高一化学混合物计算专题
-
2016
高一化学混合物计算专题
——关系式法，平均量法则与极限假设法，讨论法
班级
学号
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【友情提醒】
解题没有一成不变的方法模式。
但从解决化学问题的基本步骤看，
< br>我们应建立一定的基本思维
模式。
“题示信息十基础知识
十逻辑思维”就是这样一种思维模式，
它还反映了解题的基本能力要
求，所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们建立解题的基本思维模式，深化基础，活化
< p>思维，优化素质，跳起来摘取智慧的果实。
【进行化学计算的基本步骤】
（
1
）认真审题，挖掘题示信息。
（
2
）灵活组合，运用基础知识。
（
3
）充分思维，形成解题思路。
< br>（
4
）选择方法，正确将题解出。
一、关系式法
1
、关系式法含义：
某些错综复杂的化学变化是若干个变化的综合，若按常规解法，从发展的起源开始，沿着化学
变化的轨迹推理演算，根据化学方程式分步求解，
显然是一种有着繁杂的计
算量的解法。但若抓住
变化的起源和结果，既变化的始态和终态。找出两者的相关量关系
，省略复杂的中间计算过程，即
可使推理演算简洁而迅速。这种方法叫关系式法。
2
、关系式法的适用范围：适用于多步进行
的连续反应的计算。
3
、化学反应关系式的建立
关系式法是根据化学方程式计算的巧用，
其解题的核心思想是化学反应中
质量守恒，
各反应物
与生成物之间存在着最基本的比例（数量）
关系。
【例
1
】
有一瓶在空气中放置了一段时间的
KOH
< br>固体，经分析测知其含水
%
、含
%
，取
1
克该样品投
< br>入到
25mL2mol/L
的盐酸中，
< br>多余的盐酸用
LKOH
溶液恰好完全中和，
蒸发中和后的溶液可
得到固体
（
）
。
【方法点评】
关系式法中的原子守恒
。
【例<
/p>
2
】
在一定温度下
SO
2
和
SO
3
混合气体在不考虑化学变化时，
其中含
O
的质量分数是
56%
，
则
SO
2
的含量
(
质量分数
)
为
。
【方法点评】
关系式法中的列方程组求解
。
【
例
3
】有
铁的氧化物
< br>A
和
B
分别重
< br> g
，
g
。加热下用足量的
CO
还原，并且把生成的
CO
2
通入澄
清石灰水中都得到
g
沉淀。
则
A
化学式为
、
B
化学式为
。
【方法点评】
关系式法中的列化学方程求解。
【强化练习】
1
．有
Na
2
CO
3
和
K
2
< br>CO
3
的混合物，
溶于水后加入
足量的
CaCl
2
溶液，
反应后得到
CaCO
3
沉淀
g
，混合物
中
Na
2
CO
3
和
K
2
CO
3
物质的量之比是
（
）
A
．
1
∶
1
B
．
1
∶
2
C
．
1
∶
3
D
．
1
∶
4
—
2
．某温度下，将
Cl
2
通入
NaOH
溶液中，反应
得到
NaCl
、
NaClO
、
NaClO
3
的混合溶
液，经测定
ClO
—
与
ClO
3
的浓度之比为
1
∶
3
，则此反应中被还原的氯元素与被氧化
的氯元素原子的物质的量之
比为
（
）
A
．
21
∶
5
B
．
11
∶
3
C
．
3
∶
1
D
．
4
∶
1<
/p>
3
3
．工厂实
验室欲从含
FeCl
3
%
、密度为
1.25
g/cm
的工业废水中提取纯铁粉，
首先用
NaOH
溶液将
废水中的
FeCl
3
转化为
F
e(OH)
3
，得到
Fe
2
O
3
,
< br>用氢气还原
Fe
2
O
3
生成铁粉。今欲用此方法从废水中
制得
11.2 g
铁粉，需要废水多少升？
(
提示：废水中其他杂质不与
NaOH
反应
) []
二、平均量法则与极限假设法，
平均
值法：是巧解方法，它也是一种重要的解题思维和解题技能。它是根据
，只要求出（或
已知）平均值
，就可判断
M
A
或<
/p>
M
B
的取值范围，从而巧妙而快速地解出
答案。
极值法：巧用数学极限知识进行化学计算的方法。
【例题
4
】
由锌、铁、铝
、镁四种金属中的两种组成的混合物
10 g
与足量的盐酸反应
产生的氢气
在标准状况下为
L
，则混合物中一定含有的金属是
（
）
A
．锌
B
．铁
C
．铝
D
．镁
【例题
5
】
现
有某氯化物与氯化镁的混合物，取粉末完全溶于水后，与足量的硝酸银溶液反应后得
到<
/p>
g
氯化银沉淀，则该混合物中的另一氯化物是（
）
A
．
LiCl
B
．
KCl C
．
CaCl
2
D
．
AlCl
3
【强化练习】
4
．
4
个同学同时分析一个由
KCl
和
KBr
组成的混合物
,
他们各取克样品配成水溶液
,
加入足够
HNO
3
后再加入适量
AgNO
3
溶液
,
待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示
,
其中数据合理的是（
）
A.3.06g
D.
