高三化学计算技巧专题复习(一).doc

化学计算技巧专题复习
一、守恒法
运用守恒定律，不纠缠过程细节，不考虑途径变化，只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某些物理量或化学量的始态和终态，从而达到速解、巧解化学试题的目的。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中的守恒，如元素质量守恒、原子的物质的量（个数）守恒、电子得失守恒、电荷守恒、化合价守恒、能量守恒等等。这就是打开化学之门的钥匙。
一）．元素质量守恒 质量守恒，就是指化学反应前后各物质的质量总和不变。
1．在臭氧发生器中装入氧气100 mL。经反应3O2¾®2O3，最后气体体积变为95 mL（均在标准状况下测定），则混合气体的密度是 A．1.3 g/L B．1.5 g/L C．1.7 g/L D．2.0 g/L
二）．原子物质的量守恒 指参加化学反应前后组成物质的元素种类和个数不变
2．30 mL一定浓度的硝酸溶液与5.12 g铜片反应，当铜片全部反应完毕后，共收集到气体2.24 L（标准状况下），则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为
A．9 mol/L B．8 mol/L C．5 mol/L D．10 mol/L
3． 在CO和CO2的混合气体中，氧元素的质量分数为64%。将该混合气体5 g通过足量的灼热的氧化铜，充分反应后，气体再全部通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀的质量是 A．5 g B．10 g C．15 g D．20 g
三）．电子得失守恒 电子守恒，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
4． 某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠还原到较低价态。若还原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到较低价态，需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液，则X元素的最终价态为
A．+2 B．+1 C．0 D．-1
5． 3.84 g铜和一定量浓硝酸反应，当铜反应完毕时，共产生气体2.24 L（标况）。
（1）反应中消耗HNO3的总物质的量是__________mol。0.22 mol。
（2）欲使2.24 L气体恰好全部被水吸收，需通入__________mL标准状况下的氧气（氧气也恰好全部被吸收）。672 mL。
四）．电荷守恒 在电解质溶液中阴离子所带负电荷总量应等于阳离子所带正电荷总量。
6．镁带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 mL 2.0 mol/L的盐酸中，再用20 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17 g。则镁带的质量为____g。1.2

五）．化合价守恒 化合价守恒，是指化合物或混合物中正负化合价绝对值相等，在电解过程中各电极上析出物质的总价数也是守恒的。
7．用0.1 mol/L的Na2SO3溶液300 mL，恰好将2×10-2 mol的离子还原，则元素X在还原产物中的化合价是 A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
8．一种含MgO、Mg3N2的混合物，若其中Mg的质量分数为62.4%，则氮的质量分数为_____。5.6%。
巩固练习
9．某金属硝酸盐溶液，用铂做电极电解，电解时阳极产生的气体为560 mL（标准状况），在阴极析出m g金属，若金属在硝酸盐中为+n价，则金属的相对原子质量为
A．mn B．20m/n C．20mn D．10mn
10．往100 mL FeBr2溶液中缓慢通入2.24 L Cl2（标准状况），结果溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为_____mol/L。1.2 mol/L。
11．在铁和氧化铁的混合物15 g中加入稀硫酸150 mL，标准状况下放出氢气1.68 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+完全转化为氢氧化亚铁，共消耗3 mol/L的氢氧化钠溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度为_____mol/L。2 mo/L。
12．为了配制一种培养液，需用含有NaH2PO4和Na2HPO4（它们的物质的量之比为3:1）的混合液，每升混合液中含磷原子0.1 mol。现用4.0 mol/L的H3PO4溶液和固体NaOH配制2.0 L混合液，问需该H3PO4溶液_____mL和NaOH固体_____g。50 mL/10 g
二、差量法 在电解过程中各电极上析出物质的总价数也是守恒的。
一）质量差
I 固体质量差
1．将19 g Na2CO3和NaHCO3的混合物加热至质量不再减少为止，称得剩余固体质量为15.9 g，则原混合物中NaHCO3的质量分数是_____%。44.2%。
II． 液体质量差
2．用含杂质（杂质不与酸作用，也不溶于水）的铁10 g与50 g稀硫酸完全反应，滤去杂质，所得液体质量为55.4 g，则该铁的纯度是_____%。56%。
III．气体质量差
3．将12 g CO和CO2的混合气体通过灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18 g，则原混合气体中CO的质量分数是_____%。87.5%。
IV 天平平衡差量
4．在天平左右两边的托盘天平上，各放一个盛有等质量、等溶质质量分数的足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，向两烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，则所加铁和镁的质量比是_____。77/81。
二）．体积差
5．在一个6 L的密闭容器中，放入3 L X和2 L Y，在一定条件下发生下列反应：4X(g)＋3Y(g) 2Q(g)＋nR(g)，达到平衡后，容器内温度不变，混合气体的压强比原来增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应的n值是
A．4 B．5 C．6 D．7

