高中化學(xué)計算題經(jīng)典例題

[化學(xué)計算例題與練習(xí)]

--化學(xué)計算的技巧

T殳指的是各種基本計算技能的巧用。主要有?①關(guān)系式法，②方程或方程蛆5去，③守回去，④差量法，?￥

均值法，⑥極值法,?I寸論法，酚+■字交叉法等。

-關(guān)系式法

關(guān)系式法是根據(jù)化學(xué)方程式計算的巧用，其解題的核11、思想是化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒，各反應(yīng)物與生成物之間存

在著最基本的比例(數(shù)量)關(guān)系。

[例題1]某種H和CO的混合氣體，其密度為相同條件下

再通入過量02,最后容器中固體質(zhì)量增加了[]

A.3.2gB.4.4g

C.5.6gD.6.4g

分析:此題宜根據(jù)以下關(guān)系式巧解：

固體增力口的質(zhì)量即為H2的質(zhì)量。

固體增力口的質(zhì)量即為C0的質(zhì)量。

所以，最后容器中國體質(zhì)量增加了3.2g,應(yīng)選A。

解析此題估算即可。解題關(guān)鍵是找出反應(yīng)中量的關(guān)系。

[例題2]FeS2與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物有Fe，和H2S04,若反應(yīng)中FeS2和HN03物質(zhì)的量之比是1：8時，則HNO3

的唯原產(chǎn)物是[]

A.N02B.NOC.N20D.N203

分析:此題運(yùn)用氧化還原關(guān)系式計算。反應(yīng)中FeS?和HNO,的物質(zhì)的量之比是1:8,由于生成了Fe(N03)3,則

Fe&和被還原的HN03的物質(zhì)的量之比是1:5.

設(shè)N元素的變價為x,可列以下氧化還原關(guān)系式并解析：

該題關(guān)鍵是找出隱含的關(guān)系。

二、鹿或方程組法

根據(jù)質(zhì)量守恒和比例關(guān)系，依據(jù)題設(shè)條件設(shè)立未知數(shù)，列方程或方程組求解，是化學(xué)計算中最常用的方法，其

解題技能也是最重要的計算技能。

*【例題3](MCE1999—24)用惰性電極電解M(N03)x的水溶液，當(dāng)陰極上增重ag時，在陽極上同時

產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，從而可知M的原子量為[]

分析:方程或方程組法是最常用最不易出錯的化學(xué)計算方法。

陰陽兩極的電極反應(yīng)：

陰極：4Mx++4xe=4M

陽極：4xOH—4xe=2xH2O+xO2T

設(shè)M的原子量為y

^5角答案是C。

【例題4]有某堿金屬M(fèi)及其相應(yīng)氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反應(yīng)后，/卜岫揄容液蒸干，得

到14g無水晶體。該堿金屬M(fèi)可能是[]

A.鋰B.鈉C.鉀D.鋤

（鋰、鈉、鉀、鋤的原子量分別為:6.94、23、39、85.47）

分析:堿金屬及其氧化物跟水反應(yīng)的反應(yīng)式關(guān)系分別是：2M+2H2O=2MOH+H2TM20+H20=2M0H此題有多種解

法。

有以下特殊解法：設(shè)M的原子量為x

解得42.5>x>14.5

分析所給鋰、鈉、鉀、鋤的原子量，推斷符合題意的正確答案是B、C。

三、守回去

化學(xué)方程式既然能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系，就必然能反映出

化學(xué)反應(yīng)前后原子個數(shù)、電磁、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是守恒的。巧用守恒規(guī)律，常能簡化解題步驟、準(zhǔn)確快

速》鋪解出，收到事半功倍的效果。

*【例題5]某煌0.Imol,與在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為20L的氧氣（過量）充分反應(yīng)后，迅速將混合氣體通入足量Na202

粉末中，在中使氣體完全反應(yīng),此時粉末增重15g.繳跡后得^氣體14.4L（標(biāo)準(zhǔn)狀況X該燈能使溪

水褪色，試通過計算求出該治的分子式,并寫出可能的結(jié)構(gòu)簡式。

此題解法頗多，運(yùn)用守畫去妙解

解：設(shè)該坊的分子量為M

經(jīng)分析可推斷14.4L氣體均為氧氣。根據(jù)質(zhì)量守恒：

解得M=70

所以該煌化學(xué)式為CM。。因?yàn)樵摶湍苁瓜噬?，故為烯峪戊烯共?種可能的結(jié)構(gòu)簡式：①CH2=CHTH2

—CH2—CH3

@CH3—CH=CH—CH2—CH3

*【例題6]酸雨是因?yàn)檫^度燃燒嫩口石油，生成的硫的氧化物與氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的緣故。

某次雨水的分析數(shù)據(jù)如下：

[CI-]=6.0xl0-6mol/L

[Na+]=3.0xl0-6mol/L

貝毗次雨水的pH大約為[]

A.3B.4C.5D.6

止微結(jié)合環(huán)保考查化學(xué)計算，解題關(guān)鍵是我們應(yīng)根據(jù)雨水中陰、陽離子所帶負(fù)、正電荷守恒(溶液呈電中性)

解析，建立解題思維

睡電荷守恒：

pH=-lg[H+]=5-lg8~4

此題的正確答案為B。

四、差量法

找出化學(xué)反應(yīng)前后椅中差量和造成這種差量的實(shí)質(zhì)及其關(guān)系，列出比例式求解的方法，即為差量法。其差量可

以是質(zhì)量差、氣體體積差、壓強(qiáng)差等。

差量法的實(shí)質(zhì)是巧用化學(xué)方程式計算的巧甩此法的突出的優(yōu)點(diǎn)是：只要找出差量，就可求出各反應(yīng)物消耗的

量或各生成物生成的量。

【例題7](TCE1995—15)加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg，使之完全反應(yīng),得剩余物ng,則原混合物

中氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[]

止微宜用差量法解析：

設(shè)MgC03的質(zhì)量為x

MgC03=^=gO+CO2T混合物質(zhì)量減少

磁A。

[例題8]150℃時，將1L混合煌與9L氧氣混合，在密閉容器內(nèi)充分燃燒,當(dāng)恢復(fù)至150℃,體積恒定時,

容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%,則該混合煌的組成是[]

A.甲烷與乙烷體積比是1：4

B.丙煥與乙族體積比是1:4

C.乙烯與丁烷體積比是1:4

D.乙烯與丁烯體積比是1:4

分析:此題考查思維的靈活蝮嚴(yán)密性。宜運(yùn)用差量法解析。應(yīng)注W:①i5(rc時水呈氣態(tài),②w器內(nèi)壓強(qiáng)增大

8%即為氣體物質(zhì)的量增大8%.

卿匕混合煌的平均分子觸為CxHy

根據(jù)氫原子數(shù)判斷，選項(xiàng)A、B可排除。

運(yùn)用十字交叉法，推斷C、D中哪個選項(xiàng)符合題意?

止微正確答案為D。

運(yùn)用差量法求出組成中平均氫原子數(shù)是7.2,是解題關(guān)鍵。

五、平均值法

平均值法是巧解方法，它也是-種重要的解題思維和解題

斷MA或MB的取值范圍，從而巧妙而快速地解出答案。

【例題9】由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況

下為11.2L,則混合物中f含有的金屬是[]

A.鋅B.鐵C.鋁D.鎂

分析:止題可運(yùn)用平均值法巧解。各金屬跟鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為：

Zn—Fe—H?t

2AI—3H2|MgTzT

若單獨(dú)跟S量鹽酸反應(yīng)，生成IL2LH2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）需各金屬質(zhì)量分別為：Zn:32.5g；Fe:28g；Al:9g；

Mg:12g0其中只有鋁的質(zhì)量小于10g,其余均大于10g,說明必含有的金屬是t呂。應(yīng)選C。

*【例題10]含有雜質(zhì)的乙烯2.8g,與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)時，充分反應(yīng)后用去氫氣0.25g,則乙烯中所

含雜質(zhì)可能是

[]

A.乙/B.1,3-丁二烯

C.丙烷D.甲烷

分析:此題考查有機(jī)物分子式的確定，解析止微的思路是可運(yùn)用反應(yīng)量平均值法解析

由于2.8g純乙烯加氫消耗氫氣質(zhì)量為0.20g，已知2.8g樣品氣體加氫用去氫氣0.25g,說明2.8g雜質(zhì)加氫消耗氫

氣質(zhì)量必大于0.25g。

^^完、甲烷不能發(fā)生加成反應(yīng)。

正確答案是A。

【例題11]現(xiàn)有某氯化物與氯化鎂的混合物，取3.8g粉末完全溶于水后，與足量的硝酹艮溶液反應(yīng)后得

到12.4g氯化銀沉淀，則該混合物中的另一氯化物是[]

A.LiClB.KC1

C.CaCLD.AICL

分析:若3.8g純MgCL生成AgCl沉淀的質(zhì)量為：

說明3.8g純凈某氯化物所生成AgCl沉淀質(zhì)量必大于12.4go

即ImolCl-所結(jié)合其它金屬陽離子質(zhì)量應(yīng)小于12g（悔2+質(zhì)量X

因?yàn)镮molCb所結(jié)合Li+、K+、Ca2+A13+質(zhì)量分別為7g、39g、20g、9go

所以LiCl、A1C13為可能。

選A、D不正確。因?yàn)椋篒molCl-結(jié)合Li+、A13+的質(zhì)量小于12g并不是充分必要條件，還必須分別嚴(yán)密計算

3.8gLic1、3.8gAlC13分別生成AgCl沉淀的質(zhì)量是否大于12.4g。

3.8gLiCI生成AgCl沉淀質(zhì)量為：

3.8gICI3生成AgCl沉淀質(zhì)量為:

所以只有A選項(xiàng)符合題氤此題既考查思維的敏捷性，又考查思維的嚴(yán)密性。

六、極值法

巧用數(shù)學(xué)極B四口識進(jìn)行化學(xué)計算的方法，極值法即化學(xué)與數(shù)學(xué)極限運(yùn)算的結(jié)合的方法。

*【例題121有一系列a-氨基酚安如下特點(diǎn)排列：

該同系列中所含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值接近[]

A.32.0%B.46.6%

C.85.7%D.92.3%

分析:此題欲求w（C）的最大值，明顯為求極值問題。仔細(xì)審題，認(rèn)真分析此一系列a-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

此題可以用極限法求碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值。

該同系列鰥為：

若n->oo

正確答案為C。

七、十字交叉法

若用A、B分別表示二元混合物兩中組分的量，混合物總量為A+B（例如mol\

若用xa、xb分別表示兩組分的特[蛾量（例如分子量），x表示混合物的特物量（例如相對平均分子質(zhì)量）

則有：

十字交叉法是二元混合物（或組成）計算中的一種榭朱方法，它由二h次方程計算演變而成。若已知兩組分

量和這兩個量的平均值，求這兩個量的比例關(guān)系等，多可運(yùn)用十字交叉法計算。

使用十字交叉法的關(guān)鍵是必須符合二元-次方程關(guān)系，能列出二6-次方程。它多用于下列計算？（特別要注

意避免不明化學(xué)涵義而濫用。）

環(huán)關(guān)兩種同位素原子4數(shù)比的計算。

②W關(guān)混合物組成及平均式量的計算。

③W關(guān)混合煌組成的求算。

浮組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶液稀釋的計算等。

【例題13]已知自然界中鉞有畫中質(zhì)毀分別為191和193的同位素，而鉞的相對平均原子質(zhì)量為192.22,

這兩種同位素的原子個數(shù)上匕應(yīng)為[]

