1、- 1 -化学计算的解题方法与技巧一、守恒法利用电荷守恒和原子守恒为基础，就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某微粒( 如原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样不用计算中间产物的数量，从而提高解题速度和准确性。（一）原子个数守恒【例题 1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁组成，测知该混合物中的硫的质量分数为 a，求混合物中铁的质量分数。【分析】根据化学式 FeSO4、Fe 2(SO4)3 可看出，在这两种物质中 S、O 原子个数比为1：4，即无论这两种物质以何种比例混合，S、O 的原子个数比始终为 1：4。设含 O
2、的质量分数 x，则 32/64a/x，x2a。所以 (Fe)13a【例题 2】用 1L1mol/L 的 NaOH 溶液吸收 0.8molCO2，求所得的溶液中 CO23 和 HCO3 的物质的量之比为 【分析】依题意，反应产物为 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物，根据 Na 原子和 C 原子数守恒来解答。设溶液中 Na2CO3 为 xmol，为 NaHCO3ymol，则有方程式2x+y=1mol/L1L x+y=0.8mol，解得 x=0.2，y=0.6 ，所以CO 32 ：HCO 3 1：3（二）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
3、和负电荷总数相等。【例题 3】在 Na2SO4 和 K2SO4 的混和溶液中，如果Na +=0.2 摩升，SO 42-=x 摩升 ，K +=y 摩升，则 x 和 y 的关系是（A）x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x0.1) (D)y=2x0.1【分析】可假设溶液体积为 1 升，那么 Na+物质的量为 0.2 摩，SO 42-物质的量为 x 摩，K +物质的量为 y 摩，根据电荷守恒可得Na +K+=2SO42-，所以答案为 BC【例题 4】用 1L1mol/L 的 NaOH 溶液吸收 0.8molCO2，求所得的溶液中 CO23 和 HCO3 的物质的量之比为 【分析】
4、根据电荷守恒：溶液中Na +H+=HCO3 +2CO32 +OH ，因为H +和OH 均相对较少，可忽略不计。Na +=HCO3 +2CO32 ，已知 Na+1mol/L ，根据 C 原子守恒：HCO 3 +CO32 0.8mol/L，所以 10.8+CO 32 ，所以CO 32 0.2mol/L，HCO 3 0.6mol/L，所以CO 32 ：HCO 3 1：3（三）电子守恒 是指在发生氧化还原反应时，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还原反应还是原电池或电解池中均如此。【例题 5】将纯铁丝 5.21 克溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用 2.53 克 KNO
5、3 去氧化溶液中亚铁离子，待反应后剩余的 Fe2+离子尚需 12 毫升 0.3 摩/升 KMnO4 溶液才能完全氧化，写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式。【分析】铁跟盐酸完全反应生成 Fe2+，根据题意可知 Fe2+分别跟 KMnO4 溶液和 KNO3溶液发生氧化还原反应，KMnO 4 被还原为 Mn2+，那么 KNO3 被还原的产物是什么呢？根据电子得失守恒进行计算可得 KNO3 被还原的产物是 NO，所以硝酸钾和氯化亚铁完全反应的化学方程式为：KNO 3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O【练习】往 150mLFeBr2 溶液中缓缓通入 2.24L（标况）氯气，
