化學計算講座

化學計算講座第1頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月1.依據(jù)有關量方程式的計算；2.關于化學式的計算（依據(jù)化學式的計算、求化學式的計算）；3.依據(jù)化學方程式（關系式）的計算化學計算的基本類型第2頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月中學化學中的重要量方程式

1.中性原子中：核電荷數(shù)(Z)=質子數(shù)(Z)=核外電子數(shù)質量數(shù)(A)=質子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)

m(質)m(質)2.溶質ω（B）=———=————

m(液)m(質)+m(劑)m（溶質）3.溶質溶解度：S=—————×100g

m（溶劑）第3頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例1.某溫度下,在100g水中加入mgCuSO4或加入ngCuSO4·5H2O，均可使溶液恰好達到飽和,則m與n的關系符合第4頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例2.不考慮A、B共存時,對各自溶解度的影響。①取50g混和物溶于100g熱水,冷至20℃。若要A析出而B不析,則混和物中B的質量分數(shù)(B%)不能超過多少?②取Wg混和物溶于100g熱水,冷至10℃。要使A析出而B不析,寫出下列兩種情況下混和物中A的質量分數(shù)(A%)應滿足什么關系。(以W、a、b表示)(1)W<(a+b)時,A%

；(2)W>(a+b)時,A%

。第5頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月答案：①混和物中B的質量百分比(B%)最高不能超過40%；②當W<(a+b)時,A%>a/W；W>(a+b)時,A%≥(W-b)/W。第6頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月4.以物質的量為核心的物理量求算

第7頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例.某單糖水溶液里經(jīng)過測定每毫升中含有n個單糖分子，把此溶液10mL小心蒸干，得該單糖晶體的質量是xg，則該單糖分子的相對分子質量是_________（阿伏加德羅常數(shù)用NA表示）。第8頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例.已知氯化鈉的摩爾質量是Mg·mol-1，X射線衍射實驗表明，氯化鈉晶體中最近的鈉離子與氯離子核間距離是anm，晶體的密度是bg·cm-3。則阿伏加德羅常數(shù)可用上述字母表示為____mol-1.第9頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）粒子數(shù)比等于物質的量之比，即：

N1：N2=n1：n2（2）標準狀況下氣體密度：

ρ=Mr/22.4（g·L-1）導出公式：1000ρω（3）溶液濃度：c=————（mol·L-1）

M其中，密度ρ的單位是“g·cm-3（g·mL-1）”第10頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例3.某溫度下22%NaNO3溶液150mL,加100g水稀釋后濃度變成14%。求原溶液的物質的量濃度。第11頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例4.標準狀況下，用一定量的水吸收氨氣后制得濃度為12.0mol/L、密度為0.915g/cm3的氨水。試計算1體積水吸收多少體積的氨氣可制得上述氨水。（氨的式量以17.0計，水的密度以1.00g/cm3計）答案：378L。

第12頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）M=m(總)/n(總)6.同溫同壓下，氣體A對氣體B的相對密度：D（A對B）=ρ（A）/ρ（B）=M（A）/M（B）=Mr（A）/Mr（B）5.混合物的平均相對分子質量：（1）Mr=Mr（A）·A%+Mr（B）·B%+…第13頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例5.某固體A按下式分解：2A=B(g)+2C(g)+3D(g)所得混合氣體在同溫同壓下對氫氣的相對密度是12，求A的相對分子質量。第14頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月25℃時，稀的水溶液中：KW=c（H+）·c（OH-）=10-14

7.

pH=-lgc（H+）；c（H+）=10-pH第15頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例6.若室溫時pH=a的氨水與pH=b的鹽酸等體積混合,恰好完全反應,則該氨水中已電離的NH3·H2O占氨分子總數(shù)的百分比為_______。第16頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例7.將pH=1的鹽酸平均分成2份，1份加適量水，另1份加入與該鹽酸物質的量濃度相同的適量NaOH溶液后，pH都升高了1，則加入的水與NaOH溶液的體積比為

A.9B.10C.11D.12第17頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月關于化學式的計算

1.化合價與化學式①中性分子中各元素化合價代數(shù)和等于0；②陰、陽離子中，各元素化合價代數(shù)和等于離子所帶電荷。第18頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2.根據(jù)元素組成求物質的化學式、最簡式（實驗式）、分子式第19頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例8.嗎啡、海洛因都屬于嚴格查禁的毒品，后者是前者的二乙酸酯。經(jīng)測定，嗎啡的相對分子質量不超過300，其元素質量組成為：C-71.58%，H-6.67%，N-4.91%，其余為氧。求嗎啡和海洛因的相對分子質量及分子式。C17H19NO3第20頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例9.某有機化合物爆炸后產(chǎn)生的氣體中，各組分的體積分數(shù)如下：CO241.38%，H2O(g)34.48%，N220.69%，O23.45%。設爆炸時，并沒有摻入空氣，推算該化合物的：①最簡式_____。②分子式（分子中共有20個原子）__。③結構簡式_______。C3H5N3O9第21頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）用好通式①烷烴（CnH2n+2）烯烴（CnH2n）炔烴（CnH2n-2）苯及其同系物（CnH2n-6）?！癕r÷12得商和余數(shù)”②最簡式相同的有機物，不論以何種比例混合，混合物中各元素質量分數(shù)為常數(shù)；只要混合物的質量一定，則完全燃燒時的耗氧量不變，產(chǎn)生CO2和H2O的量也不變。③烴和烴的含氧衍生物分子中氫原子數(shù)一定為偶數(shù)，其相對分子質量也是偶數(shù)。④烷烴跟比它少1個碳原子的飽和一元醛或酮的相對分子質量相等；飽和一元醇跟比它少1個碳原子的飽和一元羧酸或酯的相對分子質量相等。3.有機物分子組成的計算第22頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月①有機物中相對分子質量最小的是CH4，若某有機混合物的平均相對分子質量為略大于16的某值，則一定含甲烷。②有時可據(jù)最簡式（CaHb）判斷烴的分子式：若b>2a，則此烴一定屬于烷烴；再設其碳原子數(shù)為n，據(jù)烷烴通式：a:b=n:（2n+2）即可求得n值。如，已知某烴中碳元素的質量分數(shù)為80%，則可求得其碳、氫原子數(shù)比為：n（C）:n（H）=（80%÷12）:（20%÷1）=1:3，屬于“b>2a”，該烴為烷烴。1:3=n:(2n+2)，n=2。此烴為乙烷，分子式為C2H6。③根據(jù)燃燒反應中的數(shù)量關系計算。（2）注意利用各種特殊的限定條件第23頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例.某種氣態(tài)烴10mL,在50mL氧氣里可以完全燃燒，得到液態(tài)水和體積為35mL的混合氣體(所有氣體體積都是在同溫同壓下測定的),則該氣態(tài)烴可能是

A.甲烷B.乙烷

C.丙烷D.丙烯第24頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月1.解答化學平衡題的“列三行”例11.密閉容器中，等物質的量的A和B發(fā)生如下反應：A(g)+2B(g)==2C(g)，達平衡時，測得混合氣體中A和B的物質的量之和與C的物質的量相等。求A的轉化率。根據(jù)化學方程式(關系式)計算第25頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月A(g)+2B(g)=2C(g)始1mol1mol0轉化1×A%2×A%2×A%終1mol-A%1mol-2A%2A%mol根據(jù)題意：n（A）+n（B）=n（C）即：1mol-A%+（1mol-2A%）=2A%mol解得：A%=40%。

