中学化学计算基本方法

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1、中学化学计算基本方法物质的量关系守恒法的应用差量的应用讨论法的应用依对应量列式物质的量关系【例1】加热分解5g固体化合物得到A气体0.7L（标准状况）和4g残渣，A的相对分子质量为…………。【解】相对分子质量数值上等于其摩尔质量n(A)=0.7L/22.4mol·L-1M(A)=1/n(A)=32g/mol【例2】取1.5mol/L的硫酸11.5mL，投入0.4g镁条，再滴入1mol/LNaOH溶液将溶液中的Mg2+全部沉淀下来，NaOH溶液的用量至少为…………mL。本题涉及到的反应一定有：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑MgSO4+2NaOH=M

2、g(OH)2↓+Na2SO4可能有:H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2On(H2SO4)=1.5mol/L×11.5mL×10-3L/mL×2=0.0345mol守恒法的应用【例3】Na2S2O3与Na2S的混合物3.14g溶于足量盐酸中，计算最多可产生单质硫多少克？【解】所谓最多就是3.14g混合物中的S全部沉淀，等价于S2O32-与S2-在酸性条件下直接反应且二者均不过量S2O32-+2S2-+4H+=3S↓+3H2O推得S2O32-和S2-的物质的量之比为1：2.容易计算出最多可生成S1.28g.【例4】在10mL的试管中充有NO2和O

3、2的混合气体。将试管口插入水中，结果试管内气体剩余1mL。计算混合气体中NO2的体积。本题涉及到的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO2NO+O2=2NO2直接推得物质的量关系：4NO2+O2+2H2O=4HNO3（1）若剩余气体为1mLO2其余的9mLNO2、O2气体按4：1的比例分配V（NO2）=9mL×4/5=7.2mL（2）若剩余气体为1mLNO根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知，原NO2相对于O2过量3mL(a-3):(10-a)=4:1a=8.6mL【例5】用含铁28%的黄铁矿（主要成分为FeS2，杂质不含S）800t

4、，若在制取硫酸的三个流程中共损失硫元素7%，计算能制得98%的浓硫酸多少吨。物质的量关系有以下几种：FeS2～2H2SO4S～H2SO4Fe～FeS2～2H2SO4列式为：56：2×98=800×28%×（1-7%）：x×98%【例6】某硫酸溶液40mL，向其中加入1.60gFe2O3,全部溶解，再向其中加入5.00g铁粉，溶液变成浅绿色。反应停止后还剩余3.32g铁粉，求此硫酸的物质的量浓度。本题涉及三个反应式：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFe+Fe2(SO4)3=3FeSO4Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑c(H2SO

5、4)=(1.6/160×2+（5.00-3.32)/56）/0.04=1.25mol/L【例7】将0.8molCO2通入到1L1mol/L的NaOH溶液中，充分反应后，溶液中HCO3-和CO32-的物质的量浓度之比为多少？【解】按元素物质的量守恒配平下式：0.8CO2＋NaOH＝xNaHCO3+yNa2CO3+(1-x)/2H2O则有：x+y=0.8x+2y=1x=0.6y=0.2【例8】将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064g（设电解时该电极无氢气放出，且不考虑水解和溶液体积变化。此时溶液中氢离子浓

6、度为多少？电极反应：阴极：2Cu2++4e-=2Cu阳极：4OH--4e-=2H2O+O2↑n(H+)=0.064g/64g/mol=0.002molc(H+)=0.002mol/0.5L=0.004mol/L【例9】在三个密闭容器内分别装有：（A）Na2O2和NaHCO3（B）Na2O2和NH4HCO3（C）Na2O2和Ca(HCO3)2，其中每种物质均为1mol。将它们加热至300℃，经充分反应后排出气体。写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量。反应式：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑

7、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑Na2CO3和NaOH各1mol【例10】将铁和氧化铁的混合物共54.4g，投入到400mL某浓度的稀硫酸中，固体恰好完全溶解。充分反应后收集到4.48L标准状况下的氢气4.48L，向剩余溶液中滴入KSCN溶液，不显红色。求：（1）原混合物中铁和氧化铁的质量；（2）稀硫酸的物质的量浓度。设铁的物质的量为xmol，氧化铁为ymol56x+160y=54.4……………①2x=2y×1+4.48/22.4×2……②x=0.4y=0.2m(Fe)=0.4×56=24.4gm(Fe2O3)=0.2×160=32.0g(2

8、)反应后的溶液为FeSO4设原来硫酸的物质的量为zz=0.4＋0.2×2=0.8molc(H2