高中化学：7化学计算的常用方法和类型

第7讲化学计算的常用方法和类型班级—姓名

考点一化学计算的常用方法

1.应用化学方程式列比例

最重要的基础方法，关键抓对应项列比例，且“上下单位统一，左右单位相当”。

例1[2021・全国甲卷，26(3)节选]KI溶液和CuSO4溶液混合可生成Cui沉淀和12,若生成ImolH消耗的

KI至少为molo

2.守恒法

(1)质量守恒：，"(反应物)=7"(生成物)。

(2)元素守恒：反应过程中，同一元素原子的数目或物质的量不变。

例如，一定浓度的硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和NCh,消耗的硝酸存在如下关系:

/I(HNO3)=___________________________________

(3)电荷守恒：在电解质溶液中，正电荷总数=负电荷总数，例如

①在A12(SC)4)3晶体中，存在关系：2c(AF+)=o

++

②在Ab(SC)4)3溶液中，存在关系：3c(AP)+c(H)=o

(4)电子守恒：在氧化还原反应中，还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数。

例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CO?的质量NH,

之比应为()

NAN

A.17：44B.22：17C.17：22D.2：1人人

H2NNNH2

3.关系式法一一种快速高效的化学方程式计算方法

(1)关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，一般适用于多步进行的连续

反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物

的相应关系式。

(2)列关系式通常有如下几种方法：

①有关化学方程式的计量数关系；②原子守恒关系；③得失电子守恒关系。

例34.35g铜镁合金完全溶于一定浓度的硝酸，产生4480mL的NO2和1120mL的NO气体(标准状况

下)，反应后的溶液中加入足量氢氧化钠溶液，计算生成的沉淀最大质量为多少？

4.差量法

⑴所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和（始态量）与同一状态下生成物的相同物理量之

和（终态量）的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根

据化学方程式求出理论上的差值（理论差量），结合题中的条件求出或表示出实际的差值（实际差量），根据

比例关系建立方程式并求出结果。

（2）差量法的解题关键是找准研究对象。通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究

对象是气体。③液体的质量差，研究对象是液体。

例4为了检验某含有NaHCCh杂质的Na2c。3样品的纯度，现将助g样品加热，其质量变为"2g,请列式

计算该样品中Na2cCh的质量分数。

例516mL由N0与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400℃左右可发生反应：6NO+4NH3^5N2

+6H2O（g）,达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5mL,计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之

比。

考点二化学计算的常考类型

1.物质含量（质量分数、纯度）的计算

根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的物质的量或质量，再除以样品的总物

质的量或质量。

物质的质量分数（或纯度尸制令X1。。％

例6准确称取0.5000gCuS04・5H20样品，加适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀H2sCU

酸化，以淀粉溶液为指示剂，用0.1000mol-L-iNa2s2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2s2O3的溶液19.80

mLo测定过程中发生下列反应：2CU2++4「=2CUI3+b、2S2OF+12=840?"+2Fo

计算CUSO4-5H2O样品的纯度（写出计算过程）：o

2.物质组成(化学式)的计算

①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量；②根据电荷守恒，确定出未知离子的物质的量；③根据质量

守恒，确定出结晶水的物质的量；④各粒子的物质的量之比即为该物质化学式的下标比。

例7在空气中加热10.98g草酸钻晶体(CoC2Or2H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体

物质，其质量如表。

温度范围/(固体质量/g

150—2108.82

290〜3204.82

890〜9204.50

(1)加热到210℃时，固体物质的化学式为0

⑵经测定，加热到210〜32。℃过程中的生成物只有CO2和钻的氧化物，此过程发生反应的化学方程式

为o

3.转化率或产率的计算

⑴反应物的转化率=就看X100%o

产物实际产量

(2)生成物的产率二厂/浮彳X100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。

例8实验室在55〜60℃的条件下将20mL苯(密度为0.88g-cmF)与22mL浓硫酸和20mL浓硝酸的混合

液共热来制备硝基苯(难溶于水的油状液体)，制备原理和装置如下(加热和夹持装置省I

略)：0+HNO«C^N°+HO回氤装一

321浓硫酸，

A22mL

(1)实验所用苯的质量为o20mL浓硝酸

(2)若该实验制备得到纯硝基苯18g,计算该实验中硝基苯的产率为(保留小数点后两位)。

【真题演练】

1.(2022•浙江1月选考，27)某同学设计实验确定A1(NO3)3-XH2。的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解

测得气体产物中有NO2、。2、HNO3>H2O,其中H2O的质量为3.06g；残留的固体产物是AI2O3,质量为

1.02go计算：

(l)x=(写出计算过程)。

(2)气体产物中w(O2)=mob

2.(2021•浙江1月选考，27)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：

3S+6Ko2K2s+K2SO3+3H2O

(x—1)S+K2S^^K2SA.(X=2-6)

S+K2so2s2O3

请计算：

(1)0.480g硫单质与VmL1.00mol-L1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2s和K2so3,则V=

1

(2)2.560g硫单质与60.0mL1.00mol-L热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2sx和K2S2O3，则x=

(写出计算过程)

3.某同学用5.60g干燥铁粉制得无水FeCb样品13.00g,该次实验的产率是

4.用间接滴定法测定某葡萄糖酸钙产品(M[Ca(C6HiiO7)2・H2O]=448g-mo「)的纯度，其步骤如下：

①称取产品0.600g置于烧杯中，加入蒸情水及适量稀盐酸溶液；

②加入足量(NH4)2C2O4溶液，用氨水调节pH为4〜5,生成白色沉淀，过滤、洗涤；

③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸溶液中，用0.02000molL-iKMnCU标准溶液滴定，消耗KMnC)4标准

