化学计算常用的方法

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1、化学计算1化学计算常用方法归类一、极值法(平均值法)极值法就是先将思路引向极端状况，使问题简化以顺利得出结论，然后再回过头来认识现实问题的方法，常用来判断混合物的组成。实际计算时常根据题目给出的条件求出混合物中某个物理量的平均值。混合物的两个成分中肯定有一个大于平均值，一个小于平均值，才能符合条件，从而可判断出混合物的可能组成。2【例1】两种金属混合物共15g，投入足量的盐酸中，充分反应得11.2LH2(标准状况)，则原混合物组成中肯定不能为下列的()A．Mg、AgB．Zn、CuC．Al、ZnD．Mg、Al此题可用平均摩尔电子质量(提供1mole-所需的质量)法求

2、解。15g金属混合物可提供1mole-，其平均摩尔电子质量为15。选项中金属Mg、Al、Zn的摩尔电子质量分别为12、9、325。若有不能和盐酸反应的金属，则其摩尔电子质量可视为无限大。故本题答案为B、D。解析BD3二、差量法不考虑变化过程，利用最终态(生成物)与最初态(反应物)的量的变化来求解的方法叫差量法。因无须考虑变化的过程，所以可使问题简化。但应注意，只有当差值与始态量或终态量存在比例关系，且化学计量的差值必须是同一物理量时，才能用差量法。其关键是分析出引起差量的原因。41.差量法是根据题中的相关量或对应量的差量求解的方法。2.差量法是把化学变化过程中引

3、起的一些物理量的增量或减量放在化学方程式的右端，作为已知量或未知量，利用各对应量成正比求解。3.差量可以是物质的量的差，对固体、液体而言，差量可以是质量差、粒子个数差；对气体，差量还可以是同温、同压下的体积差。5【例2】O2、CO、CO2的混合气体共18mL，点燃爆炸后恢复到原来温度，体积减少了2mL，再通过足量石灰水，气体体积又减少了10mL，则原混合气体中O2、CO、CO2的体积比可能为多少?【答案】O2、CO、CO2的体积比为1∶5∶3或4∶2∶3。6解：设参加反应的CO、O2和生成的CO2的体积分别为a、b、ca=4mLb=2mLc=4mL(2+1)—2=

4、12CO+O22CO2点燃体积减少量△V2122mLabc根据混合气体间发生的反应分析反应前后的体积之差。本题要对反应物过量问题进行分析讨论。解析7因为石灰水只与CO2反应，所以CO4总共10mL，除去反应生成的4mL，原有CO2的体积为(10-4)mL=6mL，原CO、O2共(18-6)mL=12mL，比参加反应的CO、O2总体积(4+2)mL=6mL多。说明CO、O中必有一种气体剩余，剩余气体体积为(12-6)mL=6mL。讨论：COO2CO2CO剩余(4+6)mL=10mL2mL6mLO2剩余4mL(2+6)mL=8mL6mL【答案】O2、CO、CO2的体积

5、比为1∶5∶3或4∶2∶3。8三、守恒法所谓“守恒”就是利用化学反应前后的某些量之间的恒定或等价关系，推理得到正确答案的方法。常用的守恒包括：(1)质量守恒；(2)化合物中正负化合价总数守恒；(3)元素(或原子)守恒；(4)电荷守恒；(5)得失电子守恒。9阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。可推广为带电物质的物质的量、浓度等。n(Na+)×1+n(Al3+)×3=n(Cl-)×1+n(SO2-4)×21×1+3×3=4×1+n(SO2-4)×2n(SO2-4)=3n(Al3+)∶n(SO2-4)=3∶3=1∶1解析1．电荷守恒【变式1】某溶液中含有N

6、a+、Al3+、Cl-、SO2-4，已知Na+、Al3+、Cl-的个数比为1∶3∶4，则Al3+和SO2-4的个数比为多少?102．元素守恒【变式2】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其中含水7.12％、K2CO32.88％、KOH90％，若将此样品1g加入到46.00mL的1mol·L-1盐酸中，过量的酸再用1.07mol·L-1KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体多少克?11此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-，在整个过程中Cl-守恒。则：n(KCl)=n(HCl)故m(KCl)=0.04

7、6L×1mol·L-1×74.5g·mol-1=3.427g解析123．得失电子守恒【变式3】将5.21g纯铁溶于过量的稀硫酸中，在加热条件下用2.53g硝酸钾氧化溶液中的亚铁离子，并同时生成NOx，待反应完全后，剩余的亚铁离子需12.00mL0.3mol·L-1的高锰酸钾溶液才能完全氧化(已知高锰酸钾中的锰被还原为+2价)。求x的值。13KMnO4中的Mn+7+2得电子数5×0.012×0.3molKNO3中的N+5+2x得电子数(5-2x)×molFeSO4中的Fe+2+3失电子数1×5.21/56mol解析x=1144．正负化合价总数守恒【变式4】某些试剂可

8、用来净水。