1、南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 1 页 共 9 页一过量问题思考：先根据已有的经验思考：在什么样的情况下需判断何种反应物过量？你是如何判断的？（依据化学方程式中所体现的各反应物质间的定量关系，以及题给物质的实际量等条件予以判断）两种反应物的量均已确定，应先判断哪种反应物过量，再根据没有过量（少量）的反应物的量进行计算，求产物的量，具体步骤如下(1)写出反应化学方程式(2)判断哪一种反应物过量(3)根据不足的求解此类题目中关键是判断哪一种反应物过量。而判断方法通常有两种。举例如下：例 1 8mol H2 与 6mol O2 充分反应，求生成水的
2、质量。方法一：以任意种反应物为标准，判断过量：（假设其中一种物质完全反应，并以此计算出另一种物质的量，再与题目所给的量进行比较。）方法二：比例式法：参考导学教程P125 练习 1 实验室用 6.96 g 二氧化锰和 50 mL 10mol/L 的盐酸共热制取氯气。标准状况下可制得氯气多少升？下列题是过量问题的讨论题 范围过量及讨论的计算：范围讨论计算往往是过量计算的演化和延伸，因反应物之间相对含量不同而使产物有所不同（如 H2S 与 O2 ，CO 2 与NaOH，Cl 2 与 NH3 等），因此正确书写恰好反应生成相对单一的产物的化学方程式，以恰好反应的特殊点为基准讨论计算是解决问题的关键练习
3、 2 试计算推理：分别向两份含有 1 mol NaOH 溶液中溶入 0.8 mol CO2 和 1.5 mol HCl 气体，各得什么产物？其物质的量为多少？ 练习 3 某 500 mL 溶液中含有 0.1 mol Fe2 、0.2 mol Fe3 ，加入 0.2mol 铁粉，待 Fe3 完全还原后，溶液中 Fe2 的物质的量浓度为（假设反应前后体积不变） （ ）A0.4 mol/L B0.6 mol/L C0.8 mol/L D1.0 mol/L 练习 4 在某 100 mL 混合液中，硝酸的物质的量浓度为 0.4 mol/L ，硫酸的物质的量浓度为 0.2 mol/L ，向其中加入 7.5
4、6 g 铜粉，微热，充分反应后，溶液中铜离子的俄物质的量浓度约为 （ ）A0.15 mol/L B0.3 mol/L C0.225 mol/L D无法计算二、关系式法实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。此法解题的步骤如下：（1）写出各步反应方程式（也可为离子方程式）（2）据化学方程式找出
5、可以作为中介物质，并确定最初反应物，中介物，最终生成物之间的量的关系。（3）确定最初反应物和最终生成物之间的量的南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 2 页 共 9 页关系。（4）根据所确定的最初反应和最终生成物之间的量的关系和已知条件进行计算。一般此类题目有两种，如下：（1）物质制备中的关系式法例 2 某化肥厂用氨氧化法制硝酸，并制取硝酸铵。已知由氨制取 NO 的转化率为 96%，由 NO2 制取硝酸的转化率为 92%，硝酸与氨反应的转化率为100%。若制得 320 t 硝酸铵，共需氨气多少吨？参考导学教程P127 典例 4（2）物质分析中的关系
6、式法测定漂白粉中氯元素的含量，测定钢中的含硫量，测定硬水中的硬度或测定某物质组成等物质分析过程，也通常由几步反应来实现，有关计算也需要用关系式法。例 3 让足量浓硫酸与一定量的氯化钠固体加强热反应，把生成的氯化氢溶于适量的水中，再加入二氧化锰使盐酸完全反应，将反应生成的氯气通入 KI溶液中，得到 11.6 克碘，试计算反应中 NaCl 的质量。 练习 5 一定量的铁粉和 9 克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得 9 克水,求加入的铁粉质量为A.14g B.42g C.56g D.28g三、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、
7、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。其实质是借助数学中的“等比性质”，把有增减量变化的反应式列成比例式，即： dbca（一）质量差法例 4 把 12.2 克干燥的氯酸钾和二氧化锰的混合物放到试管中加热，直至没有气体产生为止。冷却后，称得剩余固体的质量为 8.4 克。求原混合物中氯酸钾的质量是多少？ 练习 6 在 1L 2 mol/L 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 1
8、3.2 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？（标准状况）南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 3 页 共 9 页 练习 7 50 g Fe 浸在硫酸铜溶液中，过一会儿取出，经洗涤、干燥后，称量得 51.2 g 固体，则参加反应得 Fe 的质量是多少（二）体积差法例 5 等物质的量的 N2、O 2、CO 2 混合气体通过Na2O2 后，体积变为原体积的 8/9 （同温同压），这时混合气体中 N2、O 2、CO 2 物质的量之比为多少？ 练习 8 把盛有 48 mL NO、NO 2 混合气体的容器，倒置于水中（同温
9、同压），待液面稳定后，容器内气体体积变为 24 mL，求原混合气体中 NO、NO 2的体积分别为多少？四、守恒法化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象。守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法和技巧，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中某种不变（守恒）量建立关系式，从而简化思路，快速解题。常见的守恒有：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等。（一）质量守恒法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（稀释定律 C1V1=C2V2）。例 6 某固体物质 X
10、 加热分解：2X = Y 2Z 4W生成物均为气体，现测得生成的混合气体 500mL （标况）的质量为 0.51 g，则 X 的摩尔质量约为多少？ 练习 9 1500C 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（二）元素守恒法元素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。也可延伸为某些离子、离子团的守恒例 7 38.4 g 铜跟适量浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体 22.4 L （标况），反应消耗硝酸的物质的量为多少？南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化
