常见化学计算方法与技巧
一.基础知识:
化学计算
二.重点知识突破:
(一)化学中常见的计量关系 1. 相对分子质量
(1)Mr=分子中各原子的相对原子质量总和 (2)Mr=22.4×ρ(ρ是标况下气体的密度) (3)Mr=ρ密度。) (4)Mr
m 总n 总
相对
×M 相对(ρ
相对
=
M M
r 1r 2
ρρ
12
M 相对是相对气体的相对分子质量,ρ
相对
为相对
(m总为混合气体的总质量,n 总为混合气体的总物质的量)
或者M r M r 1x 1 M r 2x 2 (M r1、M r2位各混合气体的相对分子质量,x 1、x 2为混合气体的体积分数)
2. 以物质的量为中心的各种量的转化 (1)同温同压:
v 1v 2
n 1n 2
N 1N 2
(2)同温同压:
P 1P 2P 1P 2
n 1n 2n 1n 2
N 1N 2
(3)同问同体积:
N 1N 2
V 1
(4)同温同压同质量:V 2
M M
21
(二)有化学式的计算
主要包括化学式的计算(求相对分子质量、摩尔质量);求一定质量的某化合物中某元素的质量或质量分数;根据化学式进行化合价的计算;确定化学式。 (三)有关溶液的计算 1. 物质的量浓度的计算 (1)C(mol·L -1)=
n 溶质 mol V 溶液 L
(2)C 1V 1=C2V 2 (溶液的稀释)
(3)C 混=
C 1V 1 C 2V 2
V 1 V 2
ρ ω(物质的量浓度与质量分数的转化) (4) C 1000
M
2. 溶质质量分数的计算关系 (1)w
m 溶质m 溶液
100%
m 溶质
m 溶质 m 溶剂
100%
(2)w
S S 100
100%(饱和溶液)
(3)m 1w 1=m2w 2(溶液的稀释)
(4)m1w 1+m2w 2=m混w 混(同溶质溶液的混合)
3. 溶液的溶解度的计算关系 (1) S
m 溶质m 溶剂
100g
(2) S
100w 1 w
(w为饱和溶液的质量分数)
(3) 气体溶解度的计算
(4) 1体积水(密度为1g ·mL -1)吸收VL 气体,气体的相对气体的相对分子质量为Mr ,所的溶液的密度为ρg ·mL -1,
求此溶液的溶质质量分数与物质的量浓度:
M r
V 22. 4
w 100%
22. 4V
C 1000 M r
V 22. 41000 M 22. 4ρ 1000
V
r
4. 有关化学方程式计算
(1)同一化学方程式中的比例关系:
①质量比
②化学计量数比、物质的量比、微粒个数比; ③有气体参加:体积比
④速率与物质的化学计量数比
※在以化学方程式为基础进行计算时,同一物质的单位要相同,不同物质的单位可以不同, 即:上下单位要一致,左右量相当
(2)化学方程式有关计算的重要依据是化学反应前后的有关守恒关系: ① 元素的种类及原子的数目守恒; ② 质量守恒;
③溶液或晶体中电中性原则; ④氧化还原反应中电子守恒规律。
三.方法解读: 1.
差量法
例1:某体积可变的密闭容器盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生反应: A+3B
2C , 若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器体积为VL ,
期中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是()
①原混合气体的体积为1.2VL ② 原混合气体的体积为1.1VL
③反应达到平衡时气体A 消耗掉0.05VL ④反应达到平衡时气体B 消耗掉0.05VL
A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④ 练习; 氢气和氧气的混合气体在120 ℃和1.01×105Pa 下体积为aL ,点燃后发生反应的气体恢复到原来温度和压强时测得其体积为bL ,求原混合气体中H 2和O 2各多少升?
2. 守恒法
守恒法
例1. 将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混和溶于硫酸酸化的水中,测得
2--1
3+
-1
c(SO4)=0.105mol·L 、c(Al)=0.055mol·L ,溶液PH=2.0(假设溶液中H 2SO 4完全电离为H +和SO 42-),则c(K+) 为 ( )
A. 0.045mol·L -1 B. 0.035mol·L -1 C.0.055mol ·L -1 D.0.040mol ·L -1 3. 关系式法:
例1. 工业上常用漂白粉跟酸反应放出氯气的质量对漂白粉的质量分数(x%)来表示漂白粉的优劣,漂白粉与酸反应为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO 4=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O ,现为测定一瓶漂白粉的质量分数(x%),进行如下实验:称取漂白粉样品2.00g ,加水研磨后,转入250mL 容量瓶内,用水稀释至刻度,摇匀后,取出25.00mL ,加入过量的KI 溶液和过量稀硫酸,静置,待漂白粉放出的氯气与KI 完全反应后,用 0.1mol ·L -1Na 2S 2O 3标准溶液滴定反应中的碘,反应如下:2Na 2S 2O 3+I2=Na2S 4O 6+2NaI,滴定时用去溶液20.0mL. 试用上述数据计算漂白粉的质量分数。
例2. 将5.6gFe 投入HNO 3中,产生红棕色气体A. 把所得溶液加压蒸干得20gFe(NO3) 3和
Fe(NO3) 2的混合物,将固体在高温下加热,得Fe 2O 3和气体B ,若A 、B 气体混合通入水中,求还有多少毫升气体不能溶解(标准状况)?