A.39:61B,61:39

C.1:1D.39:11

分析:此題可列二元一次方程求解，但運(yùn)用十字交叉法最快捷：

【例題14]一定量的乙醇在氧氣不足的情況下臧,得到CO,C02和水的總質(zhì)量為27.6g,若其中水的質(zhì)量

為10.8g,則C0的質(zhì)量是[]

A.1.4gB.2.2g

C.4.4gD.在2.1g和4.4g之間

分析:此題考查有機(jī)物的不完全燃燒，解析過程中可運(yùn)用十字交叉法：（方）去一）C0與C02總質(zhì)量：

27.6g-10.8g=16.8g

生成CO、C02共0.2molx2=0.4mol

m（CO）=28g/molxO.05mol=l.4g

答案：A

另一種解法：（方法二）

列關(guān)系式C2H50H——3H20

Imol54g

x10.8g

解彳導(dǎo)x=0.2mol

設(shè)0.2mol乙醇不充分燃燒，生成CO、C02的物質(zhì)的量分別為y、z

則CO質(zhì)量為：

28g/molx0.05mol=l.4g

還有其他解法。

【例題15]右圖中橫坐標(biāo)表示完全燃燒時耗用可燃?xì)怏wX(X=A、B、C)的物質(zhì)的量n(X),縱坐標(biāo)表示消

耗02的物質(zhì)的量n(02),A、B是頤中可燃性氣體，C是A和B圖6T的混合氣體，則C中n(A):n(B)為

[]

A.2:1B.1:2

C.1:1D.任意比

分析:仔細(xì)地觀察圖示，認(rèn)真地分析魏居，分析圖象可以看出：

ImolA完全耐消耗0.5mol02

ImolB完全燃烯肖耗2mol02

ImolC(C是A、B混合氣)完全燃爆肖耗lmol02

可以利用Imol氣體㈱盅耗02進(jìn)行十字交叉計算：

誕A

止微較全面地測試了觀察能力、自學(xué)能力和思維能力。如何快速解出此題。

八、侖法

討論法是一種發(fā)現(xiàn)思維的方法。解計算題時，若題設(shè)條件充分，則可直接1■十算求解，?若題設(shè)條件不充分，則需

采用討論的方法，計算加推理，》錮解出。

【例題16]在30mL量筒中充滿N0?和02的混合氣體，倒立于水中使氣體充分反應(yīng),最后剩余5mL氣體，求

原混合氣中氧氣的體積是多少毫升？

分析：最后5mL氣體可能是02,也可能是N0,此題需用討論法解析。

因?yàn)椋鹤詈笫Ｓ?mL氣體可能是02；也可能是N0，若是NO,則說明啦過量15mL。

解法(一)：

設(shè)30mL原混合氣中含N02、02的福只分別為x、y

4N02+02+2H20=4HN03

原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。

解法(二):

設(shè)原混合氣中氧氣的體積為y(mL)

(1)設(shè)02過量：根據(jù)4N02+02+2H20=4HN03,則02得電子數(shù)等于N02失電子數(shù)。

(y-5)x4=(30-y)xl

解得y=10(mL)

(2)若N02過量：

4NO2+02+2H20=4HN03

4yy

3N02+H20=2HN03+N0

5

因?yàn)樵谌玈B(30-y)mLN02中，有5mLN02得電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹O,其余(30-y-5)mLN02都失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镠N03o

02得電子數(shù)+(N02-N0)時^導(dǎo)電子數(shù)等于(N02-HN03)時失電子數(shù)。

解法(一)是討論法結(jié)合方程組法。

解法(二)根據(jù)得失電子守恒，利用阿伏加德羅定律車專化信息，將體蹴轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量簡化計算。凡氧化還

原反應(yīng),T照I可利用電子得失守回去進(jìn)行計算。

無論解法(一)還是解法(二)，由于題給條件不充分，均需結(jié)合討論法進(jìn)行求算。

4y+5x2=(30-y-5)xl

解得y=3(mL)

原氧氣體積可能為10mL或3mL

【小結(jié)】以上逐一介紹了一些主要的化學(xué)計算的技能K巧。解題沒有一成不變的方法模式。但從解決化學(xué)問題

的基本步驟看,我們應(yīng)建立T的基本思維模式?！邦}示信息十基瞰口識十邏輯思維”就是這樣一種思維模式，它

還反映了解題的基本能力要求，所以有人稱之為解題的“能力公式”。希望同學(xué)們建立解題的基本思維模式，深化

基礎(chǔ)，活化思維，優(yōu)化素質(zhì)，跳起來摘取智慧的果實(shí)。

總結(jié)：進(jìn)行化學(xué)計算的基本步驟：

(1)認(rèn)真審題，才勃屈題示信息。

(2)靈漳&合，葬鄲蜘識。

(3)充分思維，形成解題思路。

(4)遢圣方法,正硼懶解出。

精選題

-選擇題

1.0.25molCa(OH)2跟0.3molH3P04在f知牛T？E分蜂，得到CaHP04和Ca(H2P04)2,則這兩中巴勿

的物質(zhì)的量之比為[]

A.1:1B.2:1

C.1:2D.4:1

2.由KC1和KBr組成的混合物,取2.00g樣品制成水溶液，加入足量的硝酸后,再加入過量的AgNO3溶液,

沉淀完全后過濾，彳嬖阡燥的鹵化銀的質(zhì)量如四個選項(xiàng)所示,其中婁媚合理的是：]

A.3.06gB.3.36g

C.3.66gD.3.96g

3.有Na2CO3和K2C03的混合物2.44g,溶于水后加入足量的CaC12溶液,反應(yīng)后得到CaC03沉淀2.00g,混

密勿中Na2CO3和K2c03物質(zhì)的瑟比是[]

A.1:1B,1:2

C.1:3D.1:4

4.靛青的各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下：C73.3%,H3.8%,N10.7%,012.2%。由此可知靛青的最簡式為

[]

A.C8H5N0B.C2H2N0

C.C6H4N0D.C7H4N0

5.把50mL70%HN03(密度為1.40g/cm3)加水稀釋配成7mol/L稀HN03(密度為1.26g/cm3\則所加水的體

積為

[]

A.50mLB.<50mL

C.>50mLD.無法確定

6.IL標(biāo)準(zhǔn)狀況下的某氣態(tài)煌與fS氧氣恰好完全反應(yīng),生成的二氧化骸口水蒸氣奐算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

為bL,冷卻到標(biāo)準(zhǔn)狀況下則氣體體積變?yōu)閍L0則用a、b表示該煌分子中碳、氫的原子傕此為：]

A.a:b

B.a:(a-h)

C.a:(b-2a)

D.a:2(b-a)

7.室溫時pH=a的醋酸溶液與pH=b的氫氧化鈉溶液等體積混合，恰好完全反應(yīng),則該溶液中醋酸的電離度可

以表示為

[]

A.10(a+b-12)%

B.10(a+b-14)%

C.10(16-a-b)%

D.10(14-a-b)%

8.在滴有甲基橙試劑的50mL0.05mol/L的一元強(qiáng)酸溶液中,滴入0.Imol/L的燒堿溶液，當(dāng)?shù)沃脸壬珓偤米?/p>

為黃色時，所用燒堿溶液的體積為：]

A.大于25mL

B.小于25mL

C.等丁25mL

D.無法確定

9.將0.Imol下列物質(zhì)分別溶于1L水中，充分掘半后，溶液中陰離子和陽離子總數(shù)最多的是：]

A.Na2SB.Ba(OH)2

C.Na2S04D.NaHS04

10.30(時，某硫酸銅溶液若像寺溫度不變，無論是加入25g藍(lán)砒禊蒸均卓55g水后，均可得到飽和溶液。

則301時，硫酸銅的溶解度為[]

A.25gB.35g

C.45gD.55g

11,把ffi的過氧化鈉加入90g水中，最后過氧化鈉完全反應(yīng)時有0.5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則所得氫氧化鈉

溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

[]

A.16.53%B,19.70%

C.31.01%D.33.0%

12.將100g濃度為18moi/L,密度為pg/cm3的濃硫酸注A到的水中稀釋成9mol/L的硫酸，則水的

體積為

[]

A.小于100mL

B.100mL

C.大于100mL

D.無法確定

13.28g銅、銀合金與足量的濃硝酸完全反應(yīng),放出的氣體與2.24L的02(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合，通入水中，恰

好完全吸收，則合金中Cu與Ag的物質(zhì)的量之比為[]

A.1:1B,1:2

C.2:1D.無法計算

14.托盤天平兩端各放一個質(zhì)量相等的“粼不,內(nèi)盛4moi/L的鹽酸溶液50mL,調(diào)節(jié)至天平J第十指向標(biāo)尺中央。

分別向燒杯中加入下列各種物質(zhì)，反應(yīng)完畢天平仍為平衡的是[]

A.6.5gFe和0.ImolZn

B.0.ImolFe和0.ImolZn

C.0.ImolFe和5.6gZn

D.0.ImolNa和0.ImolMg

15.在3BrF3+5H20=Br2+HBr03+02t+9HF化學(xué)反應(yīng)中，若有10.8g水被氧化，則被水還原的BrF3的物質(zhì)的量

是

[]

A.0.4molB.0.6mol

C.0.8molD.1.Omol

16.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2L由甲烷、甲醛、乙烷組成的混合氣體完全燃燒后，生成相同狀況下C0215.68L,混

合氣體中乙烷所占體積分?jǐn)?shù)為

[]

A.80%B.60%

C.40%D.20%

17.TW物質(zhì)的溶液，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2a,當(dāng)加入等體積的水稀釋后，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.la,則

原溶液的密度

[]

A.大于水的密度

B.舒水的密度

C.小于水的密度

D.無法確定

18.某SJgT,1等C12JSANaOH溶液中,觸彳f?]NaCl、NaClO、NaC103的混合容液,經(jīng)測定C10-與C103-

的濃度之比為1:3,則此反應(yīng)中被還原的氯元素與被氧化的氯元素原子的物質(zhì)的量之比為[]

A.21:5B.11:3

C.3:1D.4:1

二聿題

現(xiàn)有某一錢鹽,為測定其氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取錢鹽樣品2.55g,溶于水后，再加入足量HCHO溶液配成100mL

溶液。充分反應(yīng)后，從中取出5.00mL溶液,用0.lOOmol-L-1的NaOH溶液進(jìn)行中和滴定，恰好用去19.5嘰試求該

錢鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.。（保留3位有效數(shù)字）

20.硝酸工業(yè)尾氣中NO、N02被NaOH溶液吸收的主要反應(yīng)為:

2N02+2Na0H=NaN02+NaN03+H20,N02+N0+2Na0H=2NaN02+H20o若用純堿溶液處理尾氣，反應(yīng)類!以，生成NaN02、NaN03,

同時放出C02o

（1）現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下aLN02（其中N204的體積分?jǐn)?shù)為20%）和bLNO的混合氣體恰好被200mLNa2C03溶液完