溶液25.00mL。

(4)用KMnO4标准溶液滴定待测液的反应原理为(用离子方程式表示),

判断滴定达到终点的现象为o

(5)根据以上实验数据，测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为(保留三位有效数字)。

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【课后限时作业】(答案写在习题题号前面)

1.取3.38gK2CO3和KHCO3的混合物溶于水配成25mL溶液，往溶液中加入25mLBa(OH)2溶液恰好使

生成白色沉淀的量最多，反应后溶液中c(OlT)=0.8moLLT1(忽略混合后溶液体积变化)，则原混合物中

K2c。3和KHCO3物质的量之比为

A.1：2B.1：1C.2：1D.2：3

2.28g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的NazCh固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固

体质量为

A.36gB.40gC.80gD.160g

3.一定条件下硝酸核受热分解的产物为HNO3、4和H2O,在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比是

A.5：4B.4：5C.3：5D.5：3

4.在一定条件下，RO5和F?可发生如下反应：RO?+F2+2OH=RO4+2F+H2O,从而可知在RO/

中，元素R的化合价是

A.+4B.+5C.+6D.+7

5.钾与另一碱金属的合金4.4g与水完全反应时，放出的氢气在标准状况下为2.24L,则合金中另一金属可

能是

A.锂B.钠C.钾D.钠

6.过硼酸钠(NaB034H20,B为+3价)有类似过氧化氢的反应性能，受热分解，广泛应用在有机合成上，

将一定量的硼砂、固体氢氧化钠、过氧化氢和水相混合，在冰水浴条件下制得。下列说法不正确的是

A.过硼酸钠受热分解生成。2

B.Imol过硼酸钠与足量Na2s溶液作用产生1molS沉淀

C.生产过程中遇铁盐、铜盐等都可能导致产率下降

D.用浓硫酸处理过硼酸钠时产生气体，该气体一定为

7.将0.15molCu和Cu2O混合固体投入至800mL2moiL-的稀硝酸溶液中，充分反应后无固体剩余，反

应过程中只生成NO气体，向反应后溶液中滴加5moiLfNaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀时，所加

NaOH溶液的体积为

A.260mLB.280mLC.300mLD.400mL

8.已知：将CL通入适量KOH溶液，产物中可能有KC1、KC1O、KCIO3,且整▲的值与温度高低有关。

当〃(KOH)=Qmol时，下列有关说法错误的是

A.若某温度下，反应后笔2=11,则溶液中笔器=：

B.参加反应的氯气的物质的量等于mol

C.改变温度，反应中转移电子的物质的量”的范围：5moiW〃eW京mol

D.改变温度，产物中KC103的最大理论产量为少mol

9.为确定某碱式碳酸镁［xMgCO3・yMg（OH）2-zH2O］的组成，某同学取23.3g样品置于硬质玻璃管中充分灼烧

至恒重，残留固体质量为10.0g,将产生的气体先通过足量98%的浓硫酸S为1.84g-cirT3）,再通过足量的

碱石灰，碱石灰质量增加8.8go请计算：

（1）98%的硫酸溶液物质的量浓度是o

（2）根据实验测定的数据，求出碱式碳酸镁化学式中x、y、z的比值为。

10.（2022・重庆模拟）碱式碳酸铜［Cu2（OH）2co3］用作农药防治小麦黑穗病，实验室用加热法测定某农药中碱

式碳酸铜的质量分数（假设杂质受热不参与反应）。充分加热100g样品，得到固体84.5g,已知反应的化

学方程式为CU2（OH）2CO3^^2CUO+H2O+CO2t,Cu2（OH）2cO3的相对分子质量为222。

试计算：

⑴CU2（OH）2c。3中铜元素与氧元素的质量之比：（最简整数比）。

（2）质量分数最大的元素是（填元素名称）。

（3）样品中碱式碳酸铜的质量分数是（保留1位小数）。

11.某兴趣小组探究H2和C12反应后的气体与氢氧化钠溶液反应。在标准状况下，H2和C12的混合气体共

2.24L,光照充分反应后，用NaOH溶液充分吸收。

⑴消耗NaOH物质的量的最大值为mob

⑵请在下图中画出NaCl的物质的量随H2的体积分数的变化图像。（横坐标表示原混

合气体中H2的体积分数，纵坐标表示充分反应后NaCl的物质的量）

12.某实验小组在常温下，用0.100mol-L1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的HC1溶液。

pH.

12厂/20.02mLNaOH

10

8

'反应终点4突变范围

6

4

19.98mLNaOH

2

0

2O.(X)V(NaOH)/mL

已知：混合溶液的体积等于酸、碱体积的相加，1g2-0.3。可根据图示计算滴定的突跃范围。

（1）该盐酸溶液的浓度为o

⑵若滴加20.02mLNaOH溶液，所得溶液的pH-9.7,试计算滴加19.98mLNaOH溶液，所得溶液的pH=

（写出计算过程，保留1位小数）。

第7讲化学计算的常用方法和类型答案

考点一例1.42/7：CU(N03)2]+/?(N0)+T7(N02)3c(S0/)c(OfT)+2C(S07)例2.C例3.10.30g

84W-53WI3，9n(NO)5

42X100%<<

例'-31^—例5-7n(NH3)3

考点二例6.根据实验流程及反应方程式得关系式：CUSO4JH2O〜Na2s2O3，样品中«(CuS04-5H20)=0.1000

_1.AAZ-PI-0.00198molX250g-mol1

mol-LiX0.0198L=0.00198mol,JJlnl