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高中化学常见化学计算方法-高中课件精选.doc
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常见化学计算方法
主要有:差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、极值法、关系式法、方程式叠加法、等量代换法、摩尔电子质量法、讨论法、图象法(略)、对称法(略)。
一、差量法
在一定量溶剂的饱和溶液中,由于温度改变(升高或降低),使溶质的溶解度发生变化,从而造成溶质(或饱和溶液)质量的差量;每个物质均有固定的化学组成,任意两个物质的物理量之间均存在差量;同样,在一个封闭体系中进行的化学反应,尽管反应前后质量守恒,但物质的量、固液气各态物质质量、气体体积等会发生变化,形成差量。差量法就是根据这些差量值,列出比例式来求解的一种化学计算方法。该方法运用的数学知识为等比定律及其衍生式:或。差量法是简化化学计算的一种主要手段,在中学阶段运用相当普遍。常见的类型有:溶解度差、组成差、质量差、体积差、物质的量差等。在运用时要注意物质的状态相相同,差量物质的物理量单位要一致。
1.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g,加热至质量不再变化时,称得固体质量为12.5g。求混合物中碳酸钠的质量分数。
2.实验室用冷却结晶法提纯KNO3,先在100℃时将KNO3配成饱和溶液,再冷却到30℃,析出KNO3。现欲制备500g较纯的KNO3,问在100℃时应将多少克KNO3溶解于多少克水中。(KNO3的溶解度100℃时为246g,30℃时为46g)
3.某金属元素R的氧化物相对分子质量为m,相同价态氯化物的相对分子质量为n,则金属元素R的化合价为多少?
4.将镁、铝、铁分别投入质量相等、足量的稀硫酸中,反应结束后所得各溶液的质量相等,则投入的镁、铝、铁三种金属的质量大小关系为( )
(A)Al>Mg>Fe (B)Fe>Mg>Al (C)Mg>Al>Fe (D)Mg=Fe=Al
5.取Na2CO3和NaHCO3混和物9.5g,先加水配成稀溶液,然后向该溶液中加9.6g碱石灰(成分是CaO和NaOH),充分反应后,使Ca2+、HCO3-、CO32-都转化为CaCO3沉淀。再将反应容器内水分蒸干,可得20g白色固体。试求:
(1)原混和物中Na2CO3和NaHCO3的质量;
(2)碱石灰中CaO和NaOH的质量。
6.将12.8g由CuSO4和Fe组成的固体,加入足量的水中,充分反应后,滤出不溶物,干燥后称量得5.2g。试求原混和物中CuSO4和Fe的质量。
二、十字交叉法
凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题,即二组分的平均值,均可用十字交叉法,此法把乘除运算转化为加减运算,给计算带来很大的方便。
十字交叉法的表达式推导如下:设A、B表示十字交叉的两个分量,表示两个分量合成的平均量,xA、xB分别表示A和B占平均量的百分数,且xA+xB=1,则有:
A·xA+B·xB=(xA+xB) 化简得:
若把放在十字交叉的中心,用A、B与其交叉相减,用二者差的绝对值相比即可得到上式。
十字交叉法应用非常广,但不是万能的,其适用范围如表4—2:
含 化学
义 量
类型
A、B
xA、xB
1
溶液中溶质
质量分数
混合溶液中溶质质量质量分数
质量分数
2
物质中某元素
质量分数
混合物中某
元素质量分数
质量分数
3
同位素相对
原子质量
元素相对
原子质量
同位素原子
百分组成
4
某物质相对
分子质量
混合物平均相对分子质量
物质的量分数
或体积分数
5
某物质分子
组成
混合物的平均
分子组成
物质的量分数
6
用于某些综合计算:如十字交叉法确定某些盐的组成、有机物的组成等
正确使用十字交叉法解题的关键在于:(1)正确选择两个分量和平均量;(2)明确所得比为谁与谁之比;(3)两种物质以什么为单位在比。尤其要注意在知道质量平均值求体积或物质的量的比时,用此法并不简单。
1. 现有50g 5%的CuSO4溶液,把其浓度增大一倍,可采用的方法有:(1)可将原溶液蒸发掉 g水;(2)可向原溶液中加入12.5% CuSO4溶液 g;(3)可向原溶液中加入胆矾 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,现测得含氮质量分数为40%,则混合物中NH4NO3和CO(NH2)2的物质的量之比为( )
(A)4∶3 (B)1∶1 (C)3∶4 (D)2∶3
3. (1)已知溶质质量分数分别为19x%和x%的两硫酸溶液,若将它们等体积混和,则所得混和液的溶质质量分数与10x的大小关系如何?(2)已知溶质质量分数为a%的氨水物质的量浓度是b mol·L-1,则%的氨水物质的量浓度与 mol·L-1的大小关系如何?
4. 将金属钠在空气中燃烧,生成Na2O
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