高中化學常見化學計算方法

叮叮小文庫常見化學計算方法主要有：差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、極值法、關系式法、方程式疊加法、等量代換法、摩爾電子質量法、討論法、圖象法（略）、對稱法（略）。一、差量法在一定量溶劑的飽和溶液中，由于溫度改變（升高或降低），使溶質的溶解度發(fā)生變化，從而造成溶質（或飽和溶液）質量的差量；每個物質均有固定的化學組成，任意兩個物質的物理量之間均存在差量；同樣，在一個封閉體系中進行的化學反應，盡管反應前后質量守恒，但物質的量、固液氣各態(tài)物質質量、氣體體積等會發(fā)生變化，形成差量。差量法就是根據這些差量值，列出比例式來求解的一種化學計算方法。該方法運用的數(shù)學知識為等比定律及其衍生式：或。差量法是簡化化學計算的一種主要手段，在中學階段運用相當普遍。常見的類型有：溶解度差、組成差、質量差、體積差、物質的量差等。在運用時要注意物質的狀態(tài)相相同，差量物質的物理量單位要一致。1.將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物21.0g，加熱至質量不再變化時，稱得固體質量為12.5g。求混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)。2.實驗室用冷卻結晶法提純KNO3，先在100時將KNO3配成飽和溶液，再冷卻到30，析出KNO3?，F(xiàn)欲制備500g較純的KNO3，問在100時應將多少克KNO3溶解于多少克水中。（KNO3的溶解度100時為246g，30時為46g）3.某金屬元素R的氧化物相對分子質量為m，相同價態(tài)氯化物的相對分子質量為n，則金屬元素R的化合價為多少？4.將鎂、鋁、鐵分別投入質量相等、足量的稀硫酸中，反應結束后所得各溶液的質量相等，則投入的鎂、鋁、鐵三種金屬的質量大小關系為（ ） （A）AlMgFe （B）FeMgAl （C）MgAlFe （D）Mg=Fe=Al5.取Na2CO3和NaHCO3混和物9.5g，先加水配成稀溶液，然后向該溶液中加9.6g堿石灰（成分是CaO和NaOH），充分反應后，使Ca2+、HCO3-、CO32-都轉化為CaCO3沉淀。再將反應容器內水分蒸干，可得20g白色固體。試求： （1）原混和物中Na2CO3和NaHCO3的質量； （2）堿石灰中CaO和NaOH的質量。6.將12.8g由CuSO4和Fe組成的固體，加入足量的水中，充分反應后，濾出不溶物，干燥后稱量得5.2g。試求原混和物中CuSO4和Fe的質量。二、十字交叉法凡能列出一個二元一次方程組來求解的命題，即二組分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除運算轉化為加減運算，給計算帶來很大的方便。十字交叉法的表達式推導如下：設A、B表示十字交叉的兩個分量，表示兩個分量合成的平均量，xA、xB分別表示A和B占平均量的百分數(shù)，且xA+xB=1，則有： AxA+BxB=（xA+xB） 化簡得： 若把放在十字交叉的中心，用A、B與其交叉相減，用二者差的絕對值相比即可得到上式。十字交叉法應用非常廣，但不是萬能的，其適用范圍如表42：含 化學 義 量類型 A、BxA、xB1溶液中溶質質量分數(shù)混合溶液中溶質質量質量分數(shù)質量分數(shù)2物質中某元素質量分數(shù)混合物中某元素質量分數(shù)質量分數(shù)3同位素相對原子質量元素相對原子質量同位素原子百分組成4某物質相對分子質量混合物平均相對分子質量物質的量分數(shù)或體積分數(shù)5某物質分子組成混合物的平均分子組成物質的量分數(shù)6 用于某些綜合計算：如十字交叉法確定某些鹽的組成、有機物的組成等正確使用十字交叉法解題的關鍵在于：（1）正確選擇兩個分量和平均量；（2）明確所得比為誰與誰之比；（3）兩種物質以什么為單位在比。尤其要注意在知道質量平均值求體積或物質的量的比時，用此法并不簡單。1. 現(xiàn)有50g 5%的CuSO4溶液，把其濃度增大一倍，可采用的方法有：（1）可將原溶液蒸發(fā)掉 g水；（2）可向原溶液中加入12.5% CuSO4溶液 g；（3）可向原溶液中加入膽礬 g；（4）可向原溶液中加入CuSO4白色粉末 g。2 . 