化学计算

化学计算

1. 掌握化学计算型选择题一些常用的解题思路和技巧

2. 掌握下列内容的计算：①有关原子量、分子量及确定分子式的计算；②有关物质的量的计算；③有关

气体摩尔体积的计算；④有关物质溶解度的计算；⑤有关溶液浓度（质量分数和物质的量浓度）的计算；⑥有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算；⑦掌握有关燃烧热的计算；⑧利用化学方程式的计算。 题型一：守恒法

例1.将 CaCl2 和 CaBr2 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入过量的 Cl2，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体 11.175 g。则原配溶液中，c(Ca)∶c(Cl)∶c(Br)为 A.3∶2∶1

B.1∶2∶3

C.1∶3∶2

D.2∶3∶1

2＋

－

－

2. 将 3.48 g Fe3O4 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H2SO4(aq) 中，然后加入 K2Cr2O7(aq)25.00 mL，

2?恰好使 Fe全部转化为 Fe，且 Cr2O7全部转化为 Cr。则 K2Cr2O7 的物质的量浓度为__________。

2＋

3＋

3＋

3.某露置的苛性钾经分析含水：7.62%(质量分数，下同)、K2CO3：2.38%、KOH ：90.00%。取此样品 1.00 g 放入 46.00 mL 1.00 mol·L

－1

的 HCl(aq) 中，过量的 HCl 可用 1.070 mol/L KOH(aq)中和至中性，蒸

发中和后的溶液可得固体_______克 【规律总结】

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，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。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。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。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，即正电荷总数和负电荷总数相等。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。

练习1. 酸雨是因为过度燃烧煤和石油，生成的硫的氧化物与氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。某次雨水的分析数据如下：

[Cl]=6.0×10mol/L [Na]=3.0×10mol/L

--6+-6

[NO3]=2.3×10mol/L [SO4]=2.8×10mol/L 则此次雨水的pH大约为( ) A．3 B．4 C．5 D．6

2.碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是 A.35g B.30 g C.20 g D.15 g

--52--5

1

3.Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）。求：

（1） 写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。 （2） 产物中硝酸铜的物质的量。

（3） 如混合物中含0.01moLCu，则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少？ 如混合物中Cu的物质的量为X，求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。 题型二：差量法

例1. 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg，使之完全反应，得剩余物ng，则原混合物中氧化镁的质量分数为

2. 10.0 mL 某气态烃在 50.0 mL O2 中充分燃烧，得到液态水和 35.0 mL 的气体混合物(所有气体的体积都是在同温同压下测得的)，则该气态烃可能是（ ）

A.CH4

7

7

B.C2H6

C.C3H8

D.C3H6

3. 总压强为 3.0×10Pa 时，N2、H2 混合气体(体积之比为 1∶3)通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为 2.5×10Pa，则平衡时混合气体中 NH3 的体积分数为( )

A.35% 【规律总结】

差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。

练习1. 10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×10Pa , 27C）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。

2. 现有KCl、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487

3. 用 H2 还原 x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用掉z g H2，此时生成水的质量为( )

2

5

0

B.30% C.

1 4 D.

1 5A.

8(x－y) g 9 B.

9(x － y) g 8C.9 z g D.

9 z g 40题型三：关系式法

例1 某种H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下氧气密度的0.5倍，将3.2g这种混合气体通入盛

有足量过氧化钠的密闭容器中，通入过量O2，最后容器中固体质量增加了（ ）

A．3.2 g B．4.4 g C．5.6 g D．6.4 g

2.在 O2 中燃烧 0.22 g 硫和铁组成的化合物，使其中的硫全部转化为 SO2，将这些 SO2全部转化为 SO3，生成的 SO3 完全被 H2O 吸收。所得 H2SO4 可用 10.0 mL 0.50 mol·L 的 NaOH(aq)完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数为_________。

3.为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：

IO3＋5I＋6 H→3I2＋3H2O I2＋2S2O3→2I＋S4O6 【规律总结】

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。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式

