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1、化学计算复习(一),化学计算是中学化学的重要组成部分。高考所占分值大,一般在20%左右。今年高考中无论是难度还是计算量都较大。因此,得计算者得高分。在高考阅卷中,常发现以下问题:1、审题不细,思路不清;2、答题不规范;3、计算不准确。通过化学计算的复习,掌握典型习题的解题方法、理清解题思路、学会答题规范。,【学习目标】,培养学生分析问题,解决问题的能力。,【学习重点难点】,解题思路与解题规范的训练,【学习方法】,讨论法,【例题1】室温下,A、B两物质的溶解度分别为10g和20g,其溶解度随温度的降低而减小。取50gA、B的混合物溶于100g的热水,然后冷却到室温,欲得到纯净的A晶体,则混合物中
2、A的质量分数应为。,解:要得到纯净的A晶体。则:,mB20g,mA=50g-mBg mA30g A%=mA/50 60%,【例题2】在恒容密闭容器中进行下列反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),已知X、Y、Z的起始浓度分别为0.2mol/L、0.6 mol/L、0.4 mol/L,当达到平衡时,下列数据一定不对的是()A.X为0.4 mol/L,Y为1.2mol/L B.Y为1.0mol/L C.X为0.3 mol/L,Z为0.2mol/L D.Z为1.0mol/L,解:X(g)+3Y(g)2Z(g),起始 0.2 0.6 0.4,正向极限转化-0.2-0.6+0.4,平衡 0 0 0.8,平
3、衡时:0c(X)0.4 0c(Y)1.2 0c(Z)0.8,c(X)+c(Z)/2=0.4选 A、D,【变题1】一定条件下的可逆反应,无论从正反应开始,还是从逆反应开始,都可以达到化学平衡状态。一定温度下,碳与水蒸气在密闭容器中发生反应并建立化学平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);H 0(1)生成的CO与H2物质的量比为_平衡混合气体的平均相对分子质量M1的取值范围是_(2)若使用CO和H2从逆反应方向在相同条件下建立平衡,则平衡混合气体的平均相对分子质量M2的取值范围是_,即:2 M2 28,解:(1)1:1 假设H2O未反应,则 M1=18 假设H2O完全反应,则 M1=1
4、5,实际为可逆反应,15 M1 18,(2)若起始逆向反应,CO与H2可任意比混合,如全是H2,式量为2;如全是CO,式量为28,达平衡时M2应在218之间。,【例题3】有某碱金属M及其相应氧化物(M2O)的混合物共10g跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14g的无水晶体。则该碱金属M可能是()A.Li(7)B.Na(23)C.K(39)D.Rb(85.5),解:假设全部是M,则:,M MOH,M g M+17 g,10g 14g,M/10=(M+17)/14,解得:M=42.5,假设10g全部是M2O,则:,M2O 2MOH,2M+16 g 2M+34 g,10g 14g,(2M+1
5、6)/10=(2M+34)/14,解得:M=14.5,10g是M与M2O混合物14.5M42.5,符合条件的选项为B、C,设:M、M2O的物质的量分别为x、y M的相对原子质量为a M MOH M2O 2MOH x x y 2y ax+(2a+16)y=10(a+17)x+(2a+34)y=14,【变题2】0.03molCu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)的混合气体共计0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是()A.30 B.46 C.50 D.66,解:设混合气中含有NO x mol、NO2 y mol、N2O4 z mol。如求混合气平均式量最小极限值,则混
6、合气体必为NO、NO2组成,3x+y=0.03 2(电子守恒),x+y=0.05,解得,x=0.005,y=0.045,如求混合气平均式量最大极限值,则混合气体必为NO2、N2O4组成,y+2z=0.03 2,y+z=0.05,解得,y=0.04,z=0.01,选 B、C,【例题4】在含有7.16g NaHCO3和Na2CO3的溶液中加入70ml、1mol/L的硫酸溶液,完全反应后,生成1.792L(标准状况下)CO2,则原溶液中含Na2CO3的质量为多少?,解:70mL1mol/L的H2SO4消耗NaHCO3的质量为:,1mol/L0.07L 2 84g/mol=11.76g7.16g,70
