1、专题讲座一化学计算中的数学思想思想一守恒法所谓“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”。在化学变化中存在各种各样的守恒，如原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。其解题步骤如下：突破一原子守恒1有一在空气中放置了一段时间的KOH固体，经分析测得其含水2.8%、含K2CO3 37.3%，取1 g该样品投入25 mL 2 molL1的盐酸中后，多余的盐酸用1.0 molL1 KOH溶液30.8 mL恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体()A1 gB3.725 g C0.797 gD2.836 g解析：选B。最终溶液中的溶质为KCl，n(KCl)n(H
2、Cl)0.025 L2 molL10.05 mol，其质量为m(KCl)0.05 mol74.5 gmol13.725 g。2密胺是重要的工业原料，结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为原料，以硅胶为催化剂，在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺，则NH3和CO2的质量之比应为()A1744B2217 C1722D21解析：选C。根据密胺的结构简式和原子守恒可知，一个密胺分子中有3个碳原子和6个氮原子，所以合成1 mol 密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3，NH3和CO2的质量之比应为(617)(344)1722。3. 某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3
3、 40%)制备K2Cr2O7，最终得到产品m2 kg，产率为_。解析：由Cr原子守恒可得关系式Cr2O3K2Cr2O7，则理论产生K2Cr2O7的质量为(294) g，而实际产量为1 000m2 g，则产率100%100%。答案：100%突破二电荷守恒4将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3 、Al3刚好沉淀完全，用去NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为_。解析：当Fe3 、Al3刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而Na全部来源于NaOH，且变化过程中Na的物质的量不变。根据电荷守恒可知，所以，n(
4、NaOH)n(Na)2n(SO)n(H)0.1 molL10.2 L0.02 mol，c(NaOH)0.2 molL1。答案：0.2 molL15若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：离子KNaNHSONOCl浓度/(molL1)410661062105410531052105根据表中数据判断试样的pH_。解析：根据表格提供的离子可知，NH水解导致试样溶液呈酸性，再根据电荷守恒可知，c(K)c(NH )c(Na)c(H)2c(SO)c(Cl)c(NO)，将表格中的数据代入得c(H)104 molL1，则pH4。答案：4突破三电子守恒6某强氧化剂XO(OH)可被Na2SO3还
5、原。如果还原1.2103 mol XO(OH)需用30 mL 0.1 molL1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的物质可能是()AXOBX2O3 CX2ODX解析：选D。由题意知，S元素由4价6价，假设反应后X元素的化合价为x，根据氧化还原反应中得失电子数目相等可得，1.2103 mol(5x)0.03 L0.1 molL1(64)，解得x0，所以X元素被还原后的物质可能是X，D项正确。74.6 g铜和镁的合金完全溶于浓硝酸，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(
6、)A9.02 gB8.51 g C8.26 gD7.04 g解析：选B。最后沉淀为Cu(OH)2和Mg(OH)2，Cu和Mg共4.6 g，关键是求增加的n(OH)，n(OH)等于金属单质所失电子的物质的量，结合电子转移守恒可得，n(OH)1 mol2 mol0.23 mol，故沉淀的质量为4.6 g0.23 mol17 gmol18.51 g。思想二关系式法关系式法是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“量”的关系表示出来，把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算题的前提。其解题步骤如下：8在氧气中燃烧0
7、.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 molL1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为()A72%B40% C36%D18%解析：选C。由S原子守恒和有关反应可得出：SH2SO42NaOH 32 g 2 mol m(S) 0.510103 mol解得m(S)0.08 g，则原混合物中w(S)100%36%。9金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为Sn2HCl=SnCl2H2，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl22FeCl3=SnCl42Fe
8、Cl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2，反应的化学方程式为6FeCl2K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O。现有金属锡试样0.613 0 g，经上述反应后，共用去0.100 molL1 K2Cr2O7溶液16.00 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应，锡的相对原子质量为119)。答案：Sn与K2Cr2O7存在如下关系：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O73119 g 1 molx 0.1000.016 molx0.571 2 g，w(Sn)100%93.2%。思想三差量法差量法指根据化学反应前后有关物理量发生的变化，找出“理
9、论差量”。这种物理量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例，然后求解。其解题步骤如下：10为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()A.B.C.D.解析：选A。由题意知(w1w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品中NaHCO3的质量为x，由此可得如下关系：2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om(固)284 62x (w1w2)gx g，故样品纯度为。11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()A.B. C.D.解析：选C。设有x L NH3分解，则2NH3(g)N2(g)3H2(g)V 2 1 3 2x L (ba) L，解得xba，则该b L气体中NH3的体积分数为。