今有NH4NO3和CO(NH2)2混合化肥，現(xiàn)測得含氮質量分數(shù)為40%，則混合物中NH4NO3和CO(NH2)2的物質的量之比為（ ） （A）43 （B）11 （C）34 （D）233. （1）已知溶質質量分數(shù)分別為19x%和x%的兩硫酸溶液，若將它們等體積混和，則所得混和液的溶質質量分數(shù)與10x的大小關系如何？（2）已知溶質質量分數(shù)為a%的氨水物質的量濃度是b molL-1，則%的氨水物質的量濃度與 molL-1的大小關系如何？4. 將金屬鈉在空氣中燃燒，生成Na2O與Na2O2的混合物。取該燃燒產物7.48g溶于水制成1000mL溶液，取出10mL，用0.1 molL-1的鹽酸中和，用去鹽酸20mL，試求該產物中Na2O的物質的量分數(shù)。5. 0.8 mol CO2通入1L 1molL-1NaOH溶液中，試求所得溶液中溶質的物質的量。 三、平均法對于含有平均含義的定量或半定量習題，利用平均原理這一技巧性方法，可省去復雜的計算，迅速地作出判斷，巧妙地得出答案，對提高解題能力大有益處。平均法實際上是對十字交叉所含原理的進一步運用。解題時，常與十字交叉結合使用，達到速解之目的。原理如下：若AB，且符合，則必有AB，其中是A、B的相應平均值或式。xAxB分別是A、B的份數(shù)。常見的類型有：元素質量分數(shù)、相對原子質量、摩爾電子質量、雙鍵數(shù)、化學組成等平均法。有時運用平均法也可討論范圍問題。1. 某硝酸銨樣品中氮的質量分數(shù)25%，則該樣品中混有的一組雜質一定不是（ ） （A）CO(NH2)2和NH4HCO3 （B）NH4Cl和NH4HCO3 （C）NH4Cl和(NH4)2SO4 （D）(NH4)2SO4和NH4HCO32. 把含有某一種氯化物雜質的氯化鎂粉末95mg溶于水后，與足量的硝酸銀溶液反應，生成氯化銀沉淀300mg，則該氯化鎂中的雜質可能是（ ） （A）氯化鈉 （B）氯化鋁 （C）氯化鉀 （D）氯化鈣3. 某含雜質的CaCO3樣品只可能含有下列括號中四種雜質中的兩種。取10g該樣品和足量鹽酸反應，產生了2.24L標準狀況下的CO2氣體。則該樣品中一定含有 雜質，可能含有 雜質。（雜質：KHCO3、MgCO3、K2CO3、SiO2）4 .（1）碳酸氫銨在170時完全分解，生成的混和氣體平均相對分子質量是 。 （2）某爆鳴氣中H2和O2的質量分數(shù)分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是 。 （3）體積為1 L的干燥容器充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當噴泉停止后，進入容器中液體的體積是 。附：平均摩爾質量（）的求法： m總混和物叫質量 n總混和物總物質的量=M1n1%+M2n2%+ M1、M2各組分的摩爾質量，n1%、n2%各組分的物質的量分數(shù)。（注： 如是元素的摩爾質量，則M1、M2是各同位素的摩爾質量，n1%、n2%是各同位素的原子分數(shù)（豐度）。）如是氣體混合物的摩爾質量，則有=M1V1%+M2V2%+（注：V1%、V2%氣體體積分數(shù)。）如是氣體混合物的摩爾質量，則有=dMA (注：MA為參照氣體的摩爾質量，d為相對密度) 四、 守恒法在化學反應中存在一系列守恒現(xiàn)象，如：質量守恒（含原子守恒、元素守恒）、電荷守恒、電子得失守恒、能量守恒等，利用這些守恒關系解題的方法叫做守恒法。電荷守恒即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數(shù)和為零，即正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。電子得失守恒是指在發(fā)生氧化-還原反應時，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無論是自發(fā)進行的氧化-還原反應還是以后將要學習的原電池或電解池均如此。a. 質量守恒1 . 有0.4g鐵的氧化物， 用足量的CO 在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固體沉淀物，這種鐵的氧化物的化學式為（ ）A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5 2. 將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7molL1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（標況）氯氣時，恰好使溶液中的Fe2+完全轉化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質量分數(shù)為 （ ）A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6%b. 電荷守恒法3. 將8g Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68L H2（標準狀況），同時，F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余，為了中和過量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質的量濃度為（ ）A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L4. 鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂，將燃燒后的產物全部溶解在50mL 1.8 molL-1鹽酸溶液中，以20mL 0.9 molL-1的氫氧化鈉溶液中和多余的酸，然后在此溶液中加入過量堿把氨全部釋放出來，用足量鹽酸吸收，經測定氨為0.006 mol，求鎂帶的質量。c. 得失電子守恒法5 . 某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應后，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之比為 （ ）A. 41 B. 21 C. 11 D. 326. （1）0.5mol銅片與足量的濃HNO3反應，收集到的氣體經干燥后（不考慮損耗），測知其密度在標準狀況下為2.5 gL-1，其體積為 L。（2）0.5mol銅片與一定量的濃HNO3反應，收集到的氣體經干燥后（不考慮損耗）在標準狀況下的體積為17.92L，則參加反應的硝酸物質的量為 ；若將這些氣體完全被水吸收，則應補充標準狀況下的氧氣體積為 L。（不考慮2NO2N2O4反應）7. 已知：2 Fe2+Br2 = 2 Fe3+2Br-，若向100mLFeBr2溶液中緩緩通入2.24L標準狀況下的氯氣，結果有三分之一的Br-離子被氧化成Br2單質，試求原FeBr2溶液的物質的量濃度。五、極值法“極值法”即 “極端假設法”，是用數(shù)學方法解決化學問題的常用方法，一般解答有關混合物計算時采用?？煞謩e假設原混合物是某一純凈物，進行計算，確定最大值、最小值，再進行分析、討論、得出結論。1. 常溫下，向20L真空容器中通a mol H2S和b mol SO2（a、b都是正整數(shù)，且a5，b5），反應完全后，容器內可能達到的最大密度約是（ ） （A）25.5 gL-1 （B）14.4 gL-1 （C）8 gL-1 （D）5.1 gL-12. 在標準狀況下，將盛滿NO、NO2、O2混合氣的集氣瓶，倒置于水槽中，完全溶解，無氣體剩余，其產物不擴散，則所得溶液的物質的量濃度（C）數(shù)值大小范圍為（ ） （A） （B） （C） （D）3. 當用m mol Cu與一定量的濃HNO3反應，在標準狀況下可生成nL的氣體，則m與n的數(shù)值最可能的關系是（ ） （A） （B） （C） （D）無法判斷4. 將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應，生成H2 2.8 L（標準狀況），原混合物的質量可能是( ) A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g 六、 關系式法實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時，往往涉及到多步反應：從原料到產品可能要經過若干步反應；測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對于多步反應體系，依據若干化學反應方程式，找出起始物質與最終物質的量的關系，并據此列比例式進行計算求解方法，稱為“關系式”法。