7、mL1mol/L的H2SO4消耗Na2CO3的质量为:,1mol/L0.07 L106g/mol=7.42g7.16g,所以,反应中H2SO4过量,生成的CO2应按NaHCO3和Na2CO3计算。设原混合物中NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为x、y。由题意得:,x+y=1.792L/22.4(L/mol),x 84g/mol+y 106g/mol=7.16g,解得,x=0.06mol,y=0.02mol,m(Na2CO3)=0.02mol 106g/mol=2.12g,【变题3】向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体,充分反应后,在减压低温下蒸发溶液,得到白色固体。请回答下
8、列问题:(1)由于CO2通入量的不同,所得到的白色固体的组成也不同,试推断有几种可能的组成,并分别列出。(2)若通入CO2气体为2.24L(标况),得到11.9g的白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?,解:(1)可能成分为 KOH、K2CO3 K2CO3 K2CO3、KHCO3 KHCO3(2)2.24L CO2 与KOH反应后固体产物 若全为 K2CO3 m=13.8g 若全为 KHCO3 m=10g 10 11.9 13.8 固体成分为K2CO3 与KHCO3混合物设其中含K2CO3、KHCO3 物质的量分别为 x、y
9、,138x+100y=11.9解得:x=0.05 mol y=0.05 mol m(K2CO3)=138g/mol0.05mol=6.9gm(KHCO3)=100g/mol 0.05mol=5gn(KOH)=2x+y=2 0.05mol+0.05mol=0.15mol,【练习】KBr和KCl的混合物3.87g,溶于水并加入过量AgNO3溶液后,产生6.36g沉淀,则混合物中含K元素的质量分数为()(K:39 Ag:108 N:14 O:16 Cl:35.5 Br:80)A.24.1%B.40.3%C.36.4%D.48.7%,小结:极限思维适用的常见计算类型:1、混合物计算缺少数据。如:例3
10、2、混合物反应中过量分析。如:例4 3、判断化学平衡中的取值范围。如:例2,【练习1】设想有一带极薄隔板的容器,在标准状况下向该容器的一侧充满NO、NO2,向另一侧充满O2后,然后将该容器倒置于水中,撤出隔板,气体全部溶解。假定产物不扩散,则容器内所得溶液的物质的量浓度(c)大小范围为()A.0c1/22.4 B.1/39.2c1/22.4 C.1/28c1/22.4 D.1/39.2c1/28,解:假设全部是NO与O2恰好反应,则:,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,4mol 3mol 4mol,=1/39.2mol/L,假设全部是NO2与O2恰好反应,则:,4NO+O2+2H2O=4H
11、NO3,4mol 1mol 4mol,气体是NO、NO2混合而成1/39.2c(HNO3)1/28,选 D,=1/28mol/L,【练习2】仔细阅读胆矾晶体加热过程中发生的如下反应:CuSO4.5H2O=CuSO4+5H2O CuSO4=CuO+SO3 4CuO=2Cu2O+O2 2SO3=2 SO2+O2 今取25.0g胆矾晶体加热,使之均匀缓慢升温至1000,并恒温1小时,请回答下列问题:(1)最终所得固体的颜色为,质量为 克。(2)加热至某中间温度时,测得固体的质量,能否为10g?(填“能”或“否”)(3)不考虑实验带来的误差,在反应条件下,反应后的气态产物除去水后,物质的量可能为 A.
12、0B.0.1molC.大于0.1mol(4)(3)问中除上述三个选项外,你认为更准确的范围是多少?,解:(1)砖红色 2 CuSO4.5H2O Cu2O 2250 g 144g 25g 7.2g(2)m(CuSO4.5H2O)=25g m(Cu2O)=7.2g 而 7.2 10 25 能 C,(4)n(CuSO4)=n(CuSO4 5H2O)=25g/250gmol-1=0.1mol CuSO4=CuO+SO3 0.1mol 0.1mol 0.1mol 4CuO=2Cu2O+O2 0.1mol 0.025mol 2SO3 2 SO2+O2 0.1mol 0.1mol 0.05mol 假设SO3不分解,则 n(气)=0.125mol假设SO3全分解,则 n(气)=0.175mol SO3的分解为可逆反应 0.125mol n(气)0.175mol,