练习1.将 23.0 g 石英与 60.0 g 石灰石在高温下灼热，试求产生的气体在标准状况下的体积。 2.将 a g 铁和 b g 硫粉混合均匀，隔绝空气加强热，充分反应后，再将所得固体混合物放入足量稀 H2SO4 中，试求产生的气体在标准状况下的体积(用含 a 或 b 的代数式表示)。

3.已知某厂每天排出 10000 m 尾气(已折算为标准状况)，内含 0.268%(体积分数)的 SO2，SO2可完全转化为 H2SO4，若用黄铁矿来生产同样多的 H2SO4， 则需要多少克含 FeS2 78.2% 的黄铁矿？

4.用黄铁矿可以制取 H2SO4，再用 H2SO4 可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.2% 的黄铁矿 75.0 t，最终生产出 79.2 t(NH4)2SO4。已知 NH3 的利用率为 92.6%，H2SO4 的利用率为 89.8%，试求黄铁矿制取 H2SO4 时的损失率。答案：33.4%

题型四：平均值法

3

－

－

＋

2－

－

2－

－1

3

例1.由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是( )

A．锌B．铁C．铝D．镁

2.由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是( )

A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2 C.K2CO3和SiO2 D.无法计算

3. 含有杂质的乙烯2.8 g，与氢气发生加成反应时，充分反应后用去氢气0.25 g，则乙烯中所含杂质

可能是( )

A．乙炔 B．1，3-丁二烯 C．丙烷 D．甲烷 【规律总结】

所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算术平均值Mr，一定介于两者之间。所以，只要求出平均值Mr，就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。

练习1. 将30g某两种金属的混合物投入足量盐酸中，产生11.2L的氢气（在标准状况下）。组成该混合物的可能的金属组是（ ）

A. Fe, Zn B. Sn, Zn C. Mg, Al D. Mg, Cu

题型四：十字交叉法

例1 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均原子量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为 （ ）

A．39∶61 B．61∶39 C．1∶1 D．39∶11

2.由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温、同压下与N2的密度相同，则该混合气体中CO2、H2、CO的体积比为（ ）

A.29:8:13 B. 22:1:14 C. 13:8:29 D. 26:18:57

3. 一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27.6g，若其中水的质量为10.8g，则CO的质量是( )

A．1.4g B．2.2g

C．4.4g D．在2.1g和4.4g之间

4

【规律总结】

十字交叉法是二元混合物（或组成）计算中的一种特殊方法，它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值，求这两个量的比例关系等，多可运用十字交叉法计算。十字交叉法多用于：①有关两种同位素原子个数比的计算。②有关混合物组成及平均式量的计算。③有关混合烃组成的求算。④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。

练习1. 两种气态烃组成混合气体0.1摩尔,完全燃烧得0.16摩尔的CO2和3.6克的H2O,下列说法正确

的是（ ）

A混合气体中一定有甲烷 B混合气体中一定是甲烷和乙烯

C混合气体中一定没有甲烷 C混合气体中一定有乙炔

2.右图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体X（X=A、B、C）的物质的量n（X），纵坐标表示消耗O2的

物质的量n（O2），A、B是两种可燃性气体，C是A和B的混合气体，则C中n（A）∶n（B）为 A．2∶1 B．1∶2 C．1∶1 D．任意比 题型五：极端假设法

例。将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是

A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g 【规律总结】

“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。 题型六：讨论法

例。向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：

（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。 （2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少 【规律总结】

有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。常见的类型：1、讨论反应发生的程度；2、讨论反应物是否过量；3、讨论反应物或生成物的组成范围；4、讨论不定方程的解。

练习。常温下盛有10ml NO2和10 ml NO 组成的混合气体的大试管倒立于水中，当向其中缓缓通入O2一段时间后，试管内残留有2mL气体，则通入O2的体积可能为多少升?