6、反应完全后，溶液中有 1/3- 2 -的溴离子被氧化成溴单质。求原溶液 FeBr2 的物质的量浓度。（四）质量守恒 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。【例题 6】150 0C 时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的( )（A）96 倍 （B）48 倍 （C）12 倍 （D）32 倍【分析】(NH 4)2CO3=2NH3+H 2O+CO 2 根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量，从而可确定混和气体的平均分子量为 96/4=24 ，混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为 24/2 =12 ，所以答案为 C【
7、练习】0.1mol 某烃与 1mol 过量的氧气混合，充分燃烧后，通过足量的 Na2O2 固体，固体增重 15g，从 Na2O2 中逸出的全部气体在标准状况下为 16.8L，求该烃的化学式。（五）原子的物质的量守恒 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。【例题 7】有一在空气中放置了一段时间的 KOH 固体，经分析测知其含水 2.8%、含K2CO337.3% 取 1 克该样品投入 25 毫升 2 摩升的盐酸中后，多余的盐酸用 1.0 摩升KOH 溶液 30.8 毫升恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体( )（A）1 克 （B）3.725 克 （C）0.797
8、 克 （D）2.836 克【分析】KOH、K 2CO3 跟盐酸反应的主要产物都是 KCl，最后得到的固体物质是 KCl，根据元素守恒，盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等，所以答案为 B（六）化合价数值守恒【例题 8】某元素 X 的氧化物含氧 44.0，已知该元素的相对原子质量为 51，则该氧化物的化学式为（ ）（A）XO （B）X 3O5 （C）XO 3 （D ）X 2O5【分析】设 X 元素的化合价为 +n，根据氧元素化合价总数等于 X 元素化合价总数的原则得：56n/51442/16，解得 n5，则氧化物的化学式为 D。【练习】某酸式盐的组成可用 Ca3(PO4)2nH3PO4mH2O
9、表示。现取该磷酸盐 7.56g 加热到失去全部结晶水后残余物质量为 7.02g。同质量的该盐溶于水并加入 4.44g 消石灰刚好使之全部转化为正盐，则该盐的组成为（ ）（A）Ca 3(PO4)25H3PO42H2O （B）Ca 3(PO4)24H3PO43H2O （C）Ca 3(PO4)25H3PO43H2O （D）Ca 3(PO4)22H3PO45H2O（七）体积守恒【练习】有一真空瓶的质量为 M1g，该瓶充入空气总质量为 M2g，在相同状况下，若该充某气体 A 后，总质量为 M3g。则 A 的相对分子质量为 （八）守恒的综合利用1.硝酸工业中用 NaOH 处处理废气，现对废气中的 NO 和
10、 NO2 的含量作如下分析：将一定量的废气通人 100mL 1mol/LNaOH 溶液中，反应后 NO 和 NO2 均无剩余，且溶液质量增加3.2g，再向此溶液中通人 O2，使溶液中的 NaNO2 完全转化为 NaNO3，再用 0.2mol/L 盐酸中和过量的 NaOH，消耗盐酸 100mL，求废气中 NO 和 NO2 物质的量之比。- 3 -2.已知 Cl 和 Ag+反应生成 AgCl，每次新生成的 AgCl 中又有 10见光分解成单质银和氯气，氯气又可在水溶液中歧化 HClO 和 HCl，生成的 Cl 又可与 Ag+继续反应。现有1.1molNaCl 溶液，向其中加人足量 AgNO3 溶液
11、，求最终生成多少克难溶物（Ag 和 AgCl）？若最后溶液体积为 IL，求H +为多少？二、差量法差量法是依据化学反应前后的某些“差量” （固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。（一）质量差法【例题 9】在 1 升 2 摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了 13.2 克，问：（1）加入的铜粉是多少克？（2）理论上可产生 NO 气体多少升？（标准状
12、况）【分析】硝酸是过量的，不能用硝酸的量来求解。铜跟硝酸反应后溶液增重，原因是生成了硝酸铜，所以可利用这个变化进行求解。3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO+ 4H2O 增重192 44.8 636-504=132X 克 Y 升 13.2 可得 X=19.2 克，Y=4.48 升【练习】1.在天平两盘内各放有等质量等体积的烧杯，分别盛有同物质的量同体积的盐酸，天平平衡。再分别加人一定量的镁、铝，充分反应后，若使天平仍然保持平衡，则加人镁、铝的物质的量之比为（ ）（A）9：8 （B）11：12 （C）12：11 （D）3：42.将 4.6g 钠和 4.8g 镁分别投入盛有等