11、学计算 （Rongli）第 4 页 共 9 页参考导学教程P123 典例2 练习 10 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 K2CO3 37.3% 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 克 （D）2.836 克 练习 11 用 1L 1.0 mol/L NaOH 溶液吸收0.8mol CO2，所得溶液中的 CO32 和 HCO3 的物质的量浓度之比约为A1 ：3 B 1 ：2 C2 ：3 D 3
12、 ：2(三) 电荷守恒法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，即阴、阳离子所带正电荷总数和负电荷总数相等。在离子方程式中，反应物和生成物所带电荷总数相等。例 8 某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中，c(Mg 2 )=2 mol/L，c(SO 42)=6.5 mol/L，若将 200mL 的此混合液中的 Mg2 和 Al3 分离，至少应加入 1.6 mol/L的苛性钠溶液多少升？ 练习 12 在 Na2SO4 和 K2SO4 的混和溶液中，如果 c(Na )=0.2 mol/L，c(SO 42-)=x mol/L ，c(K )=y mol/L，则 x 和 y 的关系
13、是A x=0.5y B x=0.10.5y C y=2(x-0.1) D y=2x-0.1(四) 电子得失守恒法电子得失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。氧化剂所得电子总数= 还原剂所失电子总数例 9 将 6.4 g 金属铜投入到一定量的浓硝酸中，收集所得气体，并将盛有所得气体的集气瓶倒扣在盛有水的水槽中，同时在集气瓶中通入适量的氧气，最终溶液充满整集气瓶，是判断：通入氧气（标况下）的体积为多少升？ 练习 13 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 KNO3 去氧
14、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。南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 5 页 共 9 页五、.平均值法这种方法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量 ,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件 ,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平
15、均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成。（若右两种以上，如三种混合物，必须有一个大，一个小，另一个就不一定。）例 10 将两种金属单质混合物 13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体 11.2L,这两种金属可能是A.Zn 和 Fe B.Al 和 Zn C.Al 和 Mg D.Mg 和 Cu【分析】将混合物当作一种金属来看,因为是足量稀硫酸,13 克金属全部反应生成的 11.2L(0.5 摩尔) 气体全部是氢气,也就是说,这种金属每放出 1 摩尔氢气需26 克,如果全部是2 价的金属,其平均原子量为 26,则组成混合物的2 价金属,其原子量一个大于 26,一个小
16、于 26.代入选项,在置换出氢气的反应中,显2 价的有 Zn,原子量为 65,Fe 原子量为 56,Mg 原子量为 24,但对于 Al,由于在反应中显3 价,要置换出 1mol 氢气,只要 18 克 Al 便够,可看作2 价时其原子量为 27/(3/2)=18,同样假如有 1 价的 Na 参与反应时,将它看作2价时其原子量为 232=46,对于 Cu,因为它不能置换出H2,所以可看作原子量为无穷大,从而得到 A 中两种金属原子量均大于 26,C 中两种金属原子量均小于 26,所以 A,C 都不符合要求,B 中 Al 的原子量比 26 小,Zn 比26 大,D 中 Mg 原子量比 26 小,Cu
17、 原子量比 26 大,故 B,D为应选答案. 练习 14 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物 10 克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为 11.2 升，则混和物中一定含有的金属是A、锌 B、铁 C、铝 D、镁 练习 15 由 10 g 含杂质的 CaCO3 和足量的盐酸反应，产生 0.1 mol CO2 ，推断杂质的组成可能是AKHCO 3 和 MgCO3 BK 2CO3 和 Na2CO3 CMgCO 3 和 SiO2DNa 2CO3 和 KHCO3六、.极限法极限法与平均值法刚好相反,这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成.根据混合物中各个物理量( 例如密度,体积,摩尔
18、质量,物质的量浓度 ,质量分数等) 的定义式或结合题目所给条件 ,将混合物看作是只含其中一种组分 A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大) 时,另一组分 B 对应的质量分数或气体体积分数就为 0%(极小 ),可以求出此组分 A 的某个物理量的值 N1,用相同的方法可求出混合物只含 B 不含 A时的同一物理量的值 N2,而混合物的这个物理量 N 平是平均值,必须介于组成混合物的各成分 A,B 的同一物理量数值之间,即 N1N 平N2 才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成。例 11 将 V mL NO 和 NO2 的混合气体通过足量的水，充分反应后，得到一定体积的无色气体 A。将此无
19、色气体 A 与等体积的氧气混合，充分反应后，再通过足量的水，充分反应后还能收集到 1 mL 无色气体（以上气体均在标况下测得）试回答：（1）A 是_，其体积为_mL（2）计算确定 V 的取值范围为多少？南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 6 页 共 9 页 练习 16 4 个同学同时分析一个由 KCl 和 KBr组成的混合物,他们各取 2.00 克样品配成水溶液,加入足够 HNO3 后再加入适量 AgNO3 溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.
