化学计算方法

化学计算方法第1页，共37页，2023年，2月20日，星期一2.标况下SO2和SO3混合气体在不考虑化学变化时,其中含O的质量分数是60%,求SO2的含量(质量分数).看似条件唯一,却蕴涵条件无数.用列方程组求解那么应该怎么做呢?第2页，共37页，2023年，2月20日，星期一3.KCl和KBr的混合物共3.87g全部溶解在水中,并加入过量的AgNO3溶液充分反应后,生成的氯化银和溴化银共6.63g,则原混合物中的氯化钾的质量是多少?一种类型是牵涉到化学变化的设原混合物中的氯化钾的质量为X;原混合物中的溴化钾的质量为Y,可以得到:第3页，共37页，2023年，2月20日，星期一X+Y=3.87(143.5/74.5)X+(188/120)Y=6.63(质量守恒定律)特别提醒:如果反应不是一份生成一份的关系,一定要认真判断,用化学守恒来求出相对应的量第4页，共37页，2023年，2月20日，星期一比如这道题里的信息如果全是物质的量,反应不是一份生成一份的关系,则第二个方程一定要用物质的量守恒,求出生成物质的物质的量.然后列出方程,进行求解.第5页，共37页，2023年，2月20日，星期一二.列化学方程式求多解和上面一种都是很常用的方法,一定要懂得灵活运用:1.在硫酸工业中制造硫酸的一个步骤是在接触法装置中进行的,过程是将SO2

转化为SO3,(全为标况下)接触室里为SO2和O2体积是VL,已知原来有SO2AL,反应开始30分钟后SO2的浓度变为Hmol/L.问SO2转化率多少?SO3的浓度,物质的量等等.第6页，共37页，2023年，2月20日，星期一把方程式写出来(并且把解题三步曲填好)

2SO2+O2=

2SO3(可逆)原来A/V(V-A)/V

0变化(A/V–H)1/2(A/V–H)

(A/V–H)

现在H

(V-A)/V-1/2(A/V–H)(A/V–H)对于这类题目，如果只是告诉了我们其中一个反应物的变化的量(可以是直接或者间接)我们就可以求出其他的变化的量,若是再告诉我们原来或者现在的,我们就可以求出所对应的初始量或者剩余量.第7页，共37页，2023年，2月20日，星期一当然,这个三步曲并不是只能用来解反应速率的问题,三个量还可以用物质的量,反应速率,浓度等表示,也就是说,只要是知道了变化的量,再给予我们时间,体积,等对应的数据,我们就可以求出很多的量.这个解法,最经常用在求反应速率,反应程度,总得来说只要是关于化学反应变化的我们几乎都可以用这个方法解.第8页，共37页，2023年，2月20日，星期一2.将适量铁粉放入FeCl3溶液中，完全反应后，溶液中的Fe2+和Fe3+浓度相等，则已反应的Fe3+和未反应的Fe2+的物质的量之比为（）

A.2:3B.3:2C.1:2D.1:1第9页，共37页，2023年，2月20日，星期一守恒法化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。原子守恒即反应前后主要元素的原子的个数不变，物质的量保持不变。元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液、胶体等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化-还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化-还原反应还是以后将要学习的原电池或电解池均如此。守恒法化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。守恒法化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。三、守恒法第10页，共37页，2023年，2月20日，星期一

（一）.质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。包含两项内容：①质量守恒定律；②化学反应前后某原子(或原子团)的质量不变。第11页，共37页，2023年，2月20日，星期一1.Fe2O3,ZnO,CuO的固体混合物ag，在加热条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.41g，将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀，则a的数值为（）3.21g第12页，共37页，2023年，2月20日，星期一2.A、B、C三种物质各15g，发生如下反应：A＋B＋C→D反应后生成D的质量为30g。然后在残留物中加入10gA，反应又继续进行，待反应再次停止，反应物中只剩余C，则下列说法正确的是(

)A.第一次反应停止时，剩余B9gB.第一次反应停止时，剩余C6gC.反应中A和C的质量比是5∶3D.第二次反应后，C剩余5gD第13页，共37页，2023年，2月20日，星期一（二）原子守恒即反应前后主要元素的原子的个数不变，物质的量保持不变。以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量)。第14页，共37页，2023年，2月20日，星期一（三）元素守恒：在化学反应前后，参加反应的反应物中的同一种元素的质量总和一定等于反应后生成物中该种元素的质量总和。或者反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。

第15页，共37页，2023年，2月20日，星期一3.向一定量Fe、FeO、Fe(OH)2的混合物中加入含有0.1mol溶质的稀盐酸，固体恰好完全溶解；若用足量H2还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量为(

)第16页，共37页，2023年，2月20日，星期一2有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为（）A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O54.有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为（）A.FeO

B.Fe2O3

C.Fe3O4

D.Fe4O5B第17页，共37页，2023年，2月20日，星期一

5.将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol•L―1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为（）A.72.4%

B.71.4%C.79.0%

D.63.6%B第18页，共37页，2023年，2月20日，星期一（四）电子得失守恒是指在发生氧化-还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化-还原反应还是原电池或电解池均如此。6.将3.48gFe3O4完全溶解在100mL1.00mol/L的H2SO4(aq)中，然后加入K2Cr2O7(aq)25.00mL，恰好使Fe2＋全部转化为Fe3＋，且Cr2O72-全部转化为Cr3＋。则K2Cr2O7

的物质的量浓度为_____。第19页，共37页，2023年，2月20日，星期一7.