解：設開始A,B物質的量均1mol,A轉化率A%：第26頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例12.把標準狀況下20LH2與15LO2充分混合并點燃使之反應，求可得到的水的質量。例13.用1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收0.8molCO2后，求溶液中各溶質的質量。2.過量計算第27頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例14.把鎂條點燃，得氧化鎂和氮化鎂混合物的總質量為0.470g。冷后加足量水，將反應產(chǎn)物加熱蒸干并灼燒，得氧化鎂0.486g。求燃燒產(chǎn)物中氮化鎂的質量分數(shù)。答案：17.0%。3.差量計算第28頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例15.測定氨合成塔入口和出口處氣體在標準狀況下的密度，可以判斷氮氣的轉化率。今測得標準狀況下入口處氮、氫混合氣體的密度為0.4375g/L，出口處氮、氫混合氣體的密度為0.5469g/L。求氮氣的轉化率。第29頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月設原混合氣體100L，則其質量為43.75g，反應前后質量不變，根據(jù)反應后混合氣體密度，可得反應后氣體總體積：43.75g÷0.5469g/L=80L。總體積減少100L-80L=20L，說明轉化的N2為10L。根據(jù)反應前N2、H2混合氣體的密度，求得其平均相對分子質量，再據(jù)其平均相對分子質量求出二者的體積比，從而可知100L混合氣體中N2的體積，即可求N2的轉化率。答案：33.3%。提示：根據(jù)方程式N2+3H2=2NH3，每1LN2參加反應，混合氣體的總量即減少2L。第30頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例16.國家規(guī)定每千克食鹽中應含有40-50mg碘酸鉀。取食鹽樣品428g，設法溶解出其中全部的碘酸鉀。將溶液酸化并加入足量碘化鉀淀粉溶液，溶液呈藍色，再用0.030mol/L的硫代硫酸鈉溶液滴定，用去18.00mL時藍色剛好褪去。該加碘食鹽是否為合格產(chǎn)品？有關反應如下：IO3-＋5I-＋6H+→3I2＋3H2O；I2＋2S2O32-→2I-＋S4O62-。答案：這種食鹽每千克中含KIO345mg，故為合格品。4.關系式計算第31頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月一般用于連續(xù)反應。思路：①寫出所有方程式；②據(jù)方程式，結合題目中給出的已知量，確定好恰好完全反應的“特殊點”；③根據(jù)“特殊點”，確定范圍，并確定各范圍內的最終結果。若特殊點1個，則應有2個范圍，若特殊點有2個，則應有3個范圍；④將結果進行簡約、合并，作出簡練的最終結論。確定“特殊點”是解答這類題目的關鍵，是否找出了這些“特殊點”也往往是閱卷時給分的要點。

5.討論型計算

第32頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月2H2S+O2（不足）=2S+2H2O；2H2S+3O2（足）=2SO2+2H2O。1.0LH2S氣體和aL空氣混和后點燃,若反應前后氣體的溫度和壓強都相同(20℃,101.3kPa),當a的取值范圍不同時,燃燒后氣體的總體積V(用含a的表達式表示。假定空氣中氮氣和氧氣的體積比為4：1,其它成分可忽略不計)。答案：若a≤2.5，V=4a/5+（1L-2a/5）=1L+a2/5；若a≥7.5，V=a-0.5L；若2.5<a<7.5,V=a-0.5L（可進一步集約為兩項：若a≤2.5，V=1L+a2/5；若a>2.5，V=a-0.5L）。

例17.H2S燃燒的有關方程式如下：第33頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月1.守恒關系（1）質量（原子數(shù)）守恒（2）電荷守恒（3）電子數(shù)守恒（氧化還原）化學計算的基本思路第34頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）物質的定比組成（2）物質間定量反應（3）溶解度計算化學計算的基本思路2.比例關系第35頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月化學計算的策略與方法（1）據(jù)量方程式的解析策略（2）圖示的策略（3）快速估算的策略（4）極端假設法（5）轉化的策略第36頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例18.某金屬晶體的密度為11.30g·cm-3，在該晶體的微觀結構中，平均每1nm3的空間內有32.86個原子。求該金屬的相對原子質量。（1）據(jù)量方程式解析的策略第37頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例19.一定量有機物燃燒的產(chǎn)物通入足量石灰水中完全吸收,得沉淀20g,濾液質量比原石灰水減少5.8g。該有機物可能是A.乙烯B.乙二醇C.乙醇D.甲酸甲酯提示：原石灰水+CO2、H2O=濾液+CaCO3沉淀）移項得：CO2和H2O的質量共14.2g。再根據(jù)CaCO3沉淀20g推出CO2質量，可得H2O的質量，進而確定原物質中碳、氫原子數(shù)之比。答案：BC。（2）圖示的策略第38頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例20.HCl的質量分數(shù)為0.36的濃鹽酸與HCl質量分數(shù)為0.14的稀鹽酸等體積混合后,所得溶液中，HCl的質量分數(shù)

A.等于0.25B.大于0.25C.小于0.25D.無法確定第39頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月0.36鹽酸ag0.14鹽酸agbg更多資源

第40頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例21.下列化合物中，含氯的質量分數(shù)為47.65%的是

A．NaClB．KClC．KClO3

D．AlCl3

（3）快速估算的策略第41頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例22.兩種金屬混合物15g與足量的稀硫酸完全反應生成氫氣11.2L(標況),則混合物可能是