无合理数据
三、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时，若题设条件充分
，则可直接计算求解；若题设条
件不充分，则需采用讨论的方法，计算加推理，将题解出
。
如：
C
O
2
通入
NaOH
等强碱溶液的反应与
CO
2
气体的
通入量有关，当
CO
2
通入少量时生成
碳酸盐，
当
CO
2
通入过量时生成碳酸氢盐；当
CO
2
的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因
此推断时一定要注意
CO
2
与碱之间量的关系。以
< br>CO
2
与
NaOH
溶液反应为例：
CO
2<
/p>
＋
2NaOH==Na
2
CO
3
＋
H
< br>2
O
，
CO
2
＋
NaOH==NaHCO
3<
/p>
－
当
n
(OH
)∶
n
(CO
2
)
的值不同时产物如下：
－
显然，
n
(OH
)∶
n
(CO
2
)
在
1~2
间其两种产物共存的配比种类有无数种。
【例题
6
】
向溶有
mol
KOH
和
mol
< br>Ba(OH)
2
的水溶液中通入
CO
2
气体，下列图象能正确反映通入
CO
2
气体的体积和沉淀物质的量的关系的是
< br>(
横坐标表示通入
CO
2
气体的体积，
纵坐标表示沉
淀的物质的量
(
)
【拓展对应离子方程式书写】
【
强化练习
】
5.
【
2016
年
10
月浙江学考
29
．
】为确定
Na
2
CO
3
和
NaHCO<
/p>
3
混合物样品的组成，称取四份该样品溶于
水后分别逐滴加入相同浓度盐酸
mL
，
充分反应，
产生
CO
2
的体积
（已折算成标准准状况
下的体积，不考虑<
/p>
CO
2
在水中的溶解）如下表：
实验序号
盐酸体积
(mL)
样品质量
(g)
CO
2
体积
(mL)
I
672
II
840
III
896
IV
672
（
1
）样品中物质的量之比
n
(Na
2
CO
3
) :
n
(NaH
CO
3
)=
。
（
2
）盐酸的物质的量浓度
c
(HCl)=
。
6
．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取
30mL
同浓度的盐酸溶液，加入不同质量的同一种
镁铝合金粉末，产生气体，有关
数据记录如下：
试回答：
（
1
）
甲组实验中盐酸
______
，
乙组实验中盐酸
______
（填“过量”、
“适量”或“不足量”）
。
（
2
）要推导出盐
酸的物质的量浓度，所提供的数据中作计算依据的是
___
___
，
计算出盐酸的物质的量浓度
为
______mol/L
。
（
3
）要求出合金中镁、铝的物质的量之比，
可作计算依据的数据是
___
___
，
镁、铝的物质的量之比为<
/p>
______
。
7
．电子工业常用一定浓度的
FeCl
3
溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板，制成
印刷线路板。
有关反应为：
2FeC
l
3
+ Cu =
CuCl
2
+
2FeCl
2
2
现将一块敷有铜箔的绝缘板浸入×10
mL
某
FeCl
3
溶液
A
中，一段时间后，将该线路板取出，
向所得溶液
B
中加入铁粉
m
g
，充分反应后剩余固体
n
g
；将固体滤出并从滤液
C
（忽略反应前后
－
1
—
溶液体积的
变化）
中取出
mL
，
向其中滴入
< br>mol·L
AgNO
3
溶液
mL
时，
溶液中的
Cl
恰好完全沉淀。
请计算：
－
1
（
1
）溶液
A
中
FeCl
3
的物
质的量浓度为_________________
mol·L
；
（
2
）假若铁粉不再溶解，向溶液
B
中加入的铁粉质量至少应当大于
______________g
；
（
3
）讨论当剩余固体的组成不同时
m<
/p>
与