5

课后练习

1．在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中，若K、Cl各为1.5mol，Mg为0.5mol，则SO4的物质的量为

A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol

2．将3.20gCu跟30.0mL10.0mol/L的硝酸反应，产物只有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H，则此时溶液中含有NO3离子的物质的量为

A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol

3．在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中氨气的体积分数为0.25。若反应前后条件不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物的体积比值是

A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2

4．3g镁、铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后所得溶液蒸干，得到无水硫酸盐17.4g，则原硫酸溶液的物质的量浓度为

A.1 mol/L B.1.5 mol/L C.2mol/L D.2.5mol/L

5．在碳酸钾中含有纯碱、硝酸钾、硝酸钡中的杂质一种或两种。将7.8g试样溶于水、得到澄清溶液，再加入过量的CaCl2溶液得到沉淀5.0g，对原样品中的杂质的判断正确的是

A. 一定没有Na2CO3和Ba(NO3)2 B. 一定有Na2CO3而没有Ba(NO3)2 C. 没有Ba(NO3)2但有KNO3，可能还有Na2CO3 D. 没有Na2CO3 但有Ba(NO3)2和KNO3

6．质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250C的密闭容器中充分煅烧后排出气体，冷却，残留固体20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是（ ）

A.大于 B.小于 C.等于 D.任意比

7．0.25molCa（OH）2跟0.3molH3PO4在一定条件下充分反应，得到CaHPO4和Ca（H2PO4）2，则这两种

o

-+

+

-2+

2-

产物的物质的量之比为 （ ）

A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．4∶1

8．有Na2CO3和K2CO3的混合物2.44g，溶于水后加入足量的CaCl2溶液，反应后得到CaCO3沉淀2.00 g，混合物中Na2CO3和K2CO3物质的量之比是 （ ）

A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4

9．把50mL70％HNO3（密度为1.40g/cm3）加水稀释配成7mol/L稀HNO3（密度为1.26g/cm3）。则所加水

的体积为

A．50mL B．＜50mL C．＞50 mL D．无法确定

6

课后练习

1．在MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中，若K、Cl各为1.5mol，Mg为0.5mol，则SO4的物质的量为

A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol

2．将3.20gCu跟30.0mL10.0mol/L的硝酸反应，产物只有NO和NO2。若反应后溶液中有a mol H，则此时溶液中含有NO3离子的物质的量为

A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol D.(a+0.1) mol

3．在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混合气体中氨气的体积分数为0.25。若反应前后条件不变，则反应后缩小的气体体积与原反应物的体积比值是

A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.1/2

4．3g镁、铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后所得溶液蒸干，得到无水硫酸盐17.4g，则原硫酸溶液的物质的量浓度为

A.1 mol/L B.1.5 mol/L C.2mol/L D.2.5mol/L

5．在碳酸钾中含有纯碱、硝酸钾、硝酸钡中的杂质一种或两种。将7.8g试样溶于水、得到澄清溶液，再加入过量的CaCl2溶液得到沉淀5.0g，对原样品中的杂质的判断正确的是

A. 一定没有Na2CO3和Ba(NO3)2 B. 一定有Na2CO3而没有Ba(NO3)2 C. 没有Ba(NO3)2但有KNO3，可能还有Na2CO3 D. 没有Na2CO3 但有Ba(NO3)2和KNO3

6．质量为25.6g的KOH和KHCO3混合物在250C的密闭容器中充分煅烧后排出气体，冷却，残留固体20.7g，原混合物中KOH和KHCO3的物质的量关系正确的是（ ）

A.大于 B.小于 C.等于 D.任意比

7．0.25molCa（OH）2跟0.3molH3PO4在一定条件下充分反应，得到CaHPO4和Ca（H2PO4）2，则这两种

o

-+

+

-2+

2-

产物的物质的量之比为 （ ）

A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．4∶1

8．有Na2CO3和K2CO3的混合物2.44g，溶于水后加入足量的CaCl2溶液，反应后得到CaCO3沉淀2.00 g，混合物中Na2CO3和K2CO3物质的量之比是 （ ）

A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4

9．把50mL70％HNO3（密度为1.40g/cm3）加水稀释配成7mol/L稀HNO3（密度为1.26g/cm3）。则所加水

的体积为

A．50mL B．＜50mL C．＞50 mL D．无法确定

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