一、復(fù)習(xí)內(nèi)容和要求
1.化學(xué)計(jì)算的常用方法
(1)守恒法:包括原子個(gè)數(shù)守恒、得失電子守恒、電荷守恒法、質(zhì)量守恒法等。
(2)極值法: 從問(wèn)題的極端去思考、去推理、判斷,使問(wèn)題得到解決。
(3)討論法:當(dāng)題中含有不確定的因素時(shí),對(duì)每一種可能情況進(jìn)行的討論。
(4)十字交叉法:已知混合中某一量的平均值,求混合物中兩物質(zhì)的質(zhì)量比。
(5)差量法:運(yùn)用前后量的差,根據(jù)方程式中的計(jì)量數(shù)的關(guān)系直接求解。
2.化學(xué)計(jì)算的常用技巧
(1)定量問(wèn)題定性化;(2)近似估算;(3)運(yùn)用整體思維,化繁為簡(jiǎn);(4)利用圖象
解題等等。
二、解題方法和技巧:
1.守恒法:
例1、由Mg(OH)2和MgO組成的混合物,測(cè)得其中含鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為48%。取該混合物10g,將其投入110g的稀硫酸中恰好完全反應(yīng),所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( )
A.12% B.24% C.20% D.30%
解析:根據(jù)在化學(xué)反應(yīng)中Mg元素的質(zhì)量守恒,建立Mg元素和MgSO4 的質(zhì)量關(guān)系可求得反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)MgSO4的質(zhì)量,即可求得所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
Mg ~ MgSO4
24 120
10g×48%
=4.8g x
2.平均值法
例1.鋅、鐵、鎂三種金屬中的兩種混合物13 g,與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為1g,則混合物中一定含有的金屬是 。
(A)鋅 (B)鐵 (C)鎂 (D)無(wú)法推斷
解析:根據(jù)鋅、鐵、鎂三種金屬與足量的鹽酸反應(yīng),均生成二價(jià)金屬陽(yáng)離子得:(R為金屬,設(shè)平均式量M)
R + 2HCl= RCl2+ H2
M 2g
13 1g
M:13=2:1
M=26
則必須有相對(duì)原子質(zhì)量大于26和小于26的金屬存在,又因?yàn)殇\、鐵的相對(duì)原子質(zhì)量均大于26,只有鎂的相對(duì)原子質(zhì)量小于26,故答案為C。
3.十字交叉法
例2.用向下排氣法在容積為V mL的集氣瓶中收集氨氣,由于空氣尚未排凈,最后瓶?jī)?nèi)氣體的平均式量為19,將此盛滿氣體的集氣瓶倒置于水中,瓶?jī)?nèi)水馬上升到一定高度后,即停止上升,則在同溫同壓下,瓶?jī)?nèi)剩余氣體的體積為
( )
A. V/4 mL B. V/5 mL C.V/6 mL. D. 無(wú)法判斷
解析:用十字交叉法計(jì)算氨氣與空氣的體積比:
所以氨氣占5/6,空氣占1/6;由于氨氣易溶于水,故剩余氣體為空氣。
4.極值法
例4.取5.4 g由某堿金屬R及其氧化物R2O組成的混合物。該混合物與足量的水反應(yīng)。反應(yīng)完畢,蒸發(fā)反應(yīng)后得到的溶液,得到8 g無(wú)水晶體。試通過(guò)計(jì)算,判斷該金屬是哪一種堿金屬?
解析:(i) 設(shè)5.4克混合物都是堿金屬R,則由
(ii) 設(shè)5.4 g 混合物都是堿金屬R的氧化物R2O,則由
綜(i)和(ii)所述,堿金屬R的式量k的范圍為(10.7,35.3)。在堿金屬中,只有金屬Na的式量23在(10.7,35.3)中,所以該堿金屬是金屬鈉。
5、差量法
例3.把22.4g鐵片投入到500gCuSO4溶液中,充分反應(yīng)后取出鐵片,洗滌、干燥后稱其質(zhì)量為22.8g,計(jì)算
(1)析出多少克銅?
(2)反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多大?
解析:“充分反應(yīng)”是指CuSO4中Cu2+完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液為FeSO4溶液。
分析下面的化學(xué)方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g銅,使鐵片質(zhì)量增加8g(64-56=8),反過(guò)來(lái)看:若鐵片質(zhì)量增加8g,就意味著溶解56gFe、生成64gCu,即“差量” 8與方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量(也可是物質(zhì)的量)成正比。所以就可以根據(jù)題中所給的已知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有關(guān)物質(zhì)的量。
6、討論法
例4、將 5g某物質(zhì)完全溶解在95g水中,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A、等于5% B、小于5% C、大于5% D、無(wú)法確定
解析:對(duì)于5g某物質(zhì)要進(jìn)行討論:這5 g某物質(zhì)若是CaO、Na2O或SO2等物質(zhì),則溶于水后其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)大于5%;這5g某物質(zhì)若是CuSO4·5H2O等物質(zhì)溶于水后其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)則會(huì)小于5%;若是NaCl等物質(zhì),則其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于5%。
三、習(xí)題精練:
1.某硫酸鈉溶液中,Na+與H2O分子個(gè)數(shù)比為1:50時(shí),此溶液中硫酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A、32.4% B、1.96% C、7.3% D、88.75%
2.用60%酒精溶液甲與25%酒精溶液乙混合,配制成45%酒精,所用甲、乙溶液的質(zhì)量比為( )
A、1∶2 B、2∶3 C、4∶3 D、3∶1
3.要使50g某物質(zhì)溶液含水量由98%增加到99%,應(yīng)加水 ( )
A、1g B、5g C、50g D、100g
4.海水中Na+的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.42%,如全部以NaCl計(jì)算,則海水中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
( )
A、3.61% B、39.3% C、14.2% D、55.81%
5.將0.3molCu2S與足量濃硝酸反應(yīng),生成硝酸銅、硫酸、一氧化氮、水。則參加反應(yīng)的硝酸中,未被還原的硝酸物質(zhì)的量為 ( )
A.1.0mol B.1.2mol C.0.3mol D.2.2mol
6. 現(xiàn)有鐵,鋅,鎂,鋁四種金屬分別與足量的稀硫酸反應(yīng),當(dāng)生成氫氣質(zhì)量相等時(shí),所消耗金屬質(zhì)量最小的是: ( )
A.鐵 B. 鋅 C. 鎂 D. 鋁
7. 質(zhì)量相同的一氧化碳,甲烷和酒精分別燃燒,消耗氧氣最多的是: ( )
A. 一氧化碳 B. 甲烷 C. 酒精 D. 無(wú)法判斷
8. 一定質(zhì)量的Fe2O3分別被CO、C和H2三種還原劑完全還原成鐵,所生成的純鐵的質(zhì)量是:( )
A. 一樣多 B. CO多 C. C多 D. H2多
9. 兩份質(zhì)量相同的碳分別生成二氧化碳和一氧化碳,消耗氧氣的質(zhì)量比是: ( )
A.1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 3:2
10. 質(zhì)量相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)也相同的硫酸溶液,分別與足量的下列物質(zhì)完全反應(yīng),所得MgSO4溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是:( )
A.MgCO3 B. MgO C. Mg D. Mg(OH)2
11. Cu和Fe的混合粉末若干克,與足量鹽酸反應(yīng)后,過(guò)濾。將濾渣在空氣中充分加熱,加熱后的質(zhì)量恰好等于原混合物的質(zhì)量,則原混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù):( )
