1、第 33 讲 化学计算 【 考纲要求 】 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。 【 学习过程 】 【 问题探究 】 B 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（ 1.01105Pa , 270C）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。 CxHy + （ x+4y） O2 xCO2 + 2yH2
2、O 体积减少 1 1+4y10 20 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 KCl、 KBr 的混合物 3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的 AgNO3 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
3、.487 题型二：守恒法的应用 【 例 2】 Cu、 Cu2O 和 CuO 组成的混合物，加入 100Ml0.6mol/LHNO3 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 Cu2O、 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 Cu2O、 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
4、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+14HNO3=6Cu(NO3)2 + 2NO +7H2O （ 2） 利用 N 原子守恒。 n（ HNO3） = 0.06mol， n（ NO） = 0.01mol， 则 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） 3=0.03mol Cu 提供电子数： 0.01 2=0.02mol Cu2
5、O 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 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，则 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
6、 0 可得 n（ Cu） 0.005mol。所以 0.005mol 时，二氧化碳过量，则固体产物为 KHCO3。答案为： K2CO3 KOH K2CO3 K2CO3 KHCO3 KHCO3 （ 2）由： CO2 2KOH K2CO3 H2O CO2 KOH KHCO3 22.4L(标态 ) 138g 22.4L(标态 ) 100g 2.24L(标态 ) 13.8g 2.24L(标态 ) 10.0g 13.8g 11.9g 10.0g 得到的白色固体是 K2CO3 和 KHCO3 的混合物。 设白色固体中 K2CO3 x mol， KHCO3 y mol，即 CO2 2KOH K2CO3 H2O
7、 CO2 KOH KHCO3 x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol x mol y mol 2.24L/22.4molL1 0.100 mol （ CO2） 138gmol1 x mol 100 gmol1 y mol 11.9g （ 白色固体 ） 解此方程组 ， 得 x 0.0500mol （ K2CO3） y 0.0500mol （ KHCO3） 白色固体中 ， K2CO3 质量为 138gmol1 0.0500mol 6.90g KHCO3 质量为 100 gmol1 0.0500mol 5.00g 消耗 KOH 物质的量为 2x mol y mol
8、20.0500mol 0.0500mol 0.150mol 所用 KOH 溶液物质的量浓度为 0.150mol/0.300L 0.500 molL1 【规律总结】 有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。常见的类型： 1、讨论反应发生的程度； 2、讨论反应物是否过量； 3、讨论反应物或生成物的组成范 围； 4、讨论不定方程的解。 【巩固】 6、常温下盛有 10ml NO2 和 10 ml NO 组成的混合气体的大试管倒立于水中，当向其中缓缓通入O2 一段时间后，试管内残留有 2mL 气体，则通入 O2 的体积可能为多
9、少升 ? 【 练习达标 】 C 一、选择题（每题有 12 个答案） 1密度为 1.45g/cm3 的硫酸溶液中 ,逐滴加入 BaCl2 溶液 ,直到沉淀完全为止 ,已知沉淀的质量与原硫酸溶液相等 ,则原硫酸溶液的浓度为 A.29.6% B.42.1% C.14.8mol/L D.6.22mol/L 2在 MgCl2、 KCl、 K2SO4 三种盐的混合溶液中，若 K+、 Cl-各为 1.5mol， Mg2+为 0.5mol，则 SO42-的物质的量为 A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol 3 将 3.20gCu 跟 30.0mL10.0mol/L 的硝酸反
10、应 ， 产物只有 NO 和 NO2。若反应后溶液中有 a mol H+，则此时溶液中含有 NO3-离子的物质的量为 A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol 5 3g 镁、铝合金与 100mL 稀硫酸恰好完全反应 ， 将反应后所得溶液蒸干 ， 得到无水硫酸盐 17.4g，则原硫酸溶液的物质的量浓度为 A.1 mol/L B.1.5 mol/L C.2mol/L D.2.5mol/L 6 在碳酸钾中含有纯碱、硝酸钾、硝酸钡中的杂质一种或两种。将 7.8g 试样溶于水、得到澄清溶液，再加入过量的 CaCl2 溶液得到沉淀 5.0g，对原样品中的杂质的判
11、断正确的是 A. 一定没有 Na2CO3 和 Ba(NO3)2 B. 一定有 Na2CO3 而没有 Ba(NO3)2 C. 没有 Ba(NO3)2 但有 KNO3，可能还有 Na2CO3 D. 没有 Na2CO3 但有 Ba(NO3)2 和 KNO3 8质量为 25.6g 的 KOH 和 KHCO3 混合物在 250oC 的密闭容器中充分煅烧后排出气体，冷却，残留固体 20.7g，原混合物中 KOH 和 KHCO3 的物质的量关系正确的是 A.大于 B.小于 C.等于 D.任意比 9某氧化铁样品，用 5mol/L 的盐酸 140mL 恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下 0.56L 氯气，
12、亚铁离子全部转变为铁离子，则该氧化物可能的化学式为 A.Fe2O3 B. Fe3O4 C.Fe4 O5 D.Fe5O7 二、计算题 11、氢气和氧气的混合气体为 120和一定压强下物质的量为 amol，点燃后发生反应，待气体恢复到原来的温度和压强时，测得气体的物质的量为 bmol，求原昆合气体中氢气和氧气的物质的量各是多少？ 13、现有等物质的量的 NaHCO3、 KHCO3 的混合物 a g与 100mL 盐酸反应。题中涉及的气体体积均以标准状况计，填空时可以用带字母的公式表示。 （ 1）该混合物中 NaHCO3 与 KHCO3 的质量比为 。 （ 2）如碳酸氢盐与盐酸恰好完全反应，则盐酸的
13、物质的量浓度为 mol L-1。 （ 3）如果盐酸过量，生成 CO2 的体积为 L。 （ 4）如果反应后碳酸氢盐有剩余，盐酸不足量，要计算生成 CO2 的体积，还需要知道 。 （ 5）若 NaHCO3和 KHCO3 不是以等物质的量混合，则 a g 固体混合物与足量的盐酸完全反应时生成 CO2的体积范围是 。 14、标准状况下 1.68L 无色可燃气体在足量氧气完全燃烧。若产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为 15.0g，若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重 9.3g。 （ 1）计算燃烧产物中水的质量。 （ 2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。 （ 3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中一种是烃，请写出它们的分子式。（只要求写出一组） 学习反思 小结：