4. 平均值法:
例1. 由CO 2、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。则混合气体中
CO 2、H 2和CO 的体积比为 ( )
A. 29:8:13 B. 22:1:14 C. 13:8:29 D.26:16:57
例2. 由锌、铁、铝、镁四种金属组成的混合物10g 与足量的盐酸反应,产生氢气在标准状况下为11.2L ,则混合物中一定含有的金属是 ( )
A. 锌 B. 铁 C. 铝 D. 镁
例3. 铜和镁合金4.6g 完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL 的NO 气体和336mL 的NO 气体(都已折算成标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为 ( )
A. 9.02g B.8.51g C.8.26g D. 7.04g 5. 估算法:
估算法
例1. 下列几种铁的化合物中含铁量最高的是 ( )
A. Fe2O 3 B. Fe3O 4 C. FeO D. FeS 2
例2. 在一个密闭容器中,用等物质的量的A 和B 反生反应:A(g)+2B(g) 2C(g) . 当反应达到平衡时,如果混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则此时A 的转化率为 ( )
A. 40% B.50% C. 60% D.70% 6. 极值法:
极值法
例1. 第ⅡA 族元素R 的单质及其相应的氧化物的混合物12g 加足量水,经完全反应后蒸干,得到固体16g ,试推测该元素可能为 ( ) A. Mg B. Ca C. Sr D. Ba 例2.100℃,3.88g A气体与足量的Na 2O 2完全反应放出氧气,固体的质量增加2.28g ,试判断A 是什么气体?物质的量是多少? 7. 图像分析法(数形结合):
图像分析法
例1. 下图是10mgMnC 2O 4·2H 2O 放在一个可称量的容器里加热分解时,所的固体的质量随温度变化关系曲线,试利用图中的信息,结合所学知识,回答下列问题: (已知:锰在300℃前没有发生价态变化,且其碳酸盐极其不稳定) (1)写出B 点的化学式:
(2)由A 到B 的化学方程式:
(3)从B 到C 曲线意义是:
(4)由图计算D 点产物的相对分子质量?并推断D 点产物的合理化学式?
常见化学计算方法与技巧
一.基础知识:
化学计算
二.重点知识突破:
(一)化学中常见的计量关系 1. 相对分子质量
(1)Mr=分子中各原子的相对原子质量总和 (2)Mr=22.4×ρ(ρ是标况下气体的密度) (3)Mr=ρ密度。) (4)Mr
m 总n 总
相对
×M 相对(ρ
相对
=
M M
r 1r 2
ρρ
12
M 相对是相对气体的相对分子质量,ρ
相对
为相对
(m总为混合气体的总质量,n 总为混合气体的总物质的量)
或者M r M r 1x 1 M r 2x 2 (M r1、M r2位各混合气体的相对分子质量,x 1、x 2为混合气体的体积分数)
2. 以物质的量为中心的各种量的转化 (1)同温同压:
v 1v 2
n 1n 2
N 1N 2
(2)同温同压:
P 1P 2P 1P 2
n 1n 2n 1n 2
N 1N 2
(3)同问同体积:
N 1N 2
V 1
(4)同温同压同质量:V 2
M M
21
(二)有化学式的计算
主要包括化学式的计算(求相对分子质量、摩尔质量);求一定质量的某化合物中某元素的质量或质量分数;根据化学式进行化合价的计算;确定化学式。 (三)有关溶液的计算 1. 物质的量浓度的计算 (1)C(mol·L -1)=
n 溶质 mol V 溶液 L
(2)C 1V 1=C2V 2 (溶液的稀释)
(3)C 混=
C 1V 1 C 2V 2
V 1 V 2
ρ ω(物质的量浓度与质量分数的转化) (4) C 1000
M
2. 溶质质量分数的计算关系 (1)w
m 溶质m 溶液
100%
m 溶质
m 溶质 m 溶剂
100%
(2)w
S S 100
100%(饱和溶液)
(3)m 1w 1=m2w 2(溶液的稀释)
(4)m1w 1+m2w 2=m混w 混(同溶质溶液的混合)
3. 溶液的溶解度的计算关系 (1) S
m 溶质m 溶剂
100g
(2) S
100w 1 w
(w为饱和溶液的质量分数)
(3) 气体溶解度的计算
(4) 1体积水(密度为1g ·mL -1)吸收VL 气体,气体的相对气体的相对分子质量为Mr ,所的溶液的密度为ρg ·mL -1,
求此溶液的溶质质量分数与物质的量浓度:
M r
V 22. 4
w 100%
22. 4V
C 1000 M r
V 22. 41000 M 22. 4ρ 1000
V
r
4. 有关化学方程式计算
(1)同一化学方程式中的比例关系:
①质量比
②化学计量数比、物质的量比、微粒个数比; ③有气体参加:体积比
④速率与物质的化学计量数比
※在以化学方程式为基础进行计算时,同一物质的单位要相同,不同物质的单位可以不同, 即:上下单位要一致,左右量相当
(2)化学方程式有关计算的重要依据是化学反应前后的有关守恒关系: ① 元素的种类及原子的数目守恒; ② 质量守恒;
③溶液或晶体中电中性原则; ④氧化还原反应中电子守恒规律。
三.方法解读: 1.
