化学计算

1．差量法

(1)差量法的应用原理

差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：

2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1 Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气) 2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22.4 L(标况) (2)使用差量法的注意事项

①所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。 ②有关物质的物理量及其单位都要正确地使用。 (3)差量法的类型及应用 ①质量差法 ②体积差法 (2006·北京理综·9)将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是( ) 2a－bb－a2a－bb－aA. B. C. D.

abba2．关系式法

(1)叠加法 (2)元素守恒法

催化剂

4NH3＋5O2=====△4NO＋6H2O 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

经多次氧化和吸收，由N元素守恒知：NH3～HNO3 (3)电子转移守恒法

失去8e－得4e－2-NH3――→HNO3，O2――→2O

由得失电子总数相等知，NH3经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3和O2的关系为NH3～2O2。

特别提醒:用关系式法解题的关键是建立关系式，而建立关系式的一般途径有：①利用粒子守恒建立关系式；②利用化学方程式中化学计量数间的关系建立关系式；③利用化学方程式的加和建立关系式等。 (2009·海南，7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0g，则此铅氧化物的化学式是( )

A．PbO B．Pb2O3 C．Pb3O4 D．PbO2 (2007·天津理综，改编)黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取0.100 0 g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.020 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液25.00 mL。

已知：SO2＋2Fe3+＋2H2O===SO42-＋2Fe2+＋4H+ Cr2O72-＋6Fe2+＋14H+===2Cr3+＋6Fe3+＋7H2O

(1)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________________。

(2)煅烧10 t上述黄铁矿，理论上产生SO2的体积(标准状况)为________L，制得98 %的硫酸质量为______t。 (1)90.00% (2)3.36×106 15

3．极值法

(1)极值法的含义

极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。 也称为极端假设法。 (2)极值法解题的基本思路 极值法解题有三个基本思路：

①把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。 ②把混合物假设成纯净物。

③把平行反应分别假设成单一反应。 (3)极值法解题的关键

紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。 (4)极值法解题的优点

极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题假设为极值问题，使解题过程简化，解题思路清晰，把问题化繁为简，由难变易，从而提高了解题速度。

在一容积固定的密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L－1、0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1。当反应达到平衡时，各物质的浓度可能存在的数据是 ( ) A．SO2为0.4 mol·L-1，O2为0.2 mol·L-1 B．SO2为0.25 mol·L-1 C．SO2和SO3均为0.15 mol·L-1 D．SO3为0.4 mol·L-1

在含有a g HNO3的稀硝酸中，加入b g铁粉充分反应，铁全部溶解并生成a

NO，有 g HNO3被还原，则a∶b不可能为( )

4

A．2∶1 B．3∶1 C．4∶1 D．9∶2 4．平均值规律及应用

(1)依据：若XA>XB ，则XA>X>XB，X代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。

(2)应用：已知X可以确定XA、XB的范围；或已知XA、XB可以确定X的范围。 解题的关键是要通过平均值确定范围，很多考题的平均值需要根据条件先确定下来再作出判断。实际上，它是极值法的延伸。

两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为( )

A．Mg和Ag B．Zn和Cu C．Al和Zn D．Al和Cu (2009·上海，22改编)实验室将9 g铝粉跟一定量的金属氧化物粉末混合形成铝热剂。发生铝热反应之后，所得固体中含金属单质为18 g，则该氧化物粉末可能是( )

①Fe2O3和MnO2 ②MnO2和V2O5 ③Cr2O3和V2O5 ④Fe3O4和FeO A．①② B．②④ C．①④ D．②③

特别提醒:混合物的许多化学特征具有加合性，均可求出平均值。属于这类“特性数量”的有：相对分子质量、密度、同条件下的体积分数、物质的量浓度、反应热、平均组成等。平均值法解题范围广泛，特别适用于缺少数据而不能直接求解的混合物判断问题。 5．整体思维法(终态法)

整体思维抛开事物之间复杂的变化关系，从整体认识把握事物之间联系规律，具有化繁为简，快速解题的功效，能较好的煅烧学生思维的全面性、灵活性，因此高考无论在选择还是综合性题目中经常有意设置。

(典例导悟9)在铁和氧化铁混合物15 g中，加入稀硫酸150 mL，能放出H2 1.68 L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化。为了中和过量的H2SO4，且使Fe2＋完全转化成Fe(OH)2，共消耗3 mol·L－1的NaOH溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度是( ) A．1.5 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．2.5 mol·L-1 D．3 mol·L-1 1.一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是（） A. 16.7% B. 20.0% C. 80.0% D. 83.3%

2.(2011·厦门模拟)取KI溶液25 mL，向其中滴加0.4 mol·L-1的FeCl3溶液135 mL,I-完全反应生成I2：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。将反应后的溶液用CCl4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl2至0.025 mol时，Fe2+恰好完全反应。求KI溶液的物质的量浓度。

3.两种气态烃以任意比例混合，在105℃时，1 L该混合烃与9 L氧气混合，充分燃烧后恢复到原状态，所得气体体积仍是10 L。下列各组混合烃中符合此条件的是 （ ）

①CH4、C2H4 ②CH4、C3H6 ③C2H4、C3H4 ④C2H2、C3H6 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

4.铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生4 480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），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.9.02 g B.8.51 g C.8.26 g D.7.04 g

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