全吸收，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是_______Na2C03溶液的物質(zhì)的量濃度是__moLLT。

（2）若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮氧化物的混合氣體2.016L恰好與lmol-L-1的Na2C03溶液50mL完全反應(yīng),且生成的

NaN02與NaN03的物質(zhì)的量之比為4:1,則混合氣體中N204與N02的體積比為。

答案

-辭題

1.D2.BsC3.A4.A5.C6.D7.C8.B9.A10.All.D12.A13.B14.AxD15.A16.C17.C

18.D

二選擇題

二.化學(xué)綜合計算中有關(guān)取值范圍問題的討論

學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識技能:通過一些典型例題的分析解答，掌握有關(guān)化學(xué)基本概念和基本理論、常見元素單質(zhì)及其重要化合物、

有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)符口識內(nèi)容中具有計算因素的各類問題的綜合應(yīng)用;訓(xùn)練化學(xué)綜合計算的T妨法和解題

技巧;通過對高考綜合計算題的分析，明確高考化學(xué)宗合計算的內(nèi)容和要求。

能力培養(yǎng)：通過分析與綜合、比較和論證,選擇解決訶題的最佳7^案的評價能力；將化^問題抽象成為數(shù)學(xué)問

題，利用數(shù)學(xué)工具，通過計算和推理（結(jié)合化學(xué)知識），解決化學(xué)問題的思維能力；每姬地接受試題解合的新信息的

能力；將試題所給的新信息與課本中有關(guān)知識結(jié)合起來，解決問題的能力;在分析函介的基礎(chǔ)上,應(yīng)用新信息的能

力等自學(xué)能力的培養(yǎng)。

科學(xué)思想:通過化奧宗合計算的訓(xùn)練。使學(xué)生對化學(xué)基本知識能更深入的理解和應(yīng)用,通過題示信息的捕獲、

理解、加工，力口強(qiáng)思維的敏捷性（靈活性、針對性、適應(yīng)性1嚴(yán)密性（精確性、科學(xué)性、邏輯性、深刻性）整體

性（廣闊性、有序性、結(jié)合性）以及創(chuàng)造性的培養(yǎng)。

科學(xué)品質(zhì)：敏捷性、嚴(yán)密性、整體性、創(chuàng)造性等思維能力品質(zhì)；重視量綱和規(guī)范使用有麒字露學(xué)態(tài)度。

科學(xué)方法：開緣~抽象思維；求同~求異思維;直覺~判斷思維；集中~發(fā)散思維;通過數(shù)學(xué)抽象和簡明的文

字表達(dá),解決化學(xué)計算問題。

重點(diǎn)、難點(diǎn)化單宗合計算中，制隹模型的建立；化學(xué)多種基本計算技能的綜合應(yīng)用。

化學(xué)綜合計算是近年來化學(xué)高考題的壓軸內(nèi)容，他不僅僅是將高中化學(xué)基礎(chǔ)知識如：基本概念、基本理論、元素

單質(zhì)及其化合物、有機(jī)化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等進(jìn)彳丞宗合，而且在解題方法上也滲透了許多數(shù)學(xué)問題。我們結(jié)合T典型

的化挈宗合計算題的分析來探討有關(guān)化學(xué)綜合計算的解題模式、方法和解題技巧。著重討論化學(xué)綜合計算中取值范

圍的問題。

【例題1】在50mL、4.0mol/L的NaOH溶液中，通入H2s氣體并充分反應(yīng)，然后，小4堞發(fā)，得到不含結(jié)

晶水的白色固體。若通入H2S的物質(zhì)的量為xmol,生成的白色固體的質(zhì)量為yg,試通過討論寫出x和y的關(guān)系式。

分析：題中可能發(fā)生的化學(xué)方程式寫出來。

2NaOH+H2S=Na2S+2H20①

Na2S+H2S=2NaHS(除CO?與NaOH的麻，寫出的償方木甄)②

㈱居這兩個化學(xué)方程式，最后得到的白色固體可能是①NaOH、Na2s②Na2s③NazS、NaHS(4)NaHS

在硫化氫不足和過量時將對產(chǎn)物種類產(chǎn)生影響，在第二個化學(xué)方程式中寫的是硫化氫與硫化鈉的反應(yīng)，我們不

考慮過程，只考慮結(jié)果，寫出f只含有反應(yīng)物的可以容易計算的化學(xué)方程式

將?口②相加，彳費(fèi)J：

NaOH+H2S=NaHS+H2O③

根據(jù)化學(xué)方程式①、③，定量討論兩中反應(yīng)物的量的關(guān)系對白色固體物質(zhì)的影響。

當(dāng)n(NaOH):n(H2S)=2:1,白色固體為Na2So

當(dāng)n(NaOH):n(H2S)=1:1,白色固體為NaHSo

當(dāng)n(NaOH):n(H2S)>2:1,氫氧化鈉過量，白色固體為Na2S、NaOH的混合物。

當(dāng)n(NaOH):n(H2S)<1:1,白色固體為NaHSo

當(dāng)1:1<n(NaOH):n(H2S)<2:1,白色固體為Na2S、NaHSo

所以：氫氧化鈉的物質(zhì)的量。

n(NaOH)=4.0mol/LxO.050L

=0.20mol

硫化氫的物質(zhì)的量有以下JU中情況，硫化氫在取不同的物質(zhì)的量時，白色固體的種類、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及固體