利用關系式法可以節(jié)省不必要的中間運算步驟，避免計算錯誤，并能迅速準確地獲得結果。用關系式解題的關鍵是建立關系式，建立關系式的方法主要有：1、利用微粒守恒關系建立關系式，2、利用方程式中的化學計量數(shù)間的關系建立關系式，3、利用方程式的加合建立關系式。 1. 工業(yè)上制硫酸的主要反應如下：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3 SO3+H2O=H2SO4煅燒2.5t含85FeS2的黃鐵礦石（雜質不參加反應）時，F(xiàn)eS2中的S有5.0損失而混入爐渣，計算可制得98硫酸的質量。七、方程式疊加法許多化學反應能發(fā)生連續(xù)、一般認為完全反應，這一類計算，如果逐步計算比較繁。如果將多步反應進行合并為一個綜合方程式，這樣的計算就變?yōu)楹唵?。如果是多種物質與同一物質的完全反應，若確定這些物質的物質的量之比，也可以按物質的量之比作為計量數(shù)之比建立綜合方程式，可以使這類計算變?yōu)楹唵巍?. 將2.1g 由CO 和H2 組成的混合氣體，在足量的O2 充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2 固體中，固體的質量增加A. 2.1g B. 3.6g C. 4.2g D. 7.2g八、等量代換法在混合物中有一類計算：最后所得固體或溶液與原混合物的質量相等。這類試題的特點是沒有數(shù)據，思考中我們要用“此物”的質量替換“彼物”的質量，通過化學式或化學反應方程式計量數(shù)之間的關系建立等式，求出結果。1. 有一塊Al-Fe合金，溶于足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒完全變成紅色粉末后，經稱量，紅色粉末的質量恰好與合金的質量相等，則合金中鋁的質量分數(shù)為 （ ）A. 70 B. 30 C. 47.6 D. 52.4九、摩爾電子質量法在選擇計算題中經常有金屬單質的混合物參與反應，金屬混合物的質量沒有確定，又由于價態(tài)不同，發(fā)生反應時轉移電子的比例不同，討論起來極其麻煩。此時引進新概念“摩爾電子質量”計算就極為簡便，其方法是規(guī)定“每失去1mol電子所需金屬的質量稱為摩爾電子質量”?？梢钥闯鼋饘俚哪栯娮淤|量等于其相對原子質量除以此時顯示的價態(tài)。如Na、K等一價金屬的摩爾電子質量在數(shù)值上等于其相對原子質量，Mg、Ca、Fe、Cu等二價金屬的摩爾電子質量在數(shù)值上等于其相對原子質量除以2，Al、Fe等三價金屬的摩爾電子質量在數(shù)值上等于其相對原子質量除以3。1. 由兩種金屬組成的合金10g投入足量的稀硫酸中，反應完全后得到氫氣11.2L(標準狀況下)，此合金可能是 （ ）A. 鎂鋁合金 B. 鎂鐵合金 C. 鋁鐵合金 D. 鎂鋅合金十、討論法討論法：在某些化學問題的求解過程中，無法確定某一物質的相關物理量，這時可根據化學事實或原理，確定其范圍，據此再對范圍中的相關數(shù)據進行合理性取舍或具體化計算，從而使該化學問題得以解決。在確定范圍的過程中，必然會運用到數(shù)學中的不等式知識。這類問題常常是綜合性問題，難度也較大，解題的關鍵是如何構造不等式，即要找準化學問題與不等式之間的聯(lián)結點。在化學解題過程中應注意有序思維和問題解決的完整性。1. 在天平兩端的兩個質量相等的燒杯里各盛有100mL、10molL-1 的鹽酸，然后分別加入a g鎂粉和b g鋁粉，欲使充分反應后天平仍保持平衡，試確定a的取值范圍以及在a不同的取值范圍內a與b之間的關系。-常見化學計算方法詳細答案：一、1. 解析 混合物質量減輕是由于碳酸氫鈉分解所致，固體質量差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的質量，混合物中m(NaHCO3)=1686.2g62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸鈉的質量分數(shù)為20%。2.分析 本例是涉及溶解度的一道計算題。解答本題應具備理解透徹的概念、找準實際的差量、完成簡單的計算等三方面的能力。題中告知，在100和30時，100g水中分別最多溶解KNO3246g和46g，由于冷卻時溶劑的質量未變，所以溫度從100下降到30時，應析出晶體246g-46g=200g（溶解度之差）。