13、物质的量浓度、等体积的稀硫酸的两个烧杯中，充分反应后，所得溶液总质量分别为 mg 和 ng，则不可能的关系为（ ）（A）m=n （B ）mn （C ）m2.5 升,氧气过量 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O2 1 2 3 2可得 V=0.2a-0.5+0.8a=a-0.5 (L) （三）分析推理讨论法在分析推理讨论法中，突出分析推理对不定因素的讨论，用较少的计算过程肯定可能的情况，否定不可能的假设，从而较快地进入实质性问题的解决过程。【例题 26】在 28.4 克 CaCO3 和 MgCO3 组成的混和物中加入足量稀盐酸，生成气体全部被250 毫升 2 摩/
14、升 NaOH 溶液吸收，将此溶液在减压，低温条件下蒸干得到 29.6 克不含结晶水的固体物质。求原混和物中各种物质各多少克？【解】NaOH 物质的量为 0.5 摩，所以固体物质也应含有 0.5 摩的钠离子，下面进行讨论：(1)NaOH 过量，0.5 摩 NaOH 质量为 20 克，而 0.25 摩 Na2CO3 质量为 26.5 克，NaOH 和Na2CO3 混合不可能得到 29.6 克固体物质。这个假设不成立。(2)CO2 过量，固体物质可能为 Na2CO3 和 NaHCO3 ，0.25 摩 Na2CO3 质量为 26.5 克，0.5摩 NaHCO3 质量为 42 克,这个假设成立。通过上述
15、讨论可知 29.6 克固体物质是 Na2CO3 和 NaHCO3 的混和物，有关反应为:CO2 + 2NaOH =Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3 利用方程式计算 CO2 的物质的量为 0.3 摩，生成二氧化碳的有关反应为:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 利用方程式计算可得：原混和物中 CaCO3 为 20 克、MgCO 3 为 8.4 克。【作业练习】一、守恒法1把 aL(NH4)2SO4 和 NH4NO3 的混合溶液分成两等份，一份加入 b mol 烧碱并加热
16、，刚好把 NH3 全部赶出。另一份需消耗 c mol BaCl2 沉淀反应刚好完全，原溶液中硝酸根离子物质的量浓度为( B )A.(b-2c) / a mol/L B. (2b-4c) / a mol/L C. (2b-c) / a mol/L D. (b-22a) / a mol/L2用铂电极电解 500ml 的 KNO3 和 Cu(NO3)2 混合液一段时间后，在两极均生成 11.2L 气体（标况下） ，则原溶液中 Cu2+浓度为（ ）A.0.5 mol/L B. 1mol/L C.2 mol/L D.无法确定二、差量法3在标况下，6.72 L NO 2 通过水后，收集到 5.04L 气体
17、，则被氧化的 NO2 体积是( A )A.1.68 L B.2.52 L C.0.56 L D.1.12 L4溴化钾和氯化钾的混合物 3.87g，溶于水并加入足量 AgNO3 溶液后，产生 6.63g 沉淀，则混合物中含 K+为（ ）A.0.02 mol B.0.04 mol C.0.78g D.1.56g三、十字交叉法5由 CO2、H 2 和 CO 组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同，则该混合气体中CO2、H 2 和 CO 的体积比不可能为( A )A.29:8:13 B.39:24:5 C.13:8:29 D.26:16:57- 9 -加热6铜有两种天然同位素 63Cu 和 65C
18、u , 参考铜的原子量为 63.5 , 估算 63Cu 的平均原子百分含量约是( )A. 20% B.25% C.66.7% D.75%7物质的量分别为 6 摩/升, 1 摩/ 升的硫酸溶液,按怎样的体积比才能配成 4 摩/升的 溶液?四、关系式法8用稀硫酸溶解 FeS 和 Fe(OH)3 的混合物 28.3g，可得到 1.6g 硫。原混合物中 FeS 质量可能是( BD )A.10.7g B.4.4g C.23.9g D.17.6g9镁带在空气中完全燃烧后，将其产物溶于 50mL1.8mol/L 稀盐酸中, 再加入20mL0.9moL/LNaOH 溶液以中和多余的酸 , 然后加入足量 NaO
