2010届高考化学二轮复习教案：第44讲 化学计算

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第44讲 化学计算
（建议2课时完成）
[考试目标]
1．掌握化学常见的计算方法
2．了解化学计算的常见题型、解题思路和解题技巧
[要点精析]
一、化学计算的常见题型
1．有关相对原子量、相对分子量及确定化学式的计算
2．有关物质的量的计算
3．有关气体摩尔体积的计算
4．有关混合物质量分数、体积分数的计算
5．有关溶液质量分数、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．利用化学方程式的计算
[例题1]今测得某硝酸铵化肥中含氮量为38.5%，则该化肥中可能混有（ ）
Ａ．NH4HCO3 Ｂ．(NH4)2SO4 Ｃ．NH4Cl Ｄ．CO(NH2)2
[解析]NH4NO3中氮元素的质量分数===35%，按照同样的方法计算各物质中氮元素的质量分数，只有尿素中氮元素的质量分数高于35%，所以选D。
答案：D。
[例题2]N、O两种元素形成的化合物中N、O两种元素的质量比为7 ：12，试写出其化学式。
[解析]设其化学式为NxOy，则：mN ：mO=14x ：16y=7 ：12
所以，x ：y=2 ：3 化合物的化学式为：N2O3
[例题3]稀硫酸和稀盐酸的混合液100mL加入0.3mol/L的氢氧化钡溶液100mL，充分反应后，经过滤得沉淀2.33g，又测得所得滤液中OH-浓度为0.1mol/L。则原混合液中稀硫酸和稀盐酸的物质的量浓度分别为___________、_____________（设不考虑溶液体积的变化）。
[解析]设硫酸的物质的量为x
H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
1mol 233g
X 2.33g x=0.01mol
滤液中nOH-=0.1mol/L×0.2L=0.02mol
∴反应消耗的nOH-=0.3mol/L×2×0.1L-0.02mol=0.04mol
0.1mol硫酸消耗0.02molOH-，所以，盐酸消耗0.02molOH-，nHCl=0.02mol
原混合液中CH2SO4= CHCl=
二、常见的计算方法和解题技巧
1．关系式法：
关系式法是根据化学方程式计算的巧用，其解题的核心思想是化学反应中质量守恒，各反应物与生成物之间存在着最基本的比例（数量）关系。
[例题4]某种H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下氧气密度的1/2，将3.2g这种混合气体在足量的O2中充分燃烧后通入一盛有足量Na2O2的密闭容器中，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
[解析]此题应根据化学方程式中体现的计量关系用以下关系式巧解：
固体增加的质量即为H2的质量。
固体增加的质量即为CO的质量。所以，最后容器中国体质量增加了3.2g，应选A。
解题关键是找出反应中量的关系。
2．守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系，那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律，常能简化解题步骤、准确快速将题解出，收到事半功倍的效果。
[例题5]FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时，则HNO3的还原产物的化学式为_________。
[解析]设反应中FeS2和HNO3物质的量分别是1mol和8mol，则未被还原（生成硝酸铁）的硝酸为3mol，被还原的硝酸为5mol。又设HNO3的还原产物中N元素的化合价为x，根据电子转移守恒可得：5·（+5-x）=1·[+3-（+2）]+2·[6-（-1）]解得x=+2，则还原产物为NO。
[例题6]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：c(NH4+)=2.0×10-6mol/L、c(Cl-)=6.0×10-6mol/L
c(Na+)=3.0×10-6mol/L、c(NO3-)=2.3×10-5mol/L、c(SO42-)=2.8×10-5mol/L。则此次雨水的pH大约为 ( )
A．3　 B．4　 C．5　 D．6
【解析】根据电荷守恒（由于溶液呈酸性，故计算中可以略去氢氧根离子）
c(H+)+c(NH4+)+c(Na+)= c(Cl-)+c(NO3-)+2c(SO42-)，
c(H+)= c(Cl-)+c(NO3-)+2c(SO42-)-c(NH4+)-c(Na+)
=6.0×10-6mol/L+2.3×10-5mol/L +2×2.8×10-5mol/L -2.0×10-6mol/L -3.0×10-6mol/L
=8.0×10-5mol/L
pH=-lg[H+]=5-lg8≈4
正确答案为B。
3．差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系，列出比例式求解的方法，即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
[例题7]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( )
[解析]设MgCO3的质量为x
MgCO3MM gO+CO2↑混合物质量减少
应选A。
4．平均值法
平均值法是巧解方法，它也是一种重要的解题思维和解题技能。它是根据MA<[例题8]现有某氯化物与氯化镁的混合物，取3.8g粉末完全溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应后得到12.4 g氯化银沉淀，则该混合物中的另一氯化物是 ( )
A．LiCl　　　　　　　　　 B．KCl C．CaCl2　　　　　　　　 D．AlCl3
[解析]解法一：若3.8g纯MgCl2生成AgCl沉淀的质量为：
分别计算3.8gLiCl、3.8gKCl、3.8gAlCl3、3.8gCaCl2分别生成AgCl沉淀的质量是否大于12.4g。
3.8gLiCl生成AgCl沉淀质量为：
3.8gKCl生成AgCl沉淀质量为：7.32g<12.4g
3.8g CaCl2生成AgCl沉淀质量为：9.83g<12.4g
3.8gAlCl3生成AgCl沉淀质量为：12.3g<12.4g
所以只有A选项符合题意。
解法二：用“提供1molCl-所需氯化物的质量”求解。Cl-的物质量12.4g/143.5g/mol=0.0864mol，混合物“提供1molCl-所需氯化物的平均质量”为3.8g/0.0864mol=43.98 g/molCl-，MgCl2、LiCl、KCl、CaCl2、AlCl3的“提供1molCl-所需氯化物的质量”分别为47.5g/molCl-、42.5g/molCl-、74.5g/molCl-、55.5g/molCl-、44.5g/molCl-，只有42.5(LiCl)<43.98<47.5(MgCl2)
故氯化镁中一定含有氯化锂。所以只有A选项符合题意。
三、进行化学计算的基本步骤
解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看，考生应建立一定的基本思维模式。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式，它还反映了解题的基本能力要求，所以称之为解题的“能力公式”。
1．认真审题，挖掘题示信息；
2．灵活组合，运用基础知识；
3．充分思维，形成解题思路；
4．选择方法，正确将题解出。
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