6．同温同压下，40 mL CO、CO2和O2的混合气体点燃后，恢复到原来的状况，剩余气体36 mL，则原混合气体中O2不少于
A．4 mL B．8 mL C．10 mL D．12 mL
三）．物质的量差
7．标准状况下，一容积不变的的密闭容器里充满3 L H2和O2的混合气体，点燃完全反应后，恢复至原状态，压强变为原来的1/2，则原混合气体中H2和O2的体积分别是__________。2.5，0.5；1，2。
巩固练习 8．有KCl、KBr和KI混合物3.87 g，溶于水配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀干燥后是6.63 g，则原混合物中钾元素的质量分数是
A．51% B．40.3% C．32% D．24%

9．将足量的铁粉投入到CuCl2和FeCl3组成的混合液中，充分反应后，过滤洗涤并干燥不溶物，所得质量与最初加入铁粉的质量相同，则原混合物中两种溶质的物质的量之比是_____。7:2。

10． 取标准状况下CH4和过量O2的混合气体840 mL点燃，将燃烧后的气体用过量的碱石灰吸收，碱石灰增重0.600 g。则碱石灰吸收后所剩气体的体积是_____（标准状况下）。336 mL。

三、关系式法
一．根据题目所给等量关系找关系式
1．264 kg硫铵与_____kg碳铵所含氮元素的质量相当。316。
2．相同条件下，相同质量的二氧化硫气体与三氧化硫气体中氧元素质量比是_____及氧原子个数比是_____，两种物质的体积比是_____和物质的量之比是_____。5/6，5/4.
二．根据化学反应实质找关系式
I 根据不同活泼金属失电子数相等找关系式。
3．铁、镁、铝三种金属分别与足量的稀盐酸反应生成等质量的氢气时，参加反应的铁、镁、铝的质量比为__________。12:28:9。
II 根据反应前后质量相等找关系式。
4．有一块铁铝合金，溶于足量盐酸中，再用足量KOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，使之完全变成红色粉末，经称量发现该红色粉末和原合金质量恰好相等，则合金中铝的质量分数为
A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%
III 根据并列多步反应找元素对应关系式。
5．一定量的铁粉和9 g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 g水，则加入的铁粉质量为
A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g
6．23.04 g Ca(OH)2、CaCO3、CaO、CaSO3固体混合物恰好和189.8 g 10%的盐酸溶液反应，反应后溶液重206.16 g，则所得溶液溶质的质量分数是_____%。14%。
7．某气态有机物在标准状况下密度为1.34 g/L，取1.50 g该有机物在足量的氧气中燃烧。将所得气体通过装有浓硫酸的洗气瓶后再通过碱石灰干燥管，结果洗气瓶和干燥管分别增重0.9 g和2.2 g，测得尾气中除氧气外无其它物质，求该有机物分子式。CH2O

IV 根据纵向多步反应中心元素守恒找对应关系式。
9．含SiO2的黄铁矿试样1 g，在O2中充分灼烧后残余固体为0.76 g，用这种黄铁矿100 t可制得98%的浓硫酸多少吨？（设反应过程有2%的硫损失）117.6 t。

V 根据多步反应中各物质化学反应中化学计量系数进行递推找对应关系式。45.3 t。
10．让足量浓硫酸与10 g 氯化钠和氯化镁的混合物加强热反应，把生成的氯化氢溶于适量水中，加入二氧化锰使盐酸完全氧化，将反应生成的氯气通入KI溶液中，得到11.6 g碘，试计算混合物中氯的质量分数。65.2%。

11．金属锡（Sn）的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸（Sn＋2HCl ¾® SnCl2＋H2­），再加入过量FeCl3溶液（SnCl2＋2FeCl3¾®SnCl4＋2FeCl2），最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离子（6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl¾®6FeCl3＋2CrCl3＋2KCl＋7H2O）。现有金属锡试样0.613 g，经上式各步反应后，共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液16.0 mL，试求试样中锡的质量分数（假定杂质不参加反应）。93.1%。