A. 20% B. 40% C. 50.4% D. 80%
12. 在托盤(pán)天平的兩盤(pán)上分別放一個(gè)盛有100毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的稀硫酸的等質(zhì)量的燒杯,調(diào)節(jié)天平至平衡,然后分別加入等質(zhì)量鐵片(左盤(pán))和鋅片(右盤(pán)),反應(yīng)完全后,天平可能出現(xiàn)的情況是:
13. 仍保持平衡 2. 右盤(pán)下沉 3. 左盤(pán)下沉 4. 無(wú)法判斷
A.①② B. ①③ C.① D.④
14. 把A、B兩塊等重的鐵片,分別浸入稀硫酸和硫酸銅溶液中,過(guò)一段時(shí)間后取出烘干,冷卻。如果把它們分別放入已經(jīng)平衡的天平兩個(gè)托盤(pán)下,可以推測(cè):
A.放A鐵片的托盤(pán)上升 B. 放B鐵片的托盤(pán)上升
C.天平仍保持平衡
D.哪一邊托盤(pán)上升不一定,這需根據(jù)原鐵片消耗的程度而定
15. 在天平兩端各放一個(gè)盛有等質(zhì)量等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸的燒杯,調(diào)天平至平衡,若分別投入鎂粉和鐵粉,且全部溶解,天平仍保持平衡,則投入鎂粉和鐵粉的質(zhì)量比為:
A.3∶7 B.7∶3 C. 77∶81 D. 81∶77
16. 在托盤(pán)天平兩端各放一只燒杯,調(diào)節(jié)到至平衡,向燒杯中分別注入等質(zhì)量,等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀硫酸,然后向一只燒杯里加入一定質(zhì)量的鎂,向另一只燒杯里加入等質(zhì)量的銅鋁合金,兩燒杯中的反應(yīng)恰好完全且天平保持平衡,銅鋁合金中銅與鋁的質(zhì)量比為:
A. 1∶3 B. 1∶2 C. 3∶4 D. 2∶3
16. 在托盤(pán)天平兩邊各放一只燒杯,調(diào)節(jié)至平衡,在燒杯里分別注入質(zhì)量相等,質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀硫酸,若在右盤(pán)投入一定量的鐵,恰好完全反應(yīng),為使天平保持平衡,應(yīng)向左盤(pán)投入與鐵質(zhì)量相同的純凈金屬是:( )
A. Mg B. Al C. Zn D. Ag
且生成相對(duì)分子質(zhì)量為100的固態(tài)二元化合物。試確定原化合物的化學(xué)式,并寫(xiě)出引爆時(shí)的化學(xué)方程式。
17.等物質(zhì)的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g與100mL鹽酸反應(yīng)。
(1)試分析,欲求標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2的體積時(shí),還需什么數(shù)據(jù) (用a、b等表示,要注明單位)。
(2)利用所確定的數(shù)據(jù),求標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的CO2的體積:
| 所需數(shù)據(jù)的取值范圍 | 生成CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) |
鹽酸不足時(shí) | | |
鹽酸過(guò)量時(shí) | | |
(3)若NaHCO3和KHCO3不是等物質(zhì)的量混合,則9.2g固體與鹽酸完全反應(yīng)時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成CO2氣體的體積大于 L,小于 L 。
初中化學(xué)中有一類計(jì)算題,整道題不出現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù),全是文字?jǐn)⑹觯@類計(jì)算題即為“無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題”。其實(shí),這類題不是真的沒(méi)有數(shù)據(jù),而是數(shù)據(jù)被隱含在題目中了。解題時(shí)只要從基礎(chǔ)知識(shí)入手,精心分析潛在條件,就不難使隱藏的數(shù)據(jù)“顯露”出來(lái),從而找到量的關(guān)系,進(jìn)而求解。下面利用不同的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘。
1.利用質(zhì)量相等求解
