1、目录CONTENTS热点突破2|化学常用计算方法 解题策略 高考命题中，最常见的化学计算方法有“差量法”“关系式法”“极值法”“平均值法”“终态法”等，在这几种计算方法中，充分体现了物质的量在化学计算中的核心作用和纽带作用，依据化学方程式的计算又是各种计算方法的基础，其解题步骤如下：(1)根据题意写出并配平化学方程式。(2)依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质，用完全反应物质的量进行计算。(3)把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致，左右相当”。(4)选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，列比例式，求未知量。角度一“差量法”
2、在化学方程式计算中的妙用差量法解题思维流程 一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量，要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系 二是表示出实际差量并写在相应位置(注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧)三是根据比例关系建立方程式并求出结果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，是一个通过分析化学方程式找出来的新的比例量，然后就可以与化学方程式中存在的各种量列成比例，然后求解：如：2C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol12 mol 1 mol 2 molm(固)n(气
3、)V(气)24 g 1 mol 22.4 L(标准状况)题组训练1为了检验某含有 NaHCO3杂质的 Na2CO3样品的纯度，现将 w1 g 样品充分加热，其质量变为 w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()A.84w253w131w1 B84w1w231w1C.73w242w131w1D115w284w131w1解析：2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O m 168 10662m(NaHCO3)(w1w2)gm(NaHCO3)168w1w262g则样品的纯度为w1168(w1w2)/62/w184w253w131w1。答案：A2一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积
4、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()A16.7%B20.0%C80.0%D83.3%解析：N23H2催化剂高温、高压 2NH3 V 1 3 2 21 L 3 L 2 L 2 L由以上关系式可知反应前后体积的减少与生成的 NH3体积相等。设平衡时混合气体 100 L，其中含 20 L NH3，则原气体总体积减小 20 L。所以，反应前氮气和氢气总体积为 120 L，反应后体积缩小的百分率为 20 L120 L100%16.7%。答案：A3将 12 g CO 和 CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为 18 g，求原混合气体中 CO 的质量分数。
5、解析：设原混合气体中 CO 的质量分数为 x。CuOCO=CuCO2 气体质量增加(差量)28 44 44281612x g 18 g12 g6 g281612x g6 g，x0.875。答案：原混合气体中 CO 的质量分数为 87.5%。角度二 关系式法解决连续反应计算题的捷径关系式是物质间关系的一种简化式子，解决多步反应，计算最简捷。多步反应中建立关系式的方法：(1)叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨气)CH2Og=高温 COH2COH2Og=高温 CO2H2C2H2Og=高温 CO22H2N23H2高温、高压催化剂2NH3由木炭、水蒸气制取 NH3的关系为 3C4NH3。(2)元素守恒法4
6、NH35O2=催化剂4NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO经多次氧化和吸收，由 N 元素守恒知：NH3HNO3。(3)电子转移守恒法NH3 失去8eHNO3，O2得4e2O2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 NH32O2。题组训练4Ba2是一种重金属离子，对环境有污染，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7 等试剂测定某工厂废水中 Ba2的物质的量浓度。取废水 50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的 K2Cr2O7 溶液，得到BaCrO4 沉淀；沉淀经过滤洗涤后，用适量的稀盐酸溶解，此时
7、CrO24 全部转化为 Cr2O27；再加入过量 KI 溶液进行反应，然后在反应液中滴加0.100 molL1标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为Cr2O27 6I14H=2Cr3 3I27H2O；I22S2O23=2IS4O26。求该工厂废水中 Ba2的物质的量浓度。解析：设 Ba2的物质的量为 x，则Ba2BaCrO412Cr2O27 32I23S2O231 mol 3 molx 36.001030.100 molx36.001030.100 mol1 mol3 mol1.2103 mol，所以 c(Ba2)1.2103 m
8、ol50103 L 0.024 molL1。答案：该工厂废水中 Ba2的物质的量浓度为 0.024 molL15在 O2中燃烧 0.22 g 由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO2，将这些 SO2 全部转化为 SO3，生成的SO3 完全被 H2O 吸收，所得的 H2SO4 可用10.0 mL 0.50 molL1的 NaOH 溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为()A45%B36%C20%D40%答案解析答案解析本题可用关系式法来求解，由SSO2SO3H2SO42NaOH得：n(S)12 n(NaOH)12(10.010 3)L0.50 molL 1 0.002
9、 5 mol，w(S)0.002 5 mol32 gmol10.22 g100%36%。5在 O2中燃烧 0.22 g 由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO2，将这些 SO2 全部转化为 SO3，生成的SO3 完全被 H2O 吸收，所得的 H2SO4 可用10.0 mL 0.50 molL1的 NaOH 溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为()A45%B36%C20%D40%5在 O2中燃烧 0.22 g 由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO2，将这些 SO2 全部转化为 SO3，生成的SO3 完全被 H2O 吸收，所得的 H2SO4 可用
10、10.0 mL 0.50 molL1的 NaOH 溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为()A45%B36%C20%D40%解析答案本题可用关系式法来求解，由S SO2 SO3 H2SO4 2NaOH 得：n(S)12n(NaOH)12(10.010 3)L0.50 molL 1 0.002 5 mol，w(S)0.002 5 mol32 gmol10.22 g100%36%。B6氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格 CuCl 产品的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96.50%。工业上常通过下列反应制备 CuCl：2CuSO4Na2SO32NaClNa2CO
11、3=2CuCl3Na2SO4CO2(1)CuCl 制备过程中需要质量分数为 20.0%的 CuSO4溶液，试计算配制该溶液所需的 CuSO45H2O 与 H2O 的质量之比。(2)准确称取所制备的 0.250 0 g CuCl 样品置于一定量的 0.5 molL1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水 20 mL，用 0.100 0 molL1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点，消耗 24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关化学反应为 Fe3CuCl=Fe2Cu2Cl，Ce4Fe2=Fe3Ce3，通过计算说明上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合标准。解析：(1)设需要 CuSO45H2
12、O 的质量为 x，H2O 的质量为 y。CuSO45H2O的相对分子质量为 250，CuSO4的相对分子质量为 160，依题意有160250 xxy20.0100，xy511。(2)设样品中 CuCl 的质量为 z。由化学反应方程式得关系式：CuClFe2Ce4995 g 1 molz0.1 00 0 molL124.60103 Lz0.244 8 gCuCl 的质量分数为0.244 8 g0.250 0 g100%97.92%9792%96.50%，所以样品中的 CuCl 符合标准。答案：(1)511(2)符合标准角度三 平均值法混合物类计算的“简化高手”(1)依据若 XAXB，则 XA X
13、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；若已知 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。题组训练7把含有某一种可溶性氯化物杂质的 MgCl2粉末 95 g 溶于水后，与足量 AgNO3溶液反应，测得生成的 AgCl 为 300 g，则该 MgCl2中的杂质可能是()ANaCl BAlCl3CKCl DCaCl2解析：提供 1 mol Cl所需各物质的质量(即“平均摩尔 Cl质量”)分别为物质的化学式MgCl
14、2NaClAlCl3KClCaCl2平均摩尔 Cl质量47.558.544.574.555.5而平均值95143.5300 45.4，小于 45.4 的只有 AlCl3，故选 B。答案：B8两种金属混合物共 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()AMg 和 Ag BZn 和 CuCAl 和 Zn DAl 和 Cu解析：本题可用平均摩尔电子质量(即提供 1 mol 电子所需金属的质量)法求解。反应中 H被还原生成 H2，由题意可知 15 g金属混合物可提供 1 mol e，其平均摩尔电子质量为 15 gmol1。选项中金属 M
15、g、Zn、Al 的摩尔电子质量分别为 12 gmol1、32.5 gmol1、9 gmol1，其中不能与盐酸反应的 Ag 和 Cu 的摩尔电子质量可看做无穷大。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中一种金属的摩尔电子质量大于 15 gmol1，另一种金属的摩尔电子质量小于 15 gmol1。由此可判断出原混合物肯定不可能是Zn 和 Cu。答案：B9两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()CH4、C2H4 CH4、C3H6 C2H4、C3H4 C2H2、C3H6ABCD解
