摘要：(二)化学计算中的常用解题方法和技巧 1. 守恒法 [例8] 某种含有MgBr2和MgO的混合物.经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%.求溴(Br)元素的质量分数. 解析:在混合物中.元素的正价总数=元素的负价总数.因此.Mg原子数×Mg元素的化合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值. 设混合物的质量为100克.其中Br元素的质量为a克.则 (克) 故Br%=40%. [例9] 将44.4克碱式碳酸铜粉末加热一段时间.经测定铜元素的质量占试管内的80℅.试求(1)求此时试管中氧化铜的质量?(2)若将试管内的剩余固体全部溶于100克盐酸溶液,求所得溶液中溶质的质量分数 解析:根据铜元素质量守恒计算出固体剩余物的质量.与原固体的质量之差即为产生的气体的质量.由此可根据化学方程式计算试管中氧化铜的质量等. 答: 44.4克碱式碳酸铜中铜元素的质量=44.4克×128/222=25.6克.当其质量占试管内的80℅时.固体剩余物的质量=25.6克/80%=32克.则产生的气体的质量=44.4克-32克=12.4克.设此时试管中氧化铜的质量为x. x=32g 说明此时试管中的固体都是氧化铜.将其全部溶于100克盐酸溶液中设所得溶液中溶质的质量为y. CuO +2HCl =CuCl2 +H2O 80 135 32g y y=54g 所以所得溶液中溶质的质量分数=54g/×100%=40.9% [例10] 有氮气.一氧化碳和二氧化碳的混合气体12g,其中碳元素的质量分数为30%.使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后.再将气体通入过量的石灰水中.能得到白色沉淀( ) A. 10g B. 15g C. 30g D. 20g 解析:根据一定质量的氮气.一氧化碳和二氧化碳的混合气体中碳元素的质量分数可计算出碳的质量.这些碳最终都进入白色沉淀中的.根据元素质量守恒和关系式可计算白色沉淀的质量.碳元素的质量=12g×30%=3.6g C ~ CaCO3 12 100 3.6g m=30g 答:选C. 2. 巧设数据法 [例11] 将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热.排出气体后质量变为w/2克.求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比. 解析:由2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 和NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑可知.残留固体仅为Na2CO3.可巧设残留固体的质量为106克.则原混合物的质量为106克×2=212克.故m(NaHCO3)=168克.m(NH4HCO3)=212克-168克=44克. 3. 极值法 [例12] 取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中.反应结束后.金属仍有剩余,若2.5克该金属投入与上述相同质量.相同质量分数的稀盐酸中.等反应结束后.加入该金属还可以反应.该金属的相对原子质量为( ) A. 24 B. 40 C. 56 D. 65 解析:盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.125克.9.125克盐酸溶质最多产生H2的质量为=0.25克.由题意知.产生1克H2需金属的平均质量小于3.5克×4=14克.大于2.5克×4=10克.又知该金属为二价金属.故该金属的相对原子质量小于28.大于20.答案选A. 4. 十字交叉法 [例13] 取100克胆矾.需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液? 解析:结晶水合物(CuSO4·5H2O)可看成CuSO4的溶液.其溶质质量分数为 ×100%=×100%=64%.设加水的质量为x.则 x=60克 [例14] 向100g 8%的NaOH溶液中通入CO2气体.所得溶液经小心蒸干后.所得固体的质量为13.7g.则通入CO2气体的质量 . 解析:CO2与NaOH反应可能NaOH过量生成Na2CO3尚余NaOH.随CO2的通入量不同还可生成NaHCO3或Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3混和物.设全部生成Na2CO3.