由題意又知，在溫度下降過程中溶質的析出量，據此可得到比例式，求解出溶劑水的質量。再根據水的質量從而求出配制成100飽和溶液時溶質KNO3的質量。解 設所用水的質量為x，根據題意，可列下式： 解得：x=250g又設100時飽和溶液用KNO3的質量為y，根據溶質與溶劑的對應關系，列式如下： 解得：y=615g答 將615KNO3溶解于250g水中。3. 解 若金屬元素R的化合價為偶數(shù)x，則其相同價態(tài)的氧化物、氯化物的化學式分別為、RClx。根據關系式RClx，相對分子質量差值為，所以n-m=27.5x，。若金屬元素R的化合價為奇數(shù)x，則其相同價態(tài)的氧化物、氯化物的化學式分別為R2Ox、RClx。由關系式R2Ox2RClx可知，相對分子質量的差值為235.5x-16x=55x，所以2n-m=55x，x=。答 金屬元素R的化合價為或。4. 分析 本例是金屬與酸反應，根據反應前后質量相等判斷金屬質量大小的一道選擇題。根據題意，反應結束后所得各溶液質量相等，所以各金屬反應掉的質量減去氫氣生成的質量應相等?，F(xiàn)建立如下關系式：MgH2 m=22，AlH2 m=24，F(xiàn)eH2 m=54確定Mg、Al、Fe三種金屬的質量大小，可用下列兩種方法解決。解：設Mg、Al、Fe的質量分別為x、y、z，故三者反應結束后，溶液質量增加為x、y、z且相等，故有：，所以yxz。5. 分析 本例從反應最終的結果看，涉及如下兩個反應：Na2CO3+H2O+CaO=CaCO3+2NaOH，NaHCO3+CaO=CaCO+2NaOH，根據題意“Ca2+、HCO3-、CO32-都轉化CaCO3沉淀”，說明以上兩反應恰好完全進行。從反應前后的質量來看，反應前：9.5g+9.6g=19.1g，反應后：20g，說明對于反應前后的固體而言，其質量是增加的，數(shù)值為20g-19.1g=0.9g。那么0.9g的增重從何增起呢？只能從發(fā)生的反應入手分析：第一個反應固體增重且增重18g，即為水的質量。第二個反應固體質量不變。因此，0.9g的增重源自第1個反應中水參加反應的質量。明確了這一層關系，本題就能迎刃而解了。解 （1）水參加反應的質量為0.9g，則Na2CO3的質量為，NaHCO3的質量為9.5-5.3g=4.2g。（2）堿石灰中CaO的質量為，NaOH的質量為9.6g-5.6g=4.0g。6. 解 根據分析可知，F(xiàn)e過量，設CuSO4的質量為x，則Fe的質量為12.8g-x，根據反應： Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4 m 160g 8g x 5.2g-(12.8g-x)=4.8g所以： 解得：x=8.0g，12.8g-x=4.8g答 原混和物中CuSO4和Fe的質量分別為8.0g，4.8g。二、1.分析 本例是將稀溶液濃縮的一道填空題。若按通常方法，根據溶質守恒，列方程進行求解，則解題繁。若運用十字交叉法，運算簡潔，思路流暢。但應處理好蒸發(fā)掉水，或加入CuSO4粉末時CuSO4的質量分數(shù)，前者可視為0，后者視為100%。解 （1）（負號代表蒸發(fā)） 說明水蒸發(fā)掉的質量為原溶液質量的，即25g。 （2） 說明加入12.5% CuSO4溶液的質量為原溶液質量的2倍，即100g。 （3）膽礬中CuSO4的質量分數(shù)為 說明加入膽礬的質量為原溶液質量的，即。 （4） 說明加入CuSO4的質量為原溶液質量的，即。答 25 100 4.63 2.782. 解 方法1：NH4NO3中N%=35%，CO(NH2)2中N%=46.7% 說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質的量之比為。方法2：設混合物中NH4NO3的物質的量為1 mol，CO(NH2)2的物質的量為x。根據題意，列式如下： 解得：x=1 mol方法3：由于NH4NO3和CO(NH2)2分子中均含有2個N原子，根據混合物中N%=40%，可知該混合物的平均相對分子質量為。 說明NH4NO3與CO(NH2)2的物質的量之比為11。答 本題正確選項為（B）。3. 解 ：（1）若混和液的溶質質量分數(shù)為10x%，則19x%與x%的兩H2SO4溶液必以等質量混和?