VI 根据变化的物质的量之间的关系写出物质之间发生反应的关系式
12．甲烷和氢气的混合气体5 g，充分燃烧后将生成的CO2通入澄清的石灰水中，石灰水增重11 g。求燃烧生成水的质量。 18 g。
13．在O2中燃烧0.22 g由Fe和S元素组成的化合物，使其中的S全部转化为SO2，把这些SO2全部氧化生成SO3并转化为H2SO4，这些硫酸可被10 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数为
A．72% B．40% C．36% D．18%
14．环境监测测定水中溶解O2的方法是：量取a mL水样，迅速加入MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞好塞子，振荡混合摇匀。开塞，迅速加入适量的硫酸，此时有I2生成。用Na2S2O3溶液（b mol/L）和I2反应消耗V mL（以淀粉为指示剂），有关反应的离子方程式为：2Mn2+＋O2＋4OH-¾®2MnO(OH)2（快），MnO(OH)2＋2I-＋2H+ ¾®Mn2+＋I2＋3H2O，I2＋¾®2I-＋，则水中溶解氧量（单位是mg/L）为
A．8000Vb/a B．16000Vb/a C．8000ab/V D．16000ab/V
15．0.3 mol Cu2S跟HNO3溶液恰好完全反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4和H2O，则未被还原的硝酸的物质的量是 A．1.0 mol B．1.2 mol C．0.6 mol D．2.2 mol
四、极值法
极值法就是通过对研究对象或变化过程的分析，提出一种或多种极端情况的假设，并针对各极端情况进行计算分析，从而确定极值区间，最终依据该区间做出判断的方法。
一）．用极值法确定物质的成分
根据物质组成进行极端假设得到有关极值，再结合平均值原则确定正确答案。
1．某碱金属单质与普通氧化物的混合物共2.8 g，与足量水完全反应后生成3.58 g碱，此金属可能是 A．Na B．K C．Rb D．Cs
二）．用极值法确定杂质的成分
将主要成分与杂质成分极值化考虑，再与实际情况比较，就可判断出杂质的成分。
2．将13.2 g可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品，在加热条件下，与过量的NaOH反应，可收集到4.3 L（密度为17 g/22.4 L），则样品中不可能含有的物质是
A．NH4HCO3、NH4NO3 B．(NH4)2CO3、NH4NO3 C．NH4HCO3、NH4Cl D．(NH4)2CO3、NH4Cl
三）．用极值法确定混合气体的平均相对分子质量
两种气体组成的混合气体的平均相对分子质量介于组成气体相对分子质量之间。
3．0.03 mol Cu完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05 mol。该混合气体的平均相对分子质量是 A．30 B．46 C．50 D．66
四）．用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围
分析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标明确，方法简便。
4．在容积不变的反应容器中，要求通过调节体系温度使A(g)＋2B(g) 2C(g)达平衡时保持气体总物质的量为12 mol，现向反应容器中通入6.5 mol A、x mol B和2 mol C，欲使起始反应向逆反应方向移动，x的取值范围为__________2.5 < x < 3.5。
五）．用极值法确定反应时的过量情况
5．18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到250℃，经过充分反应后排除气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6 g，则原混合物中NaOH的质量分数为____54.3%
六）．用极值法巧解计算题
6．在FeO、Fe2O3和CaCO3的混合物中，已知铁元素的质量分数为56%，则CaCO3的质量分数可能是A．30% B．20% C．25.7% D．10%
7．把含有氯化物杂质的MgCl2 95 mg溶于水，与足量的AgNO3溶液反应，生成沉淀300 mg，则MgCl2中的杂质可能是 A．NaCl B．AlCl3 C．KCl D．CaCl2
8．向300 mL KOH溶液中缓慢通入2.24 L（标准状况）CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到11.9 g的白色固体。请通过计算确定此白色固体由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度是多少？5.0g,6.9g,0.5 mol/L
五、平均值法