16、析：105 时水为气态。因反应前后气体体积不变，由化学方程式 CxHy(xy4)O2xCO2y2H2O 得 1xy4xy2，得 y4，所以混合烃分子中的平均氢原子数为 4。CH4和 C3H6混合后平均氢原子数必定大于4，故项错误。C2H2与 C3H6只有等体积混合时平均氢原子数才是 4，不满足“任意比”的条件，故错误。答案：A角度四 守恒法简化过程，妙用守恒所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。一切化学反应都遵循守恒定律，在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。题组训练10把 500
17、 mL 含有 BaCl2 和 KCl 的混合溶液分成 5 等份，取一份加入含 a mol 硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol 硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A0.1(b2a)molL1B10(2ab)molL1C10(ba)molL1D10(b2a)molL1答案解析答案解析由题中数据知，在 100 mL 混合液中 n(Ba2)a mol，n(Cl)b mol，利用“电荷守恒”可知溶液中 n(K)n(Cl)2n(Ba2)(b 2a)mol，故 c(K)b2amol0.1 L10(b2a)molL1。题组训练10把 500 mL 含有
18、 BaCl2 和 KCl 的混合溶液分成 5 等份，取一份加入含 a mol 硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol 硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A0.1(b2a)molL1B10(2ab)molL1C10(ba)molL1D10(b2a)molL1题组训练10把 500 mL 含有 BaCl2 和 KCl 的混合溶液分成 5 等份，取一份加入含 a mol 硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份加入含b mol 硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为()A0.1(b2a)molL1B10(2ab)mol
19、L1C10(ba)molL1D10(b2a)molL1解析答案由题中数据知，在 100 mL 混合液中 n(Ba2)a mol，n(Cl)b mol，利用“电荷守恒”可知溶液中 n(K)n(Cl)2n(Ba2)(b 2a)mol，故c(K)b2amol0.1 L10(b2a)molL1。D 11(2015全国高考课标卷)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为()A11 B23C32 D21解析：根据乌洛托品的结构式写出其分子式为 C6H12N4，因为乌洛托品是将甲醛水溶液
20、与氨水混合蒸发而制得的，根据原子守恒可得化学方程式为 6HCHO4NH3=C6H12N46H2O，根据反应物的物质的量之比等于化学计量数之比得，甲醛与氨的物质的量之比为 32，C 项正确。答案：C12有 K2SO4、Al2(SO4)3的混合液，已知其中 Al3的物质的量浓度为 0.4 molL1，SO24的物质的量浓度为 0.7 molL1，则此溶液中K的物质的量浓度为()A0.1 molL1B0.15 molL1C0.2 molL1D0.25 molL1答案解析答案解析由电荷守恒有：c(K)3c(Al3)2c(SO24)，c(K)2c(SO24)3c(Al3 )20.7 molL 1 30.
21、4 molL10.2 molL1，C项正确。12有 K2SO4、Al2(SO4)3的混合液，已知其中 Al3的物质的量浓度为 0.4 molL1，SO24的物质的量浓度为 0.7 molL1，则此溶液中K的物质的量浓度为()A0.1 molL1B0.15 molL1C0.2 molL1D0.25 molL112有 K2SO4、Al2(SO4)3的混合液，已知其中 Al3的物质的量浓度为 0.4 molL1，SO24的物质的量浓度为 0.7 molL1，则此溶液中K的物质的量浓度为()A0.1 molL1B0.15 molL1C0.2 molL1D0.25 molL1解析答案由电荷守恒有：c(K
22、)3c(Al3)2c(SO24)，c(K)2c(SO24)3c(Al3 )20.7 molL 1 30.4 molL10.2 molL1，C项正确。D 答案解析13向含有 1 mol 的 FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O27 的酸性溶液，使溶液中 Fe2全部恰好氧化，并使X2O27 还原为 Xn，则 n 值为()A2 B3C4 D5答案解析由题意知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O27 的酸性溶液，共同将 1 mol Fe2氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O27 得到电子的物质
23、的量与 1 mol Fe2失去电子的物质的量相等，所以有0.2 mol20.1 mol2(6n)1 mol1，解得 n3。13向含有 1 mol 的 FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O27 的酸性溶液，使溶液中 Fe2全部恰好氧化，并使X2O27 还原为 Xn，则 n 值为()A2 B3C4 D513向含有 1 mol 的 FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2，再加入含 0.1 mol X2O27 的酸性溶液，使溶液中 Fe2全部恰好氧化，并使X2O27 还原为 Xn，则 n 值为()A2 B3C4 D5解析答案由题意知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O27 的酸性溶液，共同将 1 mol Fe2氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2 mol Cl2和 0.1 mol X2O27 得到电子的物质的量与 1 mol Fe2失去电子的物质的量相等，所以有 0.2 mol20.1 mol2(6n)1 mol1，解得 n3。B 本课内容结束