化学计算（二）

昵称3826483 2013-08-24

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化学计算（二）

化学计算中的几种方法

综合计算

二. 知识重点

1. 差量法：化学计算中引用“等比定理”，把那些有增、减量（统称“差量”），变化的反应式列成比例的一种计算方法。

2. 估算法：利用估算法可以省时、省事，简捷严谨。

3. 十字交叉法：凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题，均可用十字交叉法。一般做选择题，填空题可使用。

4. 守恒法：一切化学反应都存在着物料平衡（质量守恒、原子守恒）；在氧化还原反应中还存在着电子守恒；电解质在溶液中的反应还存在电荷守恒。利用守恒法解题可简化计算过程。

5. 平均值法：

6. 极值法：

【典型例题】

[例1] 把25.6g KOH和KHCO₃的混合物在250℃时煅烧，冷却后发现混合物的质量减少4.9g，则原混合物中KOH和KHCO₃的组成为（）

A. KOH的物质的量＞KHCO₃的物质的量

B. KOH的物质的量＜KHCO₃的物质的量

C. KOH的物质的量=KHCO₃的物质的量

D. 两者以任意物质的量之比混合

解析：该题可根据化学反应物质质量的变化综合使用差量法和估算法求解。

说明：KHCO₃过量又发生分解反应

答案：B

[例2] 一定条件，将3molX和2molY混和通入6L密闭容器中进行反应：

，则达到平衡时温度不变压强增5%，增，则n值是（）

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

解析：该反应是可逆反应，反应达平衡时温度不变体积不变：，X的浓度减小说明反应逆向进行，压强增大说明反应前气体物质的量之和小于反应后物质的量之和，，则。

答案：D

[例3] 向100g 8%的NaOH溶液中通入CO₂气体，所得溶液经小心蒸干后，所得固体的质量为13.7g，则通入CO₂气体的质量。

解析：CO₂与NaOH反应可能NaOH过量生成Na₂CO₃尚余NaOH，随CO₂的通入量不同还可生成NaHCO₃或Na₂CO₃或Na₂CO₃与NaHCO₃混和物，设全部生成Na₂CO₃，则，若全部生成，则，则二者均有，，可求CO₂，质量为：

答案：4.6g

[例4] 已知Cl^－与Ag⁺反应生成AgCl，每次新生成的AgCl中又有10%见光分解为单质Ag和Cl₂，Cl₂又可在水溶液中歧化为HClO₃和HCl，而这样形成的Cl^－又与剩余的Ag⁺作用生成沉淀，这样循环往复，直到最终。

现有含1.1mol NaCl溶液，向其中加入足量AgNO₃溶液，求最终能生成多少克难溶物（Ag和AgCl）？若最后溶液体积为1L，求H⁺的物质的量浓度是多少？

解析：该题是循环反应题，应找出题中所给的物质的内在量的关系利用守恒法求解，则要简捷很多。

①“Cl”守恒：

② 电子守恒：

③ 找Ag与AgCl的物质的量关系：

解得：，，

由于电荷守恒则：，

，，

答案：难溶物为167.94g，0.12mol/L。

[例5] 将5.6g Fe投入浓HNO₃中，产生红棕色气体A，把所得溶液减压蒸干得20g 和的混合物，将该固体在高温下加热，得和气体B，A、B气体混合通入水中，求还有多少毫升气体不能溶解（标况）。

解析：该题可利用始态到终态关系快速求解。

始态终态

由上述变化分析产生的最终气体应为NO，因，铁元素化合价升高，必有化合价降低的元素，只有N元素，且由题目分析A——NO₂，两种铁盐分解得O₂和NO₂，溶于水后不溶气体只可为NO，利用电子守恒：，。

答案：2240Ml

【模拟试题】

相对原子质量：H—1、C—12、N－14、O—16、Mg—24、S—32、K—39、Fe—56、Cu—64、Ba—137

1. 用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验不合理的是（）

A. 用食醋去除暖水瓶中的薄层水垢

B. 用米汤检验含碘盐中的碘酸钾（KIO₃）

C. 用热的纯碱溶液洗涤餐具上油污

D. 用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物

2. 用N_A表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（）

A. 23.4 g NaCl晶体中含有0.1N_A个如下图所示的结构单元

B. 6.8 g熔融的KHSO₄中含有0.1N_A个阳离子

C. 3.2g氧气和臭氧的混合物中含有的氧原子数为0.1N_A

D. 电解精炼铜时转移0.1N_A个电子时阳极溶解3.2 g铜　　　　　

3. 在一定条件下，向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气，使其反应，当反应CO + H₂O（g）== CO₂ + H₂ 到达平衡时，水蒸气的体积分数与H₂的体积分数相等，则下列叙述错误的是（）