19、H 溶液使氨全部逸出, 经测定氨的质量为 0.102g。求镁带的质量。 （0.792g。运用质量守恒法和整体思维技巧）10工业生产电石是用生石灰与焦炭在电炉内加热进行的(3C+CaO=CaC 2+CO),假设原料利用率为 100%，则 36t 焦炭可生产多少 t 乙炔？(26t)五、估算法11下列化合物中氯元素的含量为 47.65%的是( D )A.HCl B.NaCl C.AlCl3 D.KCl122SO 2(g)+O2(g)2SO 3(g) +196.6KJ，就此反应测知 4 molSO2 参加反应时，放出的热量为 314.3KJ，则 SO2 的转化率为( C )A.40% B.50% C
20、.80% D.100%六、平均值法13电解普通水（H 2O）和重水（D 2O）的混合物，通电一段时间后， ，两极共生成气体18.5g，其体积为 33.6L(标况下)，在所生成的气体中重氢和普通氢的原子个数比为（ ）A.2:3 B.2:5 C.1:2 D.1:314有铷与另一种碱金属的合金 4.4g，与足量水反应产生 2.24L(标况下)氢气，则另一种碱金属可能是（ ）A.Li B.Na C.K D.Cs15两种气态烃混合物 1 体积充分燃烧时，需消耗相同条件下的氧气 3.75 体积，则这两种烃可能是（ D ）A.甲烷、乙烯 B.丙烯、丁烯 C.丙烷、丁烯 D.乙烯、丙烯16K 2CO3 样品中
21、含有 Na2CO3、KNO 3、Ba(NO 3)2 三种杂质中的一种或两种，现将 13.8g样品加入足量水，样品全部溶解，再加入过量的 CaCl2 溶液，得 9g 沉淀，原样品所含杂质的正确判断是( A B )A.肯定有 KNO3 B.肯定有 KNO3，可能有 Na2CO3C.肯定没有 Ba(NO3)2，可能有 KNO3 D.肯定没有 Na2CO3 和 Ba(NO3)2七、等效思维法1730 0C 时一定量的硫酸铜溶液，若温度保持不变，加入 25g 胆矾或蒸发掉 55g 水均可得- 10 -到饱和溶液。则 300C 时 CuSO4 饱和溶液的质量分数为（ A ）A.20% B.40% C.60
22、% D.80%八、讨论法1818.4g NaOH 和 NaHCO3 混合固体，在密闭容器中加热至 2500C，经充分反应后，排出气体，冷却，称得剩余固体为 16.6g。试计算混合固体中 NaOH 的质量分数。(54.3%)19. 某单质银硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为 ，则酸元素在反4:1应中所显示的化合价是（ BD ）A. B. C. D. 123420. 标准状况下，将盛满 、 、 混合气的集气瓶倒置于水中，完全溶解，无气NO2体剩余，其产物不扩散，则所得溶液的物质的量浓度（M）数值大小范围为（ B ）A. B. 4.2081.9MC. D. 18 4.2321. 由气态
23、烃 和气态炔烃 组成的混合气体， （标况）质量为 ，该混合气xyL0g90.体中 与 的体积比不可能是（ D ）yA. B. C. D. 4:11:2:51:322有 、 混合溶液 400mL，经测定其中 浓度为 ，投入过量的2FeClul Cl1Lmola锌粉 ，充分反应后过滤，所得固体残渣经洗涤干燥后，质量为 。则：bg cg（1）原混合溶液中 、 的物质的量浓度为： = 2e2 )(2Fe2.30)(2acb= 。)(2Cuc.381)(cba（2） 的数值 。b（3） 的数值越大，说明混合溶液中 含量 越大 。2Cul（4） 的最大值应为 ，最小值（以 ， 表示）应为 。cab.0aba8.1b23电子工业常用一定浓度的 溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成印刷线路板。有关3Fel反应为 现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入 某2232uCuFel mL20.溶液 A 中，一段时间后，将该线路板取出，向所得溶液 B 中加入铁粉 ，充分3l g反应得固体 ；将固体滤出并从滤液 C（忽略反应前后溶液体积的变化）中取出gn，向其中滴入 溶液 时，溶液中的 恰好完全沉mL0.210.3Lmol3AgNOmL0.6Cl