，F(xiàn)因等體積的19x%溶液質量大于x%的溶液質量，故等體積混和后，所得溶液質量分數(shù)應大于10x%。 （2）若將a%的氨水加水稀釋成%，則加入水的質量即為氨水的質量?，F(xiàn)因水的密度大于氨水密度，故稀釋后溶液的體積應小于原溶液體積的一半，根據溶質物質的量守恒，所以%的氨水物質的量濃度應大于 molL-1。4. 圖44根據以上圖示，結合有關反應的用量，確定1000mL NaOH溶液中NaOH物質的量。由Na元素守恒，可計算出混合物（Na2O、Na2O2）的平均摩爾質量或平均化學式。從而求解得之。解 1000mL NaOH溶液的物質的量為根據混和物的平均摩爾質量=，可知：Na2O與Na2O2的平均摩爾質量= 說明Na2O與Na2O2的物質的量之比為3.212.8=14，即Na2O的物質的量分數(shù)為答 該產物中Na2O的物質的量分數(shù)為20%。5. 解 n(CO2)=0.8 mol，n(NaOH)= 1L1 molL-1=1 mol 方法1：設生成物NaHCO3物質的量分別為x、y。 由碳元素守恒，列式：x+y=0.8 mol 由鈉元素守恒，列式：x+2y=1 mol 解得：x=0.6 mol y=0.2 mol 方法2：若以CO2為基準物質，分別發(fā)生反應（1）和（2）時，需NaOH分別為0.8 mol和1.6 mol。 說明CO2在兩個反應中所消耗的物質的量之比為0.60.2=31，也是生成物中NaHCO3與Na2CO3的物質的量之比。所以n(NaHCO3)=0.8 mol=0.6 mol，n(Na2CO3)=0.2 mol。 若以NaOH為基準物質，CO2則分別消耗1 mol和0.5 mol。 說明NaOH在兩個反應中所消耗的物質的量之比為0.30.2=32，所以生成物中NaHCO3與Na2CO3的物質的量之比應為31。故n(NaHCO3)=1 mol=0.6 mol，n(Na2CO3)=1 mol=0.2 mol。 方法3：因n(CO2)n(NaOH)=0.8 mol1 mol=45說明產物中既有NaHCO3生成，又有Na2CO3生成，反應的總方程式可寫成如下： CO2+NaOH Na2CO3+NaHCO3+H2O根據物質的量之比等于化學方程中的計量數(shù)之比，故CO2、NaOH前的計量數(shù)分別為4和5，根據原子個數(shù)守恒，判斷出Na2CO3、NaHCO3和H2O前的計量數(shù)分別為1、3和1，即：4CO2+5NaOH=Na2CO3+3NaHCO3+H2O，所以n(Na2CO3)=0.8 mol=0.2 mol，n(NaHCO3)=0.8 mol=0.6 mol。三、1. 解 NH4NO3中氮的質量分數(shù)是，而CO(NH2)2、NH4Cl、NH4HCO3和(NH4)2SO4中氮的質量分數(shù)分別是46.7%、26.2%、17.7%和21.1%，其中只有(NH4)2SO4和NH4HCO3一組氮的質量分數(shù)都小于25%。因此，該樣品中混有的一組雜質一定不是(NH4)2SO4和NH4HCO3。答 本題正確選項為（D）。2. 解 若95mg全是MgCl2，則其反應后產生AgCl的質量為gmol-1=287mg300mg。根據平均含義可推知：95mg雜質與足量AgNO3溶液反應生成AgCl的質量應大于300mg。這就要求雜質中Cl元素的質量分數(shù)比MgCl2中高才有可能。因此本題轉換成比較Cl元素含量的高低?，F(xiàn)將每種的化學式作如下變形：MgCl2、Na2Cl2、AlCl2、K2Cl2、CaCl2。顯然，金屬式量低的，Cl元素含量高，因此，只有AlCl3才有可能成為雜質。答 本題正確選項為（B）。3.略4. 解 （1）NH4HCO3NH3+H2O+CO2根據質量守恒可知：n(NH4HCO3)M(NH4HCO3)=n(混)(混)，故(混)=79gmol-1，即混和氣體的平均相對分子質量為26.3。 （2）設爆鳴氣100g，則H2的物質的量為100g75%2gmol-1=37.5mol，O2物質的量為100g25%32gmol-1=0.78mol。故爆鳴氣的平均摩爾質量為100g(37.5+0.78)mol=2.619gmol-1，即對氫氣的相對密度為2.619 gmol-12 gmol-1=1.31。 （3）干燥容器中氣體的平均相對分子質量為1.08232=34.62，由34.62Br-。