例1 將一定質(zhì)量的碳酸鈣和銅粉置于一敞口容器中,加熱煅燒使其完全反應(yīng)。若反應(yīng)前后容器內(nèi)固體質(zhì)量不變,則容器中銅和碳酸鈣的質(zhì)量比是( )
A.11 :14 B.20 :14 C.44 :25 D.16 :25
解析 本題涉及銅跟氧氣的化合反應(yīng)和碳酸鈣的分解反應(yīng),反應(yīng)前后固體總質(zhì)量不變。其原因是跟銅反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量與碳酸鈣分解放出的二氧化碳的質(zhì)量相等,抓住這一關(guān)鍵即可列式求解。
設(shè)混合物中銅的質(zhì)量為x、碳酸鈣的質(zhì)量為y
2.利用等量代換求解
例2.若千g銅粉和鐵粉的混合物與鹽酸充分反應(yīng)后過(guò)濾,將濾渣在空氣中充分加熱,加熱后產(chǎn)物的質(zhì)量恰好等于原混
合物的質(zhì)量,則原混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.20% B.40% C.50.4% D.80%
解析 很顯然,經(jīng)過(guò)一系列反應(yīng)之后,所得產(chǎn)物氧化銅中的氧元素和原混合物中的鐵在質(zhì)量上發(fā)生了等量代換,求鐵在原混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),即是求氧在化學(xué)式CuO中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=(16/80)×100%=20%,故原混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也為20%,答案為A。
3.利用假設(shè)數(shù)據(jù)求解
例3 相同質(zhì)量的二氧化硫和三氧化硫中氧元素的質(zhì)量比是( )
A.1 :1 B.2 :3 C.5 :6 D.6 :5
解析 這是一道關(guān)于化學(xué)式計(jì)算的選擇題,可設(shè)它們的質(zhì)量分別為1,求出各自所含氧元素的質(zhì)量,再求其比值。
設(shè)二氧化硫和三氧化硫的質(zhì)量各為1g,則各自所含氧元素的質(zhì)量之比為 , 答案為C。
4.利用質(zhì)量守恒求解
例4 炭和碳酸鈣的混合物在空氣中受強(qiáng)熱后,碳酸鈣完全分解、炭完全氧化,如果生成二氧化碳的總質(zhì)量等于原混合物的總質(zhì)量,則原混合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?
解析 設(shè)起始混合物的總質(zhì)量為10g,其中炭的質(zhì)量為xg,則碳酸鈣的質(zhì)量為(10-x)g。根據(jù)碳元素在反應(yīng)前后質(zhì)量守恒,可得
即
解得 x=1.735(g)
5.借助化學(xué)方程式求解
例5 在稀硫酸和硫酸銅的混合溶液中,加入適量鐵粉,使其恰好完全反應(yīng)。反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾得到固體物質(zhì)與所加鐵粉的
質(zhì)量相等,求原混合溶液中硫酸和硫酸銅的質(zhì)量比。
解析 由化學(xué)方程式:
Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
56 160 64
可知,如有64g銅生成,則溶液中必須有硫酸銅160g,消耗鐵56g。又由于加入鐵粉的質(zhì)量與生成銅的質(zhì)量相等,則有(64-56)g鐵與硫酸反應(yīng),通過(guò)計(jì)算知溶液中硫酸的質(zhì)量為14g,則硫酸與硫酸銅的質(zhì)量比為:
14 :160 =7 :80。
6.利用差量求解
例6 把盛有等質(zhì)量鹽酸的兩個(gè)等質(zhì)量的燒杯分別置于托盤(pán)天平的兩端,分別在兩燒杯中各放入一定量的鐵粉和碳酸鈣粉末,完全溶解后,天平仍保持平衡,則所加入的鐵粉和碳酸鈣粉末的質(zhì)量比是多少?
解析 由題意知,鐵和碳酸鈣分別與鹽酸反應(yīng),放出氣體后,天平仍保持平衡,說(shuō)明兩燒杯溶液中凈增加的質(zhì)量相等。
設(shè)加入鐵和碳酸鈣的質(zhì)量分別為x和y,溶解后天平兩端的燒杯中凈增的質(zhì)量都為m。則:
(1)Fe + HCl == FeCl2 + H2↑溶液質(zhì)量?jī)粼黾?/span>
56 2 54
x m
(2)CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O +CO2↑溶液凈增質(zhì)量
100 44 56
y m
鐵與碳酸鈣的質(zhì)量比為:
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