20、96七、十字交叉法十字交叉法是进行二组分混和物平均量与组分量计算的一种简便方法。凡可按 M1n1 M2n2 = （n 1 n2）计算的问题，均可用十字交叉法计算的问题，均可按十字交叉法计算，算式为 M1 n1=（M 2- ）M2 n2=（ -M1） 式中， 表示混和物的某平均量，M 1、M 2 则表示两组分对应的量。如 表示平均分子量，M 1、M 2则表示两组分各自的分子量，n 1、n 2 表示两组分在混和物中所占的份额，n 1:n2 在大多数情况下表示两组分物质的量之比，有时也可以是两组分的质量比，如在进行有关溶液质量百分比浓度的计算。十字交叉法的应用范围：根据元素的相对原子质量和同位素质量
21、数，求同位素原子百分比。根据混合物的平均相对分子质量与各组分的相对分子质量，求各组分的物质的量之比。根据混合物的平均化学式与各组分的化学式，求各组分的物质的量之比根据混合物溶液稀释、浓缩、混合前后的溶质质量分数（或物质的量浓度），求原溶液与增减溶剂或浓、稀溶液的质量比（或近似体积比）十字交叉法常用于求算：混和气体平均分子量及组成、混和烃平均分子式及组成、同位素原子百分含量、溶液的配制、混和物的反应等。例 12 MgCO3 和 BaCO3 的混合物与盐酸反应所消耗盐酸的量同等质量的 CaCO3 和同浓度的盐酸反应所消耗盐酸的量相等，则混合物中 MgCO3 和BaCO3 的质量比为多少？例 13
22、有 A 克 15%的 NaNO3 溶液,欲使其质量分数变为 30%,可采用的方法是A.蒸发溶剂的 1/2 B.蒸发掉 A/2 克的溶剂C.加入 3A/14 克 NaNO3 D.加入 3A/20 克 NaNO3 【分析】根据十字交叉法,溶液由 15%变为 30%差量为 15%,增大溶液质量分数可有两个方法:(1) 加入溶质,要使 100%的 NaNO3 变为 30%,差量为 70%,所以加入的质量与原溶液质量之比为 15:70,即要 3A/14 克.(2)蒸发减少溶剂,要使 0%的溶剂变为 30%,差量为 30%,所以蒸发的溶剂的质量与原溶液质量之比为 15%:30%,即要蒸发 A/2 克.如果
23、设未知数来求解本题,需要做两次计算题,则所花时间要多得多.（一）混和气体计算中的十字交叉法 练习 17 在常温下，将 1 体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和，测得混和气体对氢气的相对密度为 12，求这种烃所占的体积。（二）同位素原子百分含量计算的十字叉法 练习 18 溴有两种同位素，在自然界中这两种同位素大约各占一半，已知溴的原子序数是 35，原子量是 80，则溴的两种同位素的中子数分别等于。（A）79 、81 （B）45 、46 （C）44 、45 （D）44 、 46 南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 7 页 共 9 页（三）溶液配制计算中
24、的十字交叉法 练习 19 某同学欲配制 40%的 NaOH 溶液 100克，实验室中现有 10%的 NaOH 溶液和 NaOH 固体，问此同学应各取上述物质多少克？（四）混和物反应计算中的十字交叉法 练习 20 现有 100 克碳酸锂和碳酸钡的混和物，它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟 100 克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。八、始终态法始终态法是以体系的开始状态与最终状态为解题依据的一种解题方法。有些变化过程中间环节很多，甚至某些中间环节不太清楚，但始态和终态却交待得很清楚，此时用“始终态法”往往能独辟蹊径，出奇制胜。（此方法类似多步反
25、应寻找关系式）例 14 把适量的铁粉投入足量的盐酸中，反应完毕后，向溶液中通入少量 Cl2 ，再加入过量烧碱溶液，这时有沉淀析出，充分搅拌后过滤出沉淀物，将沉淀加强热，最终得到固体残留物 4.8 克。求铁粉与盐酸反应时放出 H2 的体积（标准状况）。【分析】固体残留物可肯定是 Fe2O3 ，它是由铁经一系列反应生成，氢气是铁跟盐酸反应生成的，根据 2Fe Fe2O3 、Fe H 2 这两个关系式计算可得：H2 的体积为 1.344 升参考答案练习 1练习 2 练习 3 【分析】首先判断过量问题，根据反应可看出 0.2 mol Fe2 与 0.2 molFe 粉充分反应后，铁粉有剩余，故生成 F