则m(Na2CO3)=10.6g<13.7g.若全部生成NaHCO3.则m(NaHCO3)=16.8g>13.7g.则二者均有..可求CO2.质量为: 答案:4.6g 5. 估算法 有些选择题涉及计算.像这类计算题大多不用计算出确切的数值.只要大约估算一下.再依据题目中的条件.就可得出答案.这样不但不会出现计算失误.也为解决后面的问题争取了大量的时间. [例15] 将13.2克可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品.在加热的条件下.与过量的NaOH反应.可收集到4.3升NH3.则样品中不可能含有的物质是( ) A. NH4HCO3.NH4NO3 B.(NH4)2CO3.NH4NO3 C. NH4HCO3.NH4Cl D. NH4Cl.(NH4)2CO3 解析:假设样品为纯(NH4)2SO4 则由(NH4)2SO4→2NH3 13.2g 3.4g 3.4克/ =4.48 升 可知.能产生4.48升NH3.大于4.3升.因此样品中的杂质造成样品NH4+的含量小于纯(NH4)2SO4中NH4+的含量.这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH4+含量小于(NH4)2SO4中NH4+的含量.都大于是不可能的.可将备选答案化学式变形后进行估算:...部分“式量 :(HCO3) 2=122.(NO3)2=124.Cl2=71.CO3=60.而中.SO4=96.故答案选D. [例16] 将4.9克氯酸钾与1.62克二氧化锰混合后.放入试管中加热.充分反应后.试管中剩余固体物质的质量约是: A. 1.62克 B. 2.98克 C. 4.60克 D. 6.52克 解析:此题要计算试管中剩余固体的质量.就要先算出氯酸钾受热分解放出的O2质量.然后反应前总质量减去生成O2的质量.就是答案.很容易看出剩余固体的质量就是介于1.62克和6.52克之间.所以首先排除了A和D那么剩下的B和C选哪一个呢.这就可以用估算法:2KClO3~3O2 245 96 4.9 M 根据此关系式也很容易可以看出:M是小于1.92克的.所以剩余的质量一定大于2.98克很明显故选C. 6. 差量法 [例17] 4.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后.完全转化为氯化物.测得氯化物的质量为9.5克.通过计算指出该金属的名称. 解析:反应后物质质量增加是由于参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量.设金属氧化物化学式为RO.式量为m. 则RO → RCl2 质量增加 m 55 4.0克 克 m=40.故金属的相对原子质量为40-16=24.属于镁元素. [例18] 某有机化合物含有碳.氢.氧三种元素.其相对分子质量为32.取该有机物6.4克.将其充分燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收.经过滤.得到20克沉淀物.滤液的质量比原石灰水减少了4克. 求: (1)原6.4克有机物中所含氧元素的质量为多少? (2)通过计算确定该有机物的化学式. 解析:根据燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收.经过滤.得到20克沉淀物可计算出燃烧后生成的CO2的质量.也就可知其中碳元素的质量.即为原有机物中所含碳元素的质量.因为有机物燃烧产生CO2和水.进入石灰水时生成CaCO3沉淀.所以滤液的质量比原石灰水减少的质量即为m(CaCO3沉淀)-m- m(有机物燃烧生成的CO2).由此可计算出m.也就可知其中氢元素的质量.即为原有机物中所含氢元素的质量.最后根据有机物的质量可求出其中所含氧元素的质量.再确定出其化学式. 答:设燃烧生成的二氧化碳质量为x.则根据化学方程式有: ∴ 反应的二氧化碳的质量x= 44×20/100= 8.8 g 因为.该有机物燃烧生成水和二氧化碳.二氧化碳会与石灰水反应.而水并不参与反应.而是被石灰水溶液吸收.所以.反应后滤液减重的质量＝离开溶液的物质的质量-进入溶液的物质的质量＝反应生成的碳酸钙的质量-有机物燃烧生成的水的质量-有机物燃烧生成的二氧化碳的质量.即: 20g-8.8g-有机物燃烧生成的水的质量＝4g ∴ 有机物燃烧生成的水的质量＝7.2 g ∴ 有机物中碳元素的质量＝8.8 g×12/44＝2.4g.氢元素的质量＝7.2g×2/18＝0.8g ∴ 有机物中氧元素的质量＝6.4g-2.4g-0.8g＝3.2g ∴ 碳.氢.氧元素的原子个数比＝:=1:4:1 ∴ 当该有机物的化学式为CH4O时.