高考化学常用计算方法

原料，以硅胶为催化剂，在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全
反应生成密胺，则NH3和CO2的质量之比应为
A.17∶44
B.22∶17
√C.17∶22
D.2∶1
解析 根据密胺的结构简式和元素守恒可知，一个密胺分子中有三个碳原子和 六个氮原子，所以合成1 mol 密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3，NH3和CO2的质 量之比应为(6×17)∶(3×44)＝17∶22。
√ A.72% B.40% C.36% D.18%
解析 由S原子守恒和有关反应可得出：
S～H2SO4～2NaOH
32 g
2 mol
m(S)
0.5×10×10－3 mol
得m(S)＝0.08 g
原混合物中 w(S)＝00..0282 gg×100%≈36%。
8.金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程 式为Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应： SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成 的 Fe2 ＋ ， 反 应 的 化 学 方 程 式 为 6FeCl2 ＋ K2Cr2O7 ＋ 14HCl===6FeCl3 ＋ 2KCl＋2CrCl3＋7H2O。现有金属锡试样0.613 g，经上述反应后，共用 去0.100 mol·L－1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不 参加反应，锡的相对原子质量为119)。
，
废
水
中
苯
酚
的
含
量
＝
av1－16bv3mol×94 v2L
g·mol－1＝946a6vv1－2 bv3g·L－1。
方法三 差量法 1.应用原理 差量法是指根据化学反应前后有关物理量发生的变化，找出“理论差量”。 这种物理量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的 热量等。用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量 列成比例，然后求解。 2.解题步骤
已知：①I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6 ②Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
③
946av1－bv3 计算废水中苯酚的含量为______6_v_2______g·L－1(苯酚摩尔质量：94 g·mol－1)。
解析 n(BrO－ 3 )＝av1×10－3mol，根据反应 BrO－ 3 ＋5Br－＋6H＋===3Br2＋3H2O 可知
2×84
62
x 则 x＝84w311－w2，
w1－w2
故样品纯度为mmN样a2C品O3＝w1w－1 x＝84w321－w513w1。
11.将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体
积均在同温同压下测定)，该b L 气体中NH3的体积分数是
2a－b A. a
b－a B. b
化学计算的常用方法
方法一 守恒法 1.应用原理 所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程 中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中的各种各样的守恒，如质 量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。 2.解题步骤
对点集训
题组一 原子守恒
1.密胺是重要的工业原料，结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为
答案 Sn与K2Cr2O7物质的量的关系：
3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O7
3×119 g
1 mol
x
0.100×0.016 mol
x＝3×119
g×0.100×0.016 1 mol
mol＝0.571
2
g
w(Sn)＝00.5.671132gg×100%≈93.2%。
9.(2019·北京，26改编)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量 (废水中不含干扰测定的物质)。 Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L－1 KBrO3标准溶液。 Ⅱ.取v1 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色。 Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2 mL废水。 Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI。 Ⅴ.用b mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液， 继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。
2.28 g铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na2O2固体，充分反应后过滤，将滤 渣加强热，最终得到的固体质量为
A.36 g C.80 g
√B.40 g
D.160 g
解析 28 g铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液，然后加入足量的Na2O2固体， 由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，本身也具有强氧化性，所以充 分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe2O3， 根据铁原子守恒， n(Fe2O3)＝21n(Fe)＝12×56 g2·8mgol－1＝0.25 mol
解析 根据表格提供的离子可知，NH＋ 4 水解导致试样溶液呈酸性，再根据电荷守 恒可知，c(K＋)＋c(NH4＋ )＋c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO24－)＋c(Cl－)＋c(NO－ 3 )，将表格 中的数据代入得 H＋浓度为 10－4 mol·L－1，则 pH 为 4。
易错警示 列式时不要忘了离子浓度前乘上离子所带电荷数。
方法二 关系式法 1.应用原理 关系式法是表示两种或多种物质之间“量”的关系的一种简化式子。在多步 反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间的“量”的关系表示出 来，把多步计算简化成一步计算。正确书写关系式是用关系式法解化学计算 题的前提。 2.解题步骤
对点集训
7.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫， 把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L－1 氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为
所得Fe2O3固体的质量为：0.25 mol×160 g·mol－1＝40 g。
题组二 电荷守恒 3.将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH＝1的硫酸溶液中，然后向 其中加入NaOH溶液，使Fe3＋ 、Al3＋刚好沉淀完全，用去NaOH溶液100 mL， 则NaOH溶液的浓度为_0_._2_m__o_lLol＝0.2
mol·L－1。
4.若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子
K＋
Na＋
NH＋ 4
SO24－ NO－ 3
Cl－
浓度/mol·L－1 4×10－6 6×10－6 2×10－5 4×10－5 3×10－5 2×10－5
根据表中数据判断试样的pH＝_4__。
对点集训
10.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，
其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
84w2－53w1
√A. 31w1
84w1－w2 B. 31w1
73w2－42w1 C. 31w1
115w2－84w1 D. 31w1
解析 由题意知(w1－w2)g应为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的质量，设样品 中NaHCO3质量为x g，由此可得如下关系： 2NaHCO3==△===Na2CO3＋CO2↑＋H2O
解析 当 Fe3＋ 、Al3＋刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而 Na＋全部来源
于 NaOH，且变化过程中 Na＋的量不变。根据电荷守恒可知：nnSNOa24＋－＝12，所以，
n(NaOH)＝n(Na＋)＝2n(SO24－)＝n(H＋)＝0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02 mol，c(NaOH)＝
6.[2016·全国卷Ⅲ，28(2)]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸 的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。 废钒催化剂的主要成分为：
物质
V2O5
V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3
质量分数/% 2.2～2.9 2.8～3.1 22～28 60～65 1～2 <1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变为 VO＋ 2，则需要氧化剂KClO3至少为__0_.5__ mol。
解析 “氧化”中使 3 mol 的 VO2＋变为 VO＋ 2 ，转移电子的物质的量为 3 mol× (5－4)＝3 mol；氧化剂 KClO3 被还原为 KCl，Cl 元素的化合价由＋5 价降低到 －1 价，根据电子守恒可知，需要 KClO3 的物质的量至少为3 m6 ol＝0.5 mol。
2a－b
√C. b
b－a D. a
解析 设有x L NH3分解，则 2NH3(g)===N2(g)＋3H2(g) ΔV
2
1
3
2
x 2x＝b－2aL
(b－a)L
x＝b－a w(NH3)＝a－bb－a＝2ab－b
题组三 电子守恒 5.某强氧化剂 XO(OH)＋ 2 可被Na2SO3还原。如果还原1.2×10－3 mol XO(OH)＋ 2 需用30 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的物质可能是
√ A.XO B.X2O3 C.X2O D.X
解析 由题意知，S元素由＋4价→＋6价，假设反应后X的化合价为＋x价，根据 氧化还原反应中得失电子数目相等可得，1.2×10－3 mol×(5－x)＝0.03 L×0.1 mol·L－1 ×(6－4)，解得x＝0，所以X元素被还原后的物质是X，D项正确。
n(Br2)＝3av1×10－3mol，溴分别与苯酚和 KI 反应，先计算由 KI 消耗的溴的量， 设为 n1(Br2)，根据 I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6 可知 I2～2Na2S2O3，又 Br2＋ 2I－===I2＋2Br－可知 Br2～I2，可得 Br2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝bv3×10－3mol，