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 4 -现模拟工业制取 I2。在含 31.2gNaHSO3 的溶液中逐滴加入 2mol/LNaIO3 溶液 vmL。（1 ）当 v= mL 时，再滴 NaIO3 就开始析出 I2 。（2 ）当 v 为 55mL 时，生
12、成的 I2 的质量为 g。4、羟胺（H 2NOH）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用 25ml 0.049mol/L 的羟胺酸性溶液跟足量的 Fe2(SO4)3溶液煮沸条件反应，生成的 Fe2+恰好与 24.50mL，0.02mol/L 的酸性 KMnO4作用。FeSO 4+KMnO4+H2SO4Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O 则在上述反应中，羟胺的氧化产物是A N2 B N2O C NO D NO25、氯化钠、氯化镁、硫酸镁三种盐配成的混合液 1L，若钠离子为 01.mol，镁离子为0.mol，氯离子为 0.ol，则硫酸根应为（ ）A. . B. 5m C. 0.ol
13、 D. 5.l5、 VL硫酸铁溶液中 Fe3为 g，则溶液中 S42的浓度为（ ）A. 6ol/B. 12VlL/C. mVlL5/D. mol84/6、 在铁与氧化铁的混合物 15g中加入稀硫酸 150L，标准状况下放出氢气 168.L，同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入 KSCN 未见颜色变化。为了中和过量的硫酸，且使 Fe2完全转化成氢氧化亚铁，共耗 3molL/的氢氧化钠溶液 2m，问原硫酸的物质的量浓度是多少？7、 往 10L溴化亚铁溶液中缓慢通入 42.()STPCl，结果溶液中有13溴离子被氧化成溴单质，求原溴化亚铁溶液的摩尔浓度。8、 A、B、C 三种物质各 15g，它们发生
14、反应时生成 30g新物质 D，若增加 10gC，A 与 C 恰好完全反应，则 A 与 B 参加反应的质量比为多少？9、 将 5gA， B， 2C 置于一密闭容器内加热，反应后分析得知，混合物中除含 2A，42.C 外，还有一种物质 D。已知 A、B、C、D 的分子量依次是 30、20、44、18 求上述化学方程式的表达式（分别用 A、B、C、D 表示）10、 向一定量的未知浓度的氯化钡溶液中加入硝酸银溶液使 Cl完全沉淀，其结果是生成溶液的质量与所加入的硝酸银溶液的质量相等，求氯化钡的质量分数浓度？金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 5 -11、 取一定量
15、的氯酸钾和二氧化锰的混合物共热制氧气，反应开始时二氧化锰在混合物中的质量百分含量为 20%，当反应进行到二氧化锰在混合物中质量百分含量为 25%时，求氯酸钾分解的百分率？【模拟试题】一. 选择题：1. 22ABCD（ 固 ） （ 气 ） （ 气 ） （ 气 ）在密闭容器中，分解后所得气体密度是相同状况下 H2密度的 W倍，求 A分子量为（ ）A. 4 B. 3 C. D. 2. 将 22ON、 的混合气体 36.L，通过稀 HSO24后溶液质量增加了 264.g，气体体积缩小为 176.L（气体体积均为标准状况下测得） ，剩余气体能使带余尽木灰复燃。则原混合气体的平均分子量为（ ）A. 28.
16、1 B. 27.7 C. 28.8 D. 29.93. 8g金属 R 和硫反应能生成 10g金属硫化物，而相同质量的金属 R 和氧反应，也能生成10金属氧化物， R 原子量为（ ）A. 56 B. 59 C. 64 D. 654. 将含 O2和 CH4的混合气体充入有 24.3ONag的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内于 150时压强约为 0P，将残留物溶于水，无气体溢出。下列叙述正确的是（ ）A. 原混合气体中 2和 4体积比为 2：1B. 原混合气体中 O和 CH体积比为 1：2C. 残留固体中只有 Na23D. 残留固体中只有 和5. 某无水混合物由硫酸铁和硫酸亚铁组成。测知该
17、混合物中含硫 a%，则其含铁量为（ ）A. ()%104a B. ()102a C. ()10 D. ()1036. 有三种盐的混合溶液，溶液中含有 NSOMgCl， ， ，422，其物质的量分别为02.mol的 NaolMgmolC， 的 ， 的025042.，则 为（ ）A. 1. B. 3 C. 15 D. 05.ol7. 过磷酸钙含 CHPO()2444%，以 2表示的百分含量是（ ）A. 44% B. 22% C. 26.7% D. 31.2%8. 实验室的 Na标准溶液因保存不当吸收了空气中的 CO2，假如有 2%的 NaOH变成金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13
18、918918775- 6 -了 NaCO23，若以此 aH溶液滴定盐酸，以甲基橙为指示剂，则滴定结果是盐酸的浓度（设加酸后产生的 2全部从溶液中逸出） （ ）A. 偏低 1% B. 偏高 0.5% C. 偏高 1% D. 无影响二. 重点、难点：（一）组份质量守恒即在反应中元素的质量守恒、原子个数守恒、物质的量守恒。【典型例题】1. 原子守恒例 1 384.mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后共收集到气体 24.mL（标准状况） ，反应消耗的硝酸的物质的量可能是（ ）A. 103.ol B. 1603.molC. 2 D. 24解析： 384.mg铜与适量浓硝酸反应可能有两种形式：（1）生成
19、一氧化氮；（2 ）生成二氧化氮，因随着反应的进行硝酸浓度不断降低从浓变稀，若 384.mg铜全部以生成一氧化氮形式反应，则耗酸是 60383.()olCuNHO稀 NOCu2)(42OH；若 384mg铜全部以生成二氧化氮形式进行，则耗酸 ol3104.2)()( 23NOuCu浓，根据平均值法选 C。例 2 1.ol氯气跟白磷完全反应生成三氯化磷和五氯化磷，其物质的量比为 2：1 ，则生成物中五氯化磷的物质的量为（ ）A. 02.m B. 01.ol C. 04.mol D. 05.ol解析：设五氯化磷为 xl，三氯化磷为 2xl，根据氯原子守恒有：1235.，解之 o0.，选 A。例 3
20、将空气与二氧化碳按 5：1 体积比混合，跟足量的赤热炭充分反应，若反应前后的温度相同，则在所得气体中，一氧化碳的体积分数为（假设空气中氮氧体积比为 4：1 ，其它成份可忽略不计） （ ）A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%解析：设空气 5mol，则 N2为 4ol， O2为 1ml， C2为 1ol，则反应前氧原子共 4mol，由氧原子守恒可知 Cl，余 l2，所以 CO 体积百分含量=4810%5，选金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 7 -C。例 4 为了配制一种培养液，需用含有 NaHPO24和 24（它们的物质的量之比为3： 1
21、）的混合液，每升混合液中含磷原子 01.mol。现用 0./olLHPO34溶液和固体NaOH配制 20.L混合液，问需该 34溶液多少亳升和 a多少克？解： 培养液中含 P 原子为： 2.l，其中 N24为023415.mol， NaHO24为：015.mol，若设消耗 HPOVmL34，据 P 原子守恒有：0.V解得 L据 a守恒可知消耗 a的质量为： (.)0152401g。2. 元素质量守恒例 1 在高温下氧化铜和氧化铁的混合物 32.g与足量的一氧化碳反应得到固体混合物 24.，求原混合物中氧化铜和氧化铁的质量各为多少克？解：最终产物为铜和铁，减轻质量为氧元素质量。设氧化铁 xg，氧
22、化铜则为：(.)32xg，根据氧元素质量守恒有关系式：16083224x(.).，解之 xg16.。氧化铜质量为 3216.g。例 2 现有 molNO2和 nol组成的混合气体，欲用 amolLNOH/溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，需用 aH溶液的体积是（ ）A. aLB. 3 C. 3()mLD. n解： NO2与 溶液反应：232HNaOH2在 Na足量时混合气体可全部被吸收转化成盐，根据钠元素和氮元素的物质的量之比为 1:1，且氮原子物质的量即为所需 a的物质的量，设需要 NaOH溶液的体积为xL，则有：xmn，选 D。3. 离子守恒例 1 粗盐中含有 CaMgSO224、
23、、 等杂质，取 120g粗盐溶于水过滤除去 6g不溶物，金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 8 -向滤液中依次加入过量的（1） 1molL/的氢氧化钠溶液 20mL（2 ） 456.g固体氯化钡（3 ） 8%.的碳酸钠溶液 0g，发现白色沉淀逐渐增多，过滤除去沉淀物再加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加热蒸发得氯化钠晶体 65.g，求粗盐中含氯化钠的质量分数。解析：1265.g氯化钠来自两个方面，一个是粗盐中的氯化钠，另一个是除杂过程中加入试剂生成的氯化钠。根据 Na物质的量守恒可知，后者的氯化钠可直接由加入的氢氧化钠和碳酸钠的量来确定，即除杂过程中加入试剂所
24、生成的氯化钠有下式：.()02138%0625812g所以粗盐中氯化钠的百分含量=(.6501%92例 2 向密度为 dgmL/的盐酸溶液中逐滴滴入硝酸银溶液直到沉淀完全为止，过滤所得沉淀质量与盐酸质量相等，求盐酸摩尔浓度。解析：盐酸中氯离子摩尔数= 氯化银中氯离子摩尔数，设盐酸质量为 mg，浓度为 colL/，则氯化银质量为 mg，有关系式：mcd14350.，解之： cd7。例 3 有一未知浓度的盐酸 2L。在加入 5./olLAgNO3溶液 25mL后，改用NaOH溶液滴定，结果用去 10./olNaOH溶液 2m时混合溶液 pH为 7。则盐酸溶液的物质的量浓度为（ ）A. 05./mo
25、lL B. ./l C. 15./ol D. 0./ol解析：根据反应知 的物质的量无变化，因加入 a后完全反应中和，所以 的物质的量等于加入 NaOH的物质的量即 02.ml，又知盐酸和 NaOH溶液体积相等，则浓度也必相等为 10./olL，应选 B。例 4 向一定量的 FeeO、 、 23的混合物中，加入 10Lol/的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出 4m（标准状况）的气体，所得溶液中加入 KSCN 溶液无血红色出现，若用足量的 CO 在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为（ ）A. 12.g B. 56. C. 8.g D. 无法计算解析：最后溶液中溶质全部是 FeCl2
26、，根据 l守恒， FeCl2物质的量为金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 9 -0150.mol，所以 Fe的质量为： 05628.()g。例 5 将 gNaHCO3和 HO2321的混合物溶于水得 L溶液，其中./aolL05，若将 0g该混合物在 50C左右条件下充分灼烧，求质量不再变化时剩余固体质量为多少。解： 1g混合物溶于水后， molnNa12.，转化成碳酸钠即 05.mol，所以碳酸钠质量为： 0653.g（二）质量守恒法在溶液中的应用例 1 把 14%的 KOH 溶液加热蒸发掉 10水后得到 28%的 KOH 溶液 80L，则后来溶液的摩尔
27、浓度为（ ）A. 625./molL B. 425./molLC. D. 7解析：此题隐蔽条件是：蒸发掉水分后溶液的百分比浓度恰好为原来的 2 倍，则原来溶液的质量是蒸发掉水质量的 2 倍，即为 0g，根据蒸发前后溶质质量相等。后来溶液摩尔浓度=2014%568./molL，选 A。【模拟试题】 1. Fe与 O23的混合物 72.g，加入 5016molL./盐酸中恰好完全溶解，经 KSCN 检验，溶液不显红色，若忽略溶液体积变化，则溶液中 Fe2物质的量浓度是（ ）A. 0./molL B. 04./olL C. 8./l D. 16./ol2. 铁有可变化合价，将 124gFeCO（草酸
28、亚铁）隔绝空气加热使之分解，最终可得到76.g铁的氧化物，则该铁的氧化物的组成可能是（ ）A. FeO B. e34 C. 34 D. Fe233. 把 aL含 ()NHS2和 N4的混合液分为两等份：一份加了 bmol烧碱并加热，恰好把 3全部赶出；另一份需含 2BaClcmo的溶液，使沉淀反应刚好完全，则原溶液中O的浓度是（ ）A. bcamolL2/B. 2bcaolL/金科教育：王老师 高二下化学学案（选修） 电话：13918918775- 10 -C. bcamolL4/D. 24bcamolL/4. 某固体 KOH样品含 %32.45.722COK， ，将 ag此样品与 bmL1o
29、l/盐酸反应完全，再用 cl/溶液 1恰使剩余盐酸中和，则得到的溶液蒸干后，固体质量最接近的是（ ）A. 08.ag B. 04.bg C. 0.cg D. 条件不足无法计算5. 16mLol./含某 n价金属离子（ Mn）的溶液，恰好把 401Lol./A3完全沉淀，则 n值为（ ）A. 1 B. 2 C. 3 D. 46. 将 94.gFeO完全溶解在 20124mLolHSO/溶液中，然后加入72/.0CrKLmol溶液 5，恰好使溶液中 Fe全部转化为 Fe3， KCrO27全部还原为 rn，试求 值（ ）A. 2 B. 3 C. 4 D. 67. 已知某强氧化剂 RO3中的 R 元素能被 NaS23还原到较低的价态。如果还原33104.moL，需用 02molL./的 O溶液，则反应后 R 元素的价态为（ ）A. 0 B. +1 C. +3 D. +48. 某单质跟浓 HNO3反应，若参加反应的单质与 HN3的物质的量之比为 1：4 ，则该元素在反应中所显示的化合价不可能是（ ）A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