A．鎂和鋁B．鎂和銅

C．鋁和鋅D．鐵和鋅（4）極端假設法第42頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例23.反應2A(g)+B(g)2C(?)+3D(?)達到平衡后，把體系的壓強減小到原來的一半，再次達平衡時發(fā)現(xiàn)A的濃度變?yōu)樵胶鈺r的0.4倍。則，對C、D狀態(tài)的判斷結論是_________。第43頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例24.鋁-鐵合金溶于足量鹽酸，再用過量NaOH溶液處理，將沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒，得紅色粉末。此紅色粉末與原合金質量恰好相等。則，合金中鋁的質量分數(shù)為

。提示：解答此題要用到轉化的策略。根據(jù)有關反應可知，最終紅色粉末的成分是Fe2O3。根據(jù)“紅色粉末的質量恰好與原合金的質量相等”，由于整個反應過程中鐵元素的質量是不變的，那么，合金中鋁的質量即等于Fe2O3中氧的質量。答案：30%。（5）轉化的策略第44頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月例25.由乙炔(C2H2),苯(C6H6),乙醛(C2H4O)組成的混合物中碳的質量分數(shù)為72%,則其中氧的質量分數(shù)為A．22%B．19.6%C．16%D．無法計算第45頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月解答化學計算題應注意的問題第46頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05春季]（1）取ag鋁熱劑樣品，向其中加入足量的NaOH溶液，測得生成氣體（標況，下同）bL。反應的化學方程式是_____。其中鋁的質量是___g（2）取ag樣品將其點燃，恰好完全反應，該反應的化學方程式是：_____，氧化鐵與鋁的質量比是____。（3）待（2）中反應產(chǎn)物冷卻后，加入足量鹽酸，測得生成的氣體體積為cL，該氣體與（1）中所得氣體的體積比c︰b＝___。

第47頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05北京](1)等體積CO和CH4在相同條件下分別完全燃燒，轉移電子數(shù)之比是

。(2)101kPa時，CO的燃燒熱為283kJ/mol。相同條件下，2molCH4燃燒生成液態(tài)水，放出的熱量為1molCO完全燃燒放出熱量的6.30倍，CH4完全燃燒的熱化學方程式是

。(3)120℃、101kPa下，amL由CO、CH4組成的混合氣體在bmLO2中完全燃燒后，恢復到原狀態(tài)。①若混合氣體與O2恰好完全反應，產(chǎn)生bmLCO2,則CH4的體積分數(shù)為

（保留2位小數(shù)）。②若燃燒后氣體體積縮小了a/4mL，則a與b關系的數(shù)學表示式是

。

第48頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05全國2]某有機物A的相對分子質量大于110，小于150。其中碳和氫的質量分數(shù)之和為52.24%，其余為氧。(1)該化合物分子中含有幾個氧原子，為什么？(2)該化合物的相對分子質量是

。(3)該化合物的分子式是

。(4)該化合物分子中最多含

個羰基。

第49頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05全國3]在273K和10kPa的條件下，將2.00g氫氣、1.40g氮氣和1.60g氧氣混合，該混合氣體的體積是A6.72LB7.84LC10.08LD13.44L第50頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05江蘇理綜]有機物A由碳、氫、氧三種元素組成。取3gA與4.48L氧氣（標況）在密閉容器中燃燒，燃燒后生成二氧化碳、一氧化碳和水蒸氣（設反應物沒有剩余）。將生成的氣體依次通過濃硫酸和堿石灰，濃硫酸增重3.6g，堿石灰增重4.4g。（1）3gA中所含氫原子、碳原子的物質的量各是多少?（2）計算確定該有機物分子式。

第51頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05天津理綜]測純堿產(chǎn)品中NaHCO3含量的方法是：準確稱取純堿樣品Wg，放入錐形瓶中加蒸餾水溶解，加1-2滴酚酞指示劑，用物質的量濃度為c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由紅色到無色(指示CO32-＋H+＝HCO3-反應終點)，所用鹽酸體積V1mL，再加1-2滴甲基橙，繼續(xù)用鹽酸滴定至溶液由黃變橙，所用鹽酸總體積為V2mL。則樣品中NaHCO3質量分數(shù)的計算式為NaHCO3（％）＝

。第52頁，課件共56頁，創(chuàng)作于2023年2月[05天津理綜]磷在氧氣中燃燒，可能生成兩種固態(tài)氧化物。3.1g的單質磷（P）在3.2g氧氣中燃燒，至反應物耗盡，放出XkJ熱量。（1）計算確定反應產(chǎn)物的組成（化學式）

，其相應的質量（g）分別為

。（2）已知單質磷的燃燒熱為YkJ/mol，則1molP與O2反應生成固態(tài)P