A. 平衡后CO的体积分数为40％

B. 平衡后CO的转化率为25％

C. 平衡后水的转化率为50％

D. 平衡后混合气体的平均相对分子质量为24

4. 下列说法中，不正确的是（）

A. 室温下，CH₃COOH分子可以存在于pH == 8的碱性溶液中

B. 在0.1 mol/L的氢溴酸中加入适量的蒸馏水，溶液的c（H⁺）减小

C. 在NaAlO₂溶液中，HCO不可能大量存在

D. 在由水电离出的c（OH^－）== 1×10^－¹² mol/L的溶液中，A1³⁺不可能大量存在

5. 用惰性电极电解氯化钠和硫酸铜的混合溶液250mL，通电一段时间后停止通电，测得两极均得到11.2L气体（标准状况），则原溶液中氯化钠的物质的量浓度不可能是（）

A. 0.5mol/L B. 1mol/L

C. 1.5mol/L D. 4mol/L

6. 实验测得常温下0.1 mol/L某一元酸（HA）溶液的pH不等于l，0.1 mol/L某一元碱（BOH）溶液里：= 10^－¹²。将这两种溶液等体积混合后，所得溶液里各离子的物质的量浓度的关系正确的是（）

A. c（B⁺）> c（A^－）> c（H⁺）> c（OH^－）

B. c（A^－）> c（B⁺）> c（H⁺）> c（OH^－）

C. c（B⁺） + c（H⁺）== c（A^－）+ c（OH^－）

D. c（A^－）> c（B⁺）> c（H⁺）> c（OH^－）

7. 在水溶液中N₂H₅⁺可以将 Fe³⁺ 还原成 Fe²⁺ 本身被氧化成Y，反应可简单表示为

N₂H₅⁺ + 4 Fe³⁺ → 4 Fe²⁺ + Y +……，据此可知Y为（）

A. NH₄⁺ B. N₂ C. N₂O D. N₂H₄

8.（19分）化合物M的化学式为A_xB_yC_z，A、B、C是三种处于不同短周期的元素。且已知：

（一）① B与C按1:3的原子个数比结合成负一价原子团，再与A结合成化合物M；② x、y、z均为整数，且x + y + z = 13；③ 取一定量M与过量水反应，产生气体N，同时生成白色胶状沉淀R，R既溶于NaOH溶液又溶于盐酸溶液；④ 同温同压下20mL由B、C组成的N气体完全燃烧时需40mLO₂，燃烧产物只有CO₂和H₂O。若N完全燃烧生成9g液态水时，能放出222.5 kJ热量。

试回答下列问题：

（1）R与NaOH溶液反应的离子方程式；

（2）N燃烧的热化学方程式；

（3）M的化学式为；M与水反应的化学方程式为。

（二）若在托盘天平的两端分别放置一个盛有等体积盐酸和NaOH溶液的烧杯，调节天平使之平衡之后，再向两烧杯中加入等质量的过量A粉。A的核电荷数为；若反应完毕后天平仍保持平衡，则盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为。

9. 某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，现按以下方式进行：

C₆H₁₂O₃已知F、H均是具有香味的液体，F为E的三聚合物，并具有特殊的无羟基6元环状对称结构，试填空：

（1）A的名称；H的名称；

（2）D → E的化学方程式；

（3）G → H的化学方程式；

（4）F的结构简式：。

（5） H的含有“”结构的同分异构体有最多有种。写出H具有不同种类的任意两种同分异构体的结构简式。

10. 某化学课外小组设计了如下图所示的实验装置，进行气体性质实验。图中箭头表示气体流向。A表示一种纯净、干燥的气体，B是另一种气体，反应进行一段时间后，装置己中有红棕色气体生成。实验中所用的药品和干燥剂只能从下列物质中选取：Na₂CO₃、NaHCO₃、MnO₂、Na₂O₂、NaCl、无水CaCl₂、NH₄HCO₃、碱石灰等固体和蒸馏水。

　　根据图中装置和反应现象请回答：

　　（1）制备气体A的反应化学方程式为______________

　　（2）丁中的干燥剂应选 ________。

　　（3）请写出2种方法制备气体B的反应化学方程式____________________

　　（4）戊中发生的主要反应的化学方程式为____________________，此反应是（吸热、放热）________反应，可能发生的什么现象可以证明你的判断________。

（5）当己中充满红棕色气体后，停止给丙加热，并关闭a、b两个活塞，若将己浸入冰水中，则乙中会出现的现象是_______________，简述产生此现象的原因______________．

11. 有一混合物水溶液，可能含有以下离子中的若干种：K⁺、NH₄⁺、Cl^－、Mg²⁺、Fe³⁺、CO₃²^－、SO₄²^－，现分别每次取100mL进行实验：① 向第一份中加入AgNO₃溶液由沉淀产生；② 向第二份中加入足量的NaOH溶液后加热，收集到0.896L（标准状况）气体；③ 向第三份中加入足量的BaCl₂溶液，得到6.27g沉淀，沉淀经足量盐酸洗涤后，剩余2.33g。