混合物的平均式量、元素的质量分数、生成的某指定物质的量总是介于组分的相应量的最大值M2与最小值M1之间，表达式为M1 < M < M2，已知其中两个量，可以确定另一个量的方法，称为平均值法。
一．平均相对分子质量
1．在标准状况下，气体A的密度为1.25 g/L，气体B的密度为1.875 g/L，A和B混合气体在相同状况下对H2的相对密度为16.8，则混合气体中A和B的体积比为
A．1:2 B．2:1 C．2:3 D．3:2
二．平均摩尔电子质量
转移1 mol电子时所对应的物质的质量就是摩尔电子质量。如Al为27/3，Mg为24/2.
2．由两种金属组成的合金50 g与Cl2完全反应，消耗Cl2 71 g，则合金可能的组成是
A．Cu和Zn B．Ca和Zn C．Fe和Al D．Na和Al
三．利用平均值的公式进行计算
相对分子质量为M1、M2的物质按物质的量之比为a:b混合后，M＝M1a/nt＋M2b/nt。
3．有A、B、C三种一元碱，它们的相对分子质量之比为3:5:7，如果把7 mol A、5 mol B、3 mol C混合均匀，取混合碱5.36 g，恰好中和含0.15 mol HCl的盐酸，则A、B、C三种一元碱的相对分子质量分别是_____、_____、_____。24，40，56。
巩固练习
4．已知Na2SO3和Na2SO4组成的混合物中，硫的质量分数为24.6%，则混合物中Na2SO3与Na2SO4的物质的量之比为
A．1:3 B．3:1 C．4:1 D．1:4
5．现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是
A．Li B．Na C．K D．Cs
6．标准状况下的22.4 L某气体与乙烯的混合物，可与含溴8%的溴的CCl4溶液800 g恰好加成，则该气体可能是
A．乙烷 B．丙烯 C．乙炔 D．1,3-丁二烯
六、摩尔电子质量法
1．两种金属粉末的混合物2 g，与足量的稀硫酸反应，生成0.1 g H2，则这个混合物可能是 A．Fe－Mg B．Mg－Al C．Fe－Zn D．Al－Cu
2．将4 g某金属加入到100 mL 4 mol/L的稀硫酸中，当硫酸浓度降为原来一半时（假设体积没有发生变化），金属还没有完全溶解，则该金属是
A．Zn B．Al C．Fe D．Mg
3．有两种铁的氧化物X和Y，质量分别为2.16 g和1.74 g，在加热条件下，分别用足量CO还原，并把生成的CO2各自通入足量的澄清石灰水中，都得到3 g沉淀，则这两种氧化物分别为 A．FeO和Fe2O3 B．Fe2O3和Fe3O4 C．FeO和Fe3O4 D．Fe2O3和FeO
4．Cl2和ClO2均具有强氧化性，可作为饮用水的消毒剂。其中，用Cl2消毒的饮用水中含有微量对人体有潜在危害作用的含氯化合物，而ClO2则没有；并且用ClO2消毒的效益是Cl2的2.63倍，试通过计算加以证明。
5．在500 mL 0.2 mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解（不考虑H+在阴极的放电及水分蒸发），当电路中有0.04 mol电子通过时，阴极增重_____g。1.28 g。
七、 估算法
1．元素X有两种天然同位素65X和63X，其原子个数百分比分别为31%和69%，则该元素的相对原子质量约为 A．63 B．63.5 C．64 D．64.5
2．甲、乙两种化合物都只含X、Y两种元素，甲、乙中X元素的质量分数分别为50%和40%。若已知甲的分子式是XY2，则乙的分子式只可能是
A．XY B．X2Y C．X2Y3 D．XY3
3．将1 mol CO和1 mol H2O(g)充入某固定容积的密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时，有2/3的CO转化为CO2，在相同条件下将1 mol CO和2 mol H2O(g)充入同一反应容器中，当反应达到平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为 A．22.2% B．28.2% C．33.3% D．37.8%
八、特殊值法
1．r＝1.45 g/cm3的硫酸溶液，逐渐滴入BaCl2溶液，直到沉淀完全为止，已知沉淀的质量与原硫酸溶液的质量相等，则硫酸溶液的质量分数和物质的量浓度分别是多少？
2．难溶性碳酸盐MCO3 W g，加热完全分解为MO和CO2后，残留物的质量较原来减少了P g，在MCO3中M的含量是 A．1－15P/11W B．(15P－44W)/11W C．44W/(W－P) D．44/P
3．将N2、O2、CO2等体积混合通过Na2O2吸收后，体积缩小为原来的8/9，体积缩小后的混合气体中N2、O2、CO2体积之比为 A．3:3:2 B．3:4:1 C．4:4:1 D．3:4:2
4．已知苏丹红Ⅰ号含C：77.2%，H：4.84%，N：11.92%，其余为O元素，其相对分子质量不超过300。试确定其分子式为__________C16H12N2O。