差量法
例1:某体积可变的密闭容器盛有适量的A 和B 的混合气体,在一定条件下发生反应: A+3B
2C , 若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器体积为VL ,
期中C 气体的体积占10%,下列推断正确的是()
①原混合气体的体积为1.2VL ② 原混合气体的体积为1.1VL
③反应达到平衡时气体A 消耗掉0.05VL ④反应达到平衡时气体B 消耗掉0.05VL
A. ②③ B. ②④ C. ①③ D. ①④ 练习; 氢气和氧气的混合气体在120 ℃和1.01×105Pa 下体积为aL ,点燃后发生反应的气体恢复到原来温度和压强时测得其体积为bL ,求原混合气体中H 2和O 2各多少升?
2. 守恒法
守恒法
例1. 将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混和溶于硫酸酸化的水中,测得
2--1
3+
-1
c(SO4)=0.105mol·L 、c(Al)=0.055mol·L ,溶液PH=2.0(假设溶液中H 2SO 4完全电离为H +和SO 42-),则c(K+) 为 ( )
A. 0.045mol·L -1 B. 0.035mol·L -1 C.0.055mol ·L -1 D.0.040mol ·L -1 3. 关系式法:
例1. 工业上常用漂白粉跟酸反应放出氯气的质量对漂白粉的质量分数(x%)来表示漂白粉的优劣,漂白粉与酸反应为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO 4=2CaSO4+2Cl2↑+2H2O ,现为测定一瓶漂白粉的质量分数(x%),进行如下实验:称取漂白粉样品2.00g ,加水研磨后,转入250mL 容量瓶内,用水稀释至刻度,摇匀后,取出25.00mL ,加入过量的KI 溶液和过量稀硫酸,静置,待漂白粉放出的氯气与KI 完全反应后,用 0.1mol ·L -1Na 2S 2O 3标准溶液滴定反应中的碘,反应如下:2Na 2S 2O 3+I2=Na2S 4O 6+2NaI,滴定时用去溶液20.0mL. 试用上述数据计算漂白粉的质量分数。
例2. 将5.6gFe 投入HNO 3中,产生红棕色气体A. 把所得溶液加压蒸干得20gFe(NO3) 3和
Fe(NO3) 2的混合物,将固体在高温下加热,得Fe 2O 3和气体B ,若A 、B 气体混合通入水中,求还有多少毫升气体不能溶解(标准状况)?
4. 平均值法:
例1. 由CO 2、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。则混合气体中
CO 2、H 2和CO 的体积比为 ( )
A. 29:8:13 B. 22:1:14 C. 13:8:29 D.26:16:57
例2. 由锌、铁、铝、镁四种金属组成的混合物10g 与足量的盐酸反应,产生氢气在标准状况下为11.2L ,则混合物中一定含有的金属是 ( )
A. 锌 B. 铁 C. 铝 D. 镁
例3. 铜和镁合金4.6g 完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL 的NO 气体和336mL 的NO 气体(都已折算成标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为 ( )
A. 9.02g B.8.51g C.8.26g D. 7.04g 5. 估算法:
估算法
例1. 下列几种铁的化合物中含铁量最高的是 ( )
A. Fe2O 3 B. Fe3O 4 C. FeO D. FeS 2
例2. 在一个密闭容器中,用等物质的量的A 和B 反生反应:A(g)+2B(g) 2C(g) . 当反应达到平衡时,如果混合气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等,则此时A 的转化率为 ( )
A. 40% B.50% C. 60% D.70% 6. 极值法:
极值法
例1. 第ⅡA 族元素R 的单质及其相应的氧化物的混合物12g 加足量水,经完全反应后蒸干,得到固体16g ,试推测该元素可能为 ( ) A. Mg B. Ca C. Sr D. Ba 例2.100℃,3.88g A气体与足量的Na 2O 2完全反应放出氧气,固体的质量增加2.28g ,试判断A 是什么气体?物质的量是多少? 7. 图像分析法(数形结合):
图像分析法
例1. 下图是10mgMnC 2O 4·2H 2O 放在一个可称量的容器里加热分解时,所的固体的质量随温度变化关系曲线,试利用图中的信息,结合所学知识,回答下列问题: (已知:锰在300℃前没有发生价态变化,且其碳酸盐极其不稳定) (1)写出B 点的化学式:
(2)由A 到B 的化学方程式:
(3)从B 到C 曲线意义是:
(4)由图计算D 点产物的相对分子质量?并推断D 点产物的合理化学式?