26、e2 的量按 Fe2 的量计算为0.2mol = 0.3 mol ，又原溶液中存在 0.1 mol Fe2 ，所以反应后溶液中 Fe2 的总物质的量为 0.4 mol ，则才 c(Fe2 )=0.4/0.5=0.8mol/L练习 4根据题给信息，结合反应的化学方程式可列出下列关系式： 3Cu 8H 2NO 恰为完全反应 3 mol 8 mol 2 mol题给物质的量 mollg1.0/645.7(0.4 0.2 2) 0.1=0.08 mol0.4 0.1 =0.04 mol通过三个量的比较，可知 H 的量不足，按 H的量进行计算答案 B南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化
27、学计算 （Rongli）第 8 页 共 9 页练习 5 【分析】因为题目中无指明铁粉的量,所以铁粉可能是过量,也可能是不足,则与硫粉反应后,加入过量盐酸时生成的气体就有多种可能:或者只有H2S(铁全部转变为 FeS2),或者是既有 H2S 又有 H2(铁除了生成 FeS2 外还有剩余 ),所以只凭硫粉质量和生成的水的质量,不易建立方程求解.根据各步反应的定量关系,列出关系式:(1)Fe-FeS(铁守恒)-H 2S(硫守恒)-H2O(氢守恒),(2)Fe-H 2(化学方程式)-H 2O(氢定恒), 从而得知,无论铁参与了哪一个反应,每 1 个铁都最终生成了 1 个 H2O,所以迅速得出铁的物质的
28、量就是水的物质的量,根本与硫无关,所以应有铁为 9/18=0.5 摩,即28 克.练习 6 【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 8HNO 3 = 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 7 8.4 g练习 8 12，36练习 9 【分析】 (NH4)2CO3=2NH3H 2OCO 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 24 ，混和气体密度与相同
29、条件下氢气密度的比为 12 ，所以答案为 C练习 10 【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练习 11 参考导学教程P20 典例 2练习 12 【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 c(Na )c(K )=2c（SO 42-），所以答案为 BC练习 13 【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
30、，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： KNO33FeCl 24HCl=3FeCl 3KClNO2H 2O练习 14 C练习 15 C 练习 16 【分析】本题如按通常解法,混合物中含KCl 和 KBr,可以有无限多种组成方式 ,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设 2.00 克全部为 KCl,根据KCl-AgCl,每 74.5 克 KCl 可生成 143
31、.5 克 AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5) 143.5=3.852 克,为最大值,同样可求得当混合物全部为 KBr 时,每 119 克的 KBr 可得沉淀 188 克,所以应得沉淀为(2.00/119)188=3.160 克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B 和 C.练习 17 【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为 24，乙烯的式量是 28，那么未知烃的式量肯定小于 24，式量小于 24 的烃只有甲烷，利用十字交叉法可求得甲烷是 0.5 体积练习 18 【分析】两种同位素大约各占一半 ,根据十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差 2,所以答案为 D练习 19 【分析】10%NaOH 溶液溶质为10，NaOH 固体溶质为 100，40%NaOH 溶液溶质为40，利用十字交叉法得：需 10%NaOH 溶液为100=66.7 克，需 NaOH 固体为 100=33.3克南安市宝莲中学 2006 届高三考化学专题复习（一） 化学计算 （Rongli）第 9 页 共 9 页练习 20 【分析】可将碳酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量，利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比 97:26