質(zhì)量的關(guān)系。

總包教口下：

(l)n(H2S)<0.10mol,按反應(yīng)式①進(jìn)行，所得白色固體為硫化鈉和氫氧化鈉的混合物，以不足的硫化氫的

物質(zhì)的量x作基準(zhǔn)，可?生成xmol硫化鈉耗去2xmol氫氧化鈉剩余0.20-2x>ol氫氧化鈉則y=78x+40(0.20-2x\

</PGN0304.TXT/PGN>

(2)n(H2S)=0.10mol,按反應(yīng)①進(jìn)行，兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),得0.10mol硫化鈉。

(3)0.10<(H2S)<0.20mol，按反應(yīng)式①和③進(jìn)行，得到白色固體為Na2s和NaHS的混合物,計算Na2s

時，應(yīng)以不足量的NaOH計算；計算NaHS時，應(yīng)蜩除的H2S來計算：

y=78[0.10-(x-0.100)]+56x2(x-0.10)

(4)n(H2S)>0.20mol，按反應(yīng)式③進(jìn)行,白色固體全部為NaHS,NaOH完全反應(yīng),y=0.20x56。

x<0.10y=8-2x

x=0.10y=7.8x

0.10<x<0.20y=4.4+34x

x>0.20y=ll.2

解決有關(guān)取值范圍的定量計算方法

(1)正確寫出兩種反應(yīng)物以不同物質(zhì)的量混合時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。這是思考、分析此類計算題的基

礎(chǔ)。

(2)依居寫出的生成不同產(chǎn)物的化學(xué)方程式,確定過量反應(yīng)物的取值范圍，理解取值范圍與發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)

及所得產(chǎn)物的關(guān)系,這是解決此類計算題的關(guān)犍。

(3)在各取值范圍內(nèi)，以不足量的反應(yīng)物為基準(zhǔn)計算所得生成物的量，即可完成取值范圍討論型綜合計算。

【例題2]把a(bǔ)molNH3s02組成的混合氣導(dǎo)入密閉反應(yīng)器中,在催化劑存新發(fā)生化學(xué)反瓦若混合氣體

中02為xmolo反應(yīng)生成的HN03為ymol0d試確定02的物質(zhì)的量x取不同范圍時，HN03的物質(zhì)的量y的計算式，

<2并畫出相應(yīng)的函數(shù)圖象。

分析:氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化的化學(xué)方程式？

當(dāng)氧氣過量時，還可以發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2NO+O2=2N02②

4N02+02+2H20=4HN03③

如果氧氣過量，只需要求寫出反應(yīng)物與最終產(chǎn)物的化學(xué)方程式。

W?、②、③三M律方骨;合用導(dǎo)到：

NH3+202=HN03+H20④

例題中給出NH“02混合氣共amol,那么0°的含量x對產(chǎn)物的產(chǎn)生的影響化學(xué)如下：

分變?yōu)镹0,另一部分則轉(zhuǎn)化為硝酸。

帆、。?昆合氣為amol,O2為xmol,NH3為(ar)mol0在密閉容器內(nèi)限與02。催便化的化學(xué)方程式是：

4NH3+502=4N0+6H20(1)

NH3+202=HN03+H20(2)

請依據(jù)上述關(guān)系式完成圖象。

【例題3]已知氨與氨氣可迅速發(fā)生以下反應(yīng)：2NH3+3CL=N2+6HC1O現(xiàn)有AL氨氣、氯氣的混合氣,其中氨

氣的體積分?jǐn)?shù)為x,充分反應(yīng)后氣體體積為yLo

(1)討I陶氣的體積分?jǐn)?shù)x取不同值時，反應(yīng)后氣體體積y的關(guān)系式。

(2)當(dāng)混合氣體的體積(AL)為55L時，計算反應(yīng)后氣體體積y的最大值、最小值及y=A時的氨氣的體積^

數(shù)x的值。

(3)畫出反應(yīng)后氣體體積y隨氨氣的體積分?jǐn)?shù)x變化的圖象。

分析:㈱居上述兩題的分析和解題思路方法，討論此題中兩種反應(yīng)物的量的變化對生成物的影響，寫出反應(yīng)的

化學(xué)方程式

設(shè)：混合氣體中兩種反應(yīng)物的體積為NH3體積為AxL；C12體積為A(1-x)Lo

討論：當(dāng)氨氣不足量時，僅發(fā)生原題中所述反應(yīng),產(chǎn)物為氮?dú)夂吐然瘹?；如果氨氣足量會與產(chǎn)物氯化氫再反應(yīng)

生成氧化鎮(zhèn)。

2NH3+3C12=N2+6HC1①

NH3+HC1=NH4C1②

8NH3+3C12=N2+6NH4C1③

根據(jù)上述三個反應(yīng)方程式很容易解決這道題。并步■步確定NHs的體積分?jǐn)?shù)x的不同取值對反應(yīng)后氣體成分的

影響

體為N2旅[余的NH3。

解答：

計算：

第二問：恰好按反應(yīng)①進(jìn)行時最大；恰好按反應(yīng)③行時最小。

第三問的圖象。

當(dāng)y=A時，y=A(3-4x)=A

x=0.50

*【例題4]1,3-丁二熔和氫氣的混合氣體5L,在催化劑作用下，經(jīng)充分反應(yīng)后得到的氣體體積^VL(所

有體積均在同溫、同壓P測定I

(1)若氫氣的體積為1L,計算反應(yīng)后的體積V。

(2)若氫氣在混合氣體中的體積比值為x,計算x為不同值時反應(yīng)后的體積V(以x表示I

(3)在右圖上畫出V隨x變化的曲線。

(4)在上述混合氣體中若混有丙煥，總體積仍為5L，其中氫氣及丙煥在混合氣體中的體積比值分別為x和y0

(i)街湎左圖上畫出當(dāng)y=0.2時，V隨x變化的曲線；(ii)在下面右圖上畫出當(dāng)x=0.15時，V隨y變化的曲線。

分析：該題而步及的化學(xué)方程式：(1,3-丁二烯可用分母表示)