n
可能的取值范围，并填入下表
剩余固体的组成
m
的取值范围
n
的取值范围
只有铜
有铁且有铜
（用含
m
的代数式表示）
－
1
（
4
）当
m
＝，
n
＝时，溶液
B
中
FeCl
2
的物质的量浓度为________ mol·L
．
8
．
用沉淀法测定
NaHCO
3
和
K
2
CO
3
混合物的组成。
实验过程是每次称取一定质量的样品溶于水制成溶
液，向其中滴加相同浓
度的
Ba(OH)
2
溶液
500mL
，每次实验均充分反应。实验记录如下：
实验次数
样品质量
/g
沉淀质量
/g
1
2
3
4
回答下列问题：
（
< br>1
）第
2
次实验中产生沉淀质量
是多少，将结果填入表格空白处。
（
2
）
Ba(OH)
2
< br>溶液中溶质的物质的量浓度是
。
（
3
）第
2
次实验样品中
NaHCO
3
的物质的量是
。
9
．中学化学教材上有如下介绍：在
氢氧化钠浓溶液中加入氧化钙，加热，制成的白色固体就是碱
石灰。有两个实验小组的同
学决定通过实验探究碱石灰的组成。
（
1
）第一小组设计的实验方案如下
取
50mL
溶液
操作
I
称取
4.0g
碱石灰
配成
< br>500mL
溶液
数据
a
计算
n(OH
)
－
取
50mL
溶液加入
沉淀
足量
Na
2
CO
3
－
2+
过滤
、洗涤
2+
计算
n(Ca
)
数据
b
干燥、称量
+
①下列关于溶液中
n(OH
)
、
n(Ca
)
、<
/p>
n(Na
)
之间的关系式正确的是
_________
。
+
2+
－
+
2+
－
a
．
n(Na
)+ 2n(Ca
)=
n(OH
)
b
．
2n(Na
)+
n(Ca
)= n(OH
)
+
2+
－
c
．
n(Na
)+
n(Ca
)=2n(OH
)
+
2+
②现有碱石灰，设其中
n(Na
)=
x
mol
，
n(Ca
)=
y
mol
，请填写下表：
碱石灰的
NaOH
，
Ca(OH)
2
，
NaOH
，
CaO
NaOH
，
CaO
，
Ca(OH)
2
NaOH
，
Ca(OH)
2
可能组成
H
2
O
x
、
y
之间关系式
（等
式或不等式）
40
x
+5
6
y
<<40
x
+74
y
（
2
）第二
小组查得如下资料：氢氧化钙在
250℃时不分解，氢氧化钠在
580℃时不分解。他们设
计了如下方案并得出相关数据：取市售碱石灰，在
250℃时加热至恒重，测得固体质量减少
了，剩余固体在
580℃时继续加热至恒重，固体质量又减少了
。请
通过计算确定该碱石灰
各成分的质量分数。
2+
+<
/p>
10
．
为测定一置于空气中的某硫酸酸化
的
FeSO
4
溶液中
< br>Fe
被氧化的百分率，
某同学准确最取
< br>c(H
)=L
2+
3+
（忽略
Fe
、
Fe
的水解）的
FeSO
4
溶液
200mL
，加入过量
BaC
l
2
溶液，充分反应后过滤、洗涤、
干
燥，得到沉淀
g
；再另取同样的
Fe
SO
4
溶液
200 mL
，向其中加入过量
NaOH
溶液，搅拌使其
充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧所得固体，最终得固体
< br>8.0g
。
（
1
）通过计算，填写下表：
离子
浓度
mol/L
2+
3+
2+
c(SO
4
)
3+
2
－
c(Fe
、
Fe
)
2+
3+
注
：
c(Fe
、
Fe
)
表示
Fe
和
Fe
的总的物质的量的浓度
2+
（
2
）计算原溶液中
< br>Fe
被氧化的百分率。
2+<
/p>
2+
3+
+
2<
/p>
－
（
3
）当
Fe
部分被氧化时，试推导
c(Fe
、
Fe
)
与
c(H
)
、
c(SO<
/p>
4
的关系。
2016
高一化学混合物计算专题
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