其相对分子质量恰为32.符合题目要求.所以该有机物的化学式为CH4O [模拟试题] 1. 在温度不变的情况下.向一定量的硫酸铜溶液中加入25克胆矾(CuSO4·5H2O)或蒸发掉55克水均可得到饱和溶液.求该温度时硫酸铜的溶解度. 2. 在化合物X2Y和YZ2中.Y的质量分数分别为40%和50%.则在化合物X2YZ3中.Y的质量分数是多少? 3. 已知某混合物由Na2S.Na2SO3.Na2SO4三种物质组成.经测定.其中钠元素的质量分数为m.求混合物中氧元素的质量分数. 4. 在托盘天平的两边各放置一只烧杯.烧杯内分别盛有质量相等的同种盐酸调节天平至平衡.现向左边烧杯中投入纯锌7.8克.若要使反应后天平仍保持平衡.右边的烧杯中应加入多少克碳酸钙固体? 5. 机动车尾气排放的氮的氧化物是城市污染源之一.其中有一种含氮约为46.7%.它是( ) A. N2O B. NO2 C. NO D. N2O5 6. 将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸.则下列关于P.q的关系式正确的是( ) A. q＜p＜2q B. p＜2q C. p=2q D. p≥2q 7. 实验室用氢气还原氧化铜m克.当大部分固体变红时停止加热.冷却后称得残留固体质量为n克.共用去氢气w克.则被还原得氧化铜的质量为( ) A. 40w克 B. 80n/64克 C. 5(m-n)克 D. m克 8. X.Y元素的原子量之比为2:1.由两元素形成的化合物中.X.Y元素的质量比为2:3.其中X元素的化合价为+a.则化合物中Y元素的化合价为( ) A. B. C. D. 9. 将一些氧化铜粉末加入到100克14℅的硫酸溶液中微热至氧化铜全部溶解.再向该蓝色溶液中加入铁粉20克,充分反应后过滤仍得到干燥固体物质20克.求(1)原加入的氧化铜粉末的质量是多少?(2)最后得到的溶液中溶质的质量分数? 10. 某溶液中含有Na+,Mg2+,SO42-三种离子.设Na+个数为n Na+, Mg2+个数为n Mg2+, SO42-个数为n SO42-,下列关系式正确的是( ) A. n Na+ + n Mg2+ = nSO42- B. 2n Na+ = nSO42--n Mg2+ C. n Mg2+ = n Na+ + nSO42- D. nSO42- = 1/2n Na+ + n Mg2+ 11. 已知乙醇在O2不足时燃烧得到CO.CO2 和H2O.今有23克乙醇与定量的O2点燃后发生如下反应:XC2H5OH+8O2=YCO2+ZCO+9H2O.反应后生成H2O质量为27克. 求:反应生成CO的质量. 12. 氢氧化铜与一定质量的稀硫酸恰好完全反应.所得溶液中溶质的质量分数为16%.则稀硫酸中溶质的质量分数为多少? 13. 托盘天平左.右两盘的烧杯中各盛有100g9.8%的稀硫酸.天平平衡.在左盘烧杯里放入5.6gFe片.右盘里放入一定量的其他物质.充分反应后.天平仍然保持平衡.则右盘放入的物质可能是 ( ) A. 5.4gCuO粉末 B. 5.6gCu片 C. 5.6gMg条 D. 5.6gZn片 14. 一定质量的氧化镁刚好与10倍质量的稀硫酸反应.则该稀硫酸的溶质的质量分数是 . 15. 某5.6g不纯的铁片与足量的稀盐酸反应.放出0.21g氢气.则铁片中含有的金属杂质可能是( ) A. Zn B. Ag C. Al D. Cu 16. 有80克稀硝酸溶液.取其中一半.跟100克的氢氧化钾溶液恰好完全反应.取另一半稀硝酸跟50克氢氧化钠溶液恰好完全反应.将溶液蒸发掉56克水后.所得溶液中溶质质量分数为25%.求氢氧化钾溶液的溶质质量分数? 17. 将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸.则下列关于P.q的关系式正确的是( ) A. q＜p＜2q B. p＜2q C. p=2q D. p≥2q 18. 以知X和Y两种物质混合后能发生反应.设X物质的相对分子质量为Ax.Y物质的相对分子质量为Ay.当X和Y 按质量比Ax:Ay反应后.溶液的pH〉7.如果X和Y按质量比为2Ax :Ay.则反应后的pH=7.X.Y应是下列物质中的( ) A. NaCl和Ba(OH)2 B. HCl和Ba(OH)2 C. HCl和NaOH D. NaOH和H2SO4 19. 向一定质量的用氢氧化钡与氢氧化钠固体配成的混合溶液中加入足量的纯碱溶液.经充分反应后.将生成的沉淀过滤.干燥.称得沉淀的质量与配制混合液的固体总质量相等.则配制的混合溶液所用的氢氧化钡与氢氧化钠的质量比为

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