CM5+H2=C4Hs①

ClH8+H2=C.lH10②

C4H6+2H2=C4H10③

當(dāng)V(C4H6)/V(Hz)”時，僅按反應(yīng)①進(jìn)行；

產(chǎn)物是C4H8還是C4H10或它們的混合物,由于氫氣全躺皮消耗，剩余氣體的體積等于反應(yīng)物C4H6的體積。

和H2的混合氣,氣體體積為CH的體積和乘U余的體積。

解答：(1)(21(3)部分。

(1)V(H2)=1L,按反應(yīng)①進(jìn)行，反應(yīng)后的體積V=V(C4H6)=5L-1L=4L。

=5(l-x)+5x-2x5(l-x)=10x-5o

(3)

第(4)問，當(dāng)混合氣中含有丙怏時，丙煥與丁二烯跟氫氣反應(yīng)的關(guān)系不變，應(yīng)該將丙煥和丁二烯合在解

決。

當(dāng)丙快的含量為y時，氫氣的含量變化？

0<x<l-y

當(dāng)x=0.15時,丙煥和丁二烯總含量為0.85，此時反應(yīng)后氣體體犍

x=0.15<不管發(fā)生什么反應(yīng)，比都是不足量，氣體體積為

反應(yīng)前的QHe和C此體積之和，為5LxO.85=4.25LO

【解答】我們已經(jīng)分析清楚了,下面我們用完成下列的兩圖：

【例題5]現(xiàn)有A1C13和FeC13混合溶液其中Al*、Fe"的物質(zhì)的量之和為0.Imol在此溶液加入90mL4mol/L

的NaOH溶液/螟充分反應(yīng),設(shè)A產(chǎn)物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為xo

(1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算x=0.4時，溶液中產(chǎn)生的沉淀是什么？物質(zhì)的量是多少?

(2)計算沉淀中只有Fe(0H)3的x取值范圍。并在圖中畫出沉淀總量(mol)隨x(0~1)變化的曲線。

(3)若A13+和Fe3+的物質(zhì)的量之和為Amol(A為合理數(shù)值)，其它條件不變時，求沉淀中同時有Fe(OH)3、

AI(OH)3的X取值范圍和各沉淀的物質(zhì)的量(用含有A、X的式子表示\

分析：在該題中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,并分析反應(yīng)物的量對反應(yīng)的影響

Fe3++30H-=Fe(OH)3l①

Al3++30H-=AI(OH)3l②

AI(OH)3+OH-=[A1(OH)J③

OH-適量時，A13+、Fe3+會成為沉淀，當(dāng)OH-過量時，AI(OH)3會溶解,生成[Al(OH)

題中所給的0H-的物質(zhì)的量是n(0H)=0.09Lx4mol/L=0.36mol

即：OH對于兩種離子生成沉淀是過量的，肯定可以使AI(OH)3使溶解一些或全部，月降剩余0H-能使0.06mol

AI(OH)3溶解？

當(dāng)x=0.4時，溶液中的沉淀

發(fā)生①、②兩反應(yīng)共耗OH-0.30mol,生成的AI(OH)3物質(zhì)的量為0.04mol,而剩余0H-0.06mo1,此時AI(OH)3

完全溶解。因此，沉淀為Fe(OH)：i,物質(zhì)的量為0.06molo

當(dāng)沉淀只有Fe(0H)3時x的取值：

溶液中無Al(0H)3,耗0H-0.Ix4x,有：

3x0.1(1-x)+0.4x=0.36，得x=0.6,所0<x40.6時，沉有Fe(OH)3

畫出x在(0,1)之間沉淀的物質(zhì)的量：

分析x在取不同范圍時沉淀的物質(zhì)的量？

當(dāng)xG(0,0.6)時，y=0.1(1-x)

當(dāng)x￡(0.6,1)時，①、②^生成沉淀0.Imol,剩余0.06mol0H-,可使0.06molAI(OH)3溶解，此時沉淀的

物質(zhì)的劭：y=0.1-0.06=0.04(mol\

依居上述的兩個關(guān)系式畫出沉淀的物質(zhì)的量隨x的變化曲線如下

第三問實(shí)際是?鐲據(jù)問題字母化，解決時，應(yīng)該同第二問是一樣的，我們應(yīng)該首先找出x在哪一點(diǎn)哈妍勝成

完全溶解?

回答：3A(1-x)+4Ax=0.36

得x=0.36/A-3

所以，當(dāng)0.36/A-3<x<1時，出現(xiàn)兩種沉淀。

Fe(0H)3的物質(zhì)的量為：A(1-x)mol

Al(OH)3的物質(zhì)的量為：

[Ax-(0.36/A-3)]mol

=[A(x+3)-0.36]mol

【小結(jié)】解決ffi可TS化學(xué)題時，必須首先仔細(xì)地閱讀試題、認(rèn)真地審題，在ittS礎(chǔ)上我們再投入解題的過程,

只有這樣，我們解題才會得/匕應(yīng)手。

1,今有堿金屬兩種碳酸窗口堿土金屬的一種不溶性碳酸鹽組成的混合物。取其7.560g與過量鹽酸反應(yīng),放出

CO2體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，另取等質(zhì)量的原混合物加水雌，可濾出不溶性鹽1.420g。

(1)取過濾后的1/10體積，向其中緩慢滴加濃度為0.2500mol/L鹽酸，并同時記錄放出CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

和消耗鹽酸的體積,得到如下圖所示曲線。試計算確定這兩種堿金屬碳酸鹽的化學(xué)式。

(2)將濾出的不溶性鹽(1.420g)投入到濃度為2.500mol/L鹽酸中，當(dāng)完全反應(yīng)時，耗去鹽酸16.00mL。

試計算確定原不溶性碳酸鹽的化學(xué)式。

2.寫出H2S燃燒的化學(xué)方程式。1.0LH2S氣體和aL空氣混合點(diǎn)燃，若反應(yīng)前后氣體的溫度和壓強(qiáng)相等(20℃,

101.3kPaX試討論當(dāng)a的取值范圍不同時，燃燒后氣體的總體積V(用含a的表達(dá)式。隹院空氣中N2和02的體積

比為4:1,其它成分可忽略。)

3.將amolH2s和lmol02置于T容積內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。維持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變(WlkPa),在120℃下測得

反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體的密度分別為p1和P2,若a的取值范圍不同，則H2S的氧化產(chǎn)物可能有三種慘兄：

(1)全部是S02時，止匕時a的取值范圍是_____。

(2)全部是S時，此時a的取值范圍是_____。并且p1p2(填小于、大于或等于\

(3)部分是S02,部分是S時，此時a的取值范圍是______；反應(yīng)所生成S02的物質(zhì)的量為mol；容器

內(nèi)氣體的物質(zhì)的量之和為mol(以含a的代數(shù)式表示1

4.取3.40g只含羥基,不含其它官能團(tuán)的傾口多元醇，置于5.00L氧氣中，經(jīng)點(diǎn)燃醇完全抽。反應(yīng)后氣體

體積減少0.56L。將氣體經(jīng)CaO吸收，體積又減少2.80L(所有體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定\

(1)3.40g醇中C、H、0的物質(zhì)的西別為：Cmol、Hmol、0mol；該醇中C、H、0

的原子1嗷之比為O

(2)由以上比值能否確定該醇的分子式？其原因是_____o

(3)如果將該多元醇的任意T羥翱喊T鹵原子，所得到的鹵代物者B只有一種，試寫出該飽和多元醇的

結(jié)構(gòu)簡式。

5.石油及其分儲產(chǎn)物在供氧不足時燃燒，常常產(chǎn)生C0,這也是常見的大氣污染物之一。?牌氣態(tài)煌在5倍體

積的純氧中娥,產(chǎn)物通過足量Na202并在電火花連賣作用下充分反應(yīng),生成的氣體體積縮小到燃燒后產(chǎn)物體積的

3/8(氣體體積都在100℃以上，WlkPa時測定X

(1)試寫出通式為CxHy的某屋在供氧不足時㈱靜勺化學(xué)方程式(C02的系數(shù)設(shè)定為m\

(2)若Imol某氣態(tài)煌在供氧不足時㈱匏，產(chǎn)物在Na202和電火花連續(xù)作用下產(chǎn)生3mol氧氣，且固體Na202

增重范圍為90g<AW<118g,求治可能的分子野口娥產(chǎn)物CO與C02的物質(zhì)的量之比，濕吉果填入下表。

答案

1.(1)7.5g混創(chuàng)勿中n(碳酹鹽~)=1.344/22.4mol=0.06mol

按上圖分析堿金屬碳酸鹽中：

設(shè)堿金屬兩種鹽中堿金屬的相對原子質(zhì)量為x和y，則：

(2x+60)xO.03+(y+61)xO.02=7.56-1.42,得:3x+y=156；

經(jīng)討論得出x=y=39符合題意,因此兩堿金屬碳酸鹽為：K2C03(0.03mol\KHC03(0.02mol)

(2)堿土金屬碳酸鹽的物質(zhì)的量為：

n=n(碳酸鹽)-n(K2C03)-n(KHC03)=0.Olmol

該碳酸鹽的摩爾質(zhì)量：1.42/0.01=142(g/mol)

O.Olmol堿土金屬鹽多消耗鹽酸：2.5x16/100=0.04(mol)

所以該鹽為堿式鹽，設(shè)為Z2(0H)2C03有：22+17x2+60=142得Z=24(Mg)

所以堿土金屬碳酸鹽為：Mg2(OH)2C03

2.2H2S+02=2S+2H202H2S+302=2S02+2H20

提示：問(1)按反應(yīng)2H2S+302=2S02+2H20計算；問(2)按反應(yīng)2H2S+02=2S+2H20計算,由于產(chǎn)物水的相對

分子質(zhì)量小于兩反應(yīng)物的相對分子質(zhì)量，硫是固體；問(3)介于(1)和(2)之間，按照兩個化學(xué)方程式關(guān)系列出

關(guān)系式計算。

4.(1)0.1250.3000.1005:12:4

(2)可以；因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)簡式中H原子個數(shù)對應(yīng)C原子注軍飽和，所以最簡式即分子式C5Hl204。

(3)C(CH20H)4

癡：n(C)=n(C02)=2.80/22.4=0.125(mol)

m(C02)=0.125x44=5.5(g)

V(02)於5-0.56-2.80=1.64(L)

n(02)耗=(5-1.64)/22.4=0.15(mol)m(02)耗=4.8(g)

根據(jù)質(zhì)量守I靛律：m(醇)+m(02)耗=m(C02)+m(H20)求得：

m(H20)=3.40+4.8-5.5=2.7(g)

所以：n(0)=(3.40-12x0.125-0.3x1)/16=0.100(mol)

(2)C4H8

提示：2C0+02=2C02

①

2co2+2Na202=2Na2co3+02

②

》鈍、②式合并得：C0+Na202=Na2C03③

由止匕可以確定麒產(chǎn)物的去路：co完全被吸收。C02和H20生成02,

解彳導(dǎo)x=4y=8

(2)lmolC02使過氧化物曾重28g,lmolH20使過氧化鈉增重2g,CO完全被過氧化鈉吸收，所以㈱居原有關(guān)系,列