因此，在FeBr2溶液中通入Cl2時，首先發(fā)生：Cl2+2Fe2+ = 2Fe3+2Cl -，然后再發(fā)生：Cl2+2 Br- = Br2+2Cl -。根據Cl2用量控制反應進程，所以Fe2+和Br-失去電子數(shù)目應等于Cl2得到電子數(shù)目。據此守恒關系，列出等式，很易求解。解 設FeBr2物質的量濃度為C，由電子守恒可知： 解得：C=1.2 molL-1答 原FeBr2溶液的物質的量濃度為1.2molL-1。五、1. 本題提供的思路是運用極限法來分析求解。因為M(SO2)M(H2S)，要達到最大密度，必然剩余SO2氣體，且物質的量為最多，因此極端考慮，起始時，SO2物質的量取最大（5mol），H2S物質的量取最小（1 mol），故反應后剩余SO2為，密度為。所以（B）選項為本題正確答案。答 本題正確選項為（B）。2. （B） 3.略4. 解析本題給出的數(shù)據不足，故不能求出每一種金屬的質量，只能確定取值范圍。三種金屬中產生等量的氫氣質量最大的為鋅，質量最小的為鋁。故假設金屬全部為鋅可求的金屬質量為8.125g，假設金屬全部為鋁可求的金屬質量為2.25g，金屬實際質量應在2.25g 8.125g之間。故答案為B、C。六、1. 解析 根據化學方程式，可以找出下列關系：FeS22SO22SO32H2SO4， 本題從FeS2制H2SO4，是同種元素轉化的多步反應，即理論上FeS2中的S全部轉變成H2SO4中的S。得關系式FeS22H2SO4。過程中的損耗認作第一步反應中的損耗，得可制得98硫酸的質量是=3.36。七、1. 解析 CO和H2都有兩步反應方程式，量也沒有確定，因此逐步計算比較繁。Na2O2足量，兩種氣體完全反應，所以將每一種氣體的兩步反應合并可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的氣體完全轉移到最后的固體中，固體質量當然增加2.1g。選。此題由于CO和H2的量沒有確定，兩個合并反應不能再合并!八、1. 解析 變化主要過程為：由題意得：Fe2O3與合金的質量相等，而鐵全部轉化為Fe2O3，故合金中Al的質量即為Fe2O3中氧元素的質量，則可得合金中鋁的質量分數(shù)即為Fe2O3中氧的質量分數(shù)，O%=100%=30%，選B。九、1. 解析 。由題意，生成0.5mol H2，金屬失去的電子即為1mol，即合金的平均摩爾電子質量為10g/mol，鎂、鋁、鐵、鋅的摩爾電子質量分別為：12、9、28、32.5（單位：g/mol），由平均值可知，混合物中一種金屬的摩爾電子質量小于10g/mol，另一種大于10g/mol。故選A、C十、1. 分析 本例是一道結合討論分析的天平平衡題，考查了在化學解題過程中的有序思維和問題解決的完整性。反應后天平仍然平衡，說明天平左右兩端加入金屬的質量與放出氫氣的質量數(shù)差值應相等。但不知鎂粉、鋁粉與鹽酸的量相對大小，所以必須通過討論判斷誰過量，從而以另一方計算產生H2的質量。因此如何判斷誰過量是解決本題的關鍵，另外，還需時刻注意調整a的取值范圍（由b的取值范圍及a和b的關系確定），才能得到本題完整解答，這一點在解題過程中是被常疏忽的。解 根據題意，題中發(fā)生的兩個反應為： Mg+2HCl = MgCl2+H2 2Al+6HCl = 2AlCl3+3H2若鹽酸完全反應，所需Mg粉質量為，所需鋁粉質量為。 （1）當a12g，b9g，即鹽酸適量或不足，產生H2的質量應以HCl的量計算，因HCl的量是一定的，故產生H2的質量相等，要使天平平衡，即要求金屬的質量相等，所以a=b，此時b的范圍必須調整為b12g。 （2）當a12g，b9g，即Mg、Al不足，應以其計算產生H2的量。要使天平平衡，即要有：，解得：，此時a的范圍必須調整為a8.7g。 （3）當a12g，b9g，即Mg不足，應以Mg算；Al過量或適量，以HCl算。要使天平平衡，必須滿足：，解得：，據（1）、（2）調整a的范圍為8.7ga12g。答 （1）當a12g時，a=b；（2）當8.7ga12g時，；（3）當0a8.7g時，。競賽班常見化學計算方法答案一、1. 20% 2. 將615KNO3溶解于250g水中 3. R的化合價為或。4. 解：設Mg、Al、Fe的質量分別為x、y、z，故三者反應結束后，溶液質量增加為x、y、z且相等，故有：，所以yxz。5. 解 （1）水參加反應的質量為0.9g，則Na2CO3的質量為，NaHCO3的質量為