某稀硝酸溶液中，加入5.6g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，生成NO，溶液质量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为（

）A.4∶1

B.2∶1

C.1∶1

D.3∶2D第20页，共37页，2023年，2月20日，星期一（五）元电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液、胶体等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。即：阳离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和。第21页，共37页，2023年，2月20日，星期一8.将CaCl2和CaBr2的混合物13.400g溶于水配成500.00mL溶液，再通入过量的Cl2，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体11.175g。则原配溶液中，c(Ca2＋)∶c(Cl－)∶c(Br－)为()A.3∶2∶1

B.1∶2∶3

C.1∶3∶2D.2∶3∶1D第22页，共37页，2023年，2月20日，星期一9.将8gFe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（）A.1.5mol/L

B.0.5mol/LC.2mol/L

D.1.2mol/LC第23页，共37页，2023年，2月20日，星期一四.极值法适用：二元或以上的混合物体系，假设完全以某一成分来计算，以确定混合体系中各物质的物理量的范围。一般解答有关混合物计算时采用。可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。第24页，共37页，2023年，2月20日，星期一10.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是(

)A.2gB.4gC.8gD.10g

三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌，质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g，假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g，金属实际质量应在2.25g～8.125g之间。第25页，共37页，2023年，2月20日，星期一11.在FeO、Fe2O3和CaCO3的混合物中，已知铁元素的质量分数为56%，则CaCO3的质量分数最可能是

(

)A.10% B.25%C.30%

D.35%

B第26页，共37页，2023年，2月20日，星期一分析：①假设是CaCO3和Fe2O3的混合体系Fe%=56%→Fe2O3%=80%则CaCO3%=100%-80%=20%②假设是CaCO3和FeO的混合体系Fe%=56%→FeO%=72%则CaCO3%=100%-72%=28%综上所述：CaCO3%在20%～28%之间第27页，共37页，2023年，2月20日，星期一五、差量法1.有一块锌片插入足量CuSO4溶液中，锌片质量减轻了0.1g，则析出铜的物质的量(

)A.0.1molB.0.2molC.3.2gD.6.4g

AD依据：化学反应前后的某些“差量”（质量差、体积差等）与反应物或生成物的变化量成正比2.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g，加热至质量不再变化时，称得固体质量为12.5g。求混合物中碳酸钠的质量分数。第28页，共37页，2023年，2月20日，星期一分析：Zn+CuSO4→ZnSO4+Cu∴析出铜的质量为6.4g,即为0.1mol。※每有65g的锌参加反应，必生成64g的铜，固体质量必减少1g。65641△m0.1gx64x=10.1

x=6.4(g)第29页，共37页，2023年，2月20日，星期一六.十字交叉法依据：

符合等式a1x1+a2x2=a平(x1+x2)的二元混合物体系，即可用此方法来计算。假设a1＜a平＜a2，可得：

x1x2=a2-

a平a平-a1a平a1a2a2-a平a平-a1过程：第30页，共37页，2023年，2月20日，星期一1.已知铜有63Cu和65Cu两种同位素，铜元素的原子量是63.5，求63Cu和65Cu的原子个数比。2.用60%和20%的两种NaOH溶液混合配成30%的NaOH溶液，则所用两种NaOH溶液的质量比为多少？3.14gMg与Fe的混合物与足量稀硫酸反应，产生H20.5mol，求原混合物中Mg与Fe的物质的量之比。

练习3：11：37：1第31页，共37页，2023年，2月20日，星期一七、关系式法

实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。

用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式。第32页，共37页，2023年，2月20日，星期一工业上制硫酸的主要反应如下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO22SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4煅烧2.5t含85％FeS2的黄铁矿石（杂质不参加反应）时，FeS2中的S有5.0％损失而混入炉渣，计算可制得98％硫酸的质量。解析根据化学方程式，可以找出下列关系：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，本题从FeS2制H2SO4，是同种元素转化的多步反应，即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。得关系式FeS2～2H2SO4。过程中的损耗认作第一步反应中的损耗，得可制得98％硫酸的质量是

=3.36。第33页，共37页，2023年，2月20日，星期一5.过量计算将100g16%的CuSO4溶液与100g10%的NaOH溶液混合后，生成沉淀的物质的质量为(

)A.0.1molB.0.125molC.

0.2molD.

0.25mol依据：