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化学计算的基本方法
一．掌握“守恒法”及其适用范围和解题关键。
1．守恒法：根据物质变化前后某一特定的量固定不变（如质量守恒、元素或原子团的物质的量守恒、电子得失守恒、阳阴离子及正负电荷守恒等）的关系建立等式的计算方法。
2．适用范围：① 质量守恒法：适用于所有的化学反应计算；② 元素（原子、离子或原子团）守恒法：适用于所有的化学反应计算，尤其是混合物反应、多步连续或平行反应的计算；③ 电子得失守恒法：适用于所有的氧化还原反应计算；④ 离子电荷守恒法：适用于所有的电解质溶液及其离子反应的计算；⑤ 正负化合价守恒法：适用于有关化合物的化学式计算；⑥ 溶质的质量、物质的量、浓度或溶解度守恒法：适用于有关溶液的稀释、混合或一定温度下溶解度的计算；⑦ 物料守恒法：即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和，适用于溶液中溶质微粒浓度的定量分析与计算。
3．解题关键：首先必需明确一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。
二．掌握“方程组法”及其适用范围和解题关键。
1．方程组法：根据题意列出方程组求解的计算方法。
2．适用范围：求解混合物组分含量的通用方法；也用于其他有多个未知数与对应守恒关系的计算。
3．解题关键：借助守恒关系列出与未知数对应的方程组求解。对于常见的二元混合物，通常设2个物质的量的未知数，并通过物质的量把有关的量沟通起来，建立质量守恒、微粒守恒的方程组求解。
三．掌握“关系式法”及其适用范围和解题关键。
1．关系式法：从一步或多步化学反应或物质组成中找出关系建立比例式的计算方法
2．适用范围：① 物质转化关系法：适用于所有的化学反应，尤其是多步反应的计算；② 反应式叠加关系式法（又称总反应式法）：适用于多步循环反应的计算；③ 氧化还原关系式法：适用于氧化还原反应、电极反应，尤其是部分氧化（或还原）、电子转移的计算；④ 物质组成关系式法：适用于有关化学式，尤其是混合物中元素含量的计算；⑤ 溶液组成关系式法：适用于有关溶液的浓度、溶解度的计算。
3．解题关键：正确提取相应的关系式。
四．掌握“差量法”及其适用范围和解题关键。
1．差量法：根据某种物质变化前后某种量值的变化，由变化关系式找出“理论差量”，并把它当成一个变化量与题给的“实际差量”列出比例式的计算方法。
2．适用范围：某一单一的化学变化或物理变化中各种差量的计算，包括质量差、物质的量差、摩尔质量差、气体体积差、压强差、密度差、反应热差、溶解度差等计算。
3．解题关键：明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差量”，列出正确的比例式，求出答案。
五．掌握“极值（极端假设）法”及其适用范围和解题关键。
1．极值法：在解决复杂问题时，根据解题的需要，采用极端假设的方法，把问题推向极限，使复杂问题变为单一化、极端化和简单化问题的计算（或推理判断）方法。
2．适用范围：常用于混合物的组成及反应的计算、平行反应取值范围讨论的计算、化学平衡的计算等。
3．解题关键：先根据题意找出边界条件（极值）确定答案的可能取值范围，然后结合题给条件确定答案。
六．掌握“终态法”及其适用范围和解题关键。
1．终态法：不管中间过程，只须抓住物质转化的最终状态，研究最终的物质成分与起始成分的守恒关系，便可迅速求解的解题方法。
2．适用范围：混合物在溶液中的离子反应的图像型计算、有关溶解结晶的计算等。
3．解题关键：从整体出发，找出最终的物质成分与起始成分的守恒关系。
七．掌握“图表法”及其适用范围和解题关键。
1．图表法：根据题给图表数据进行有关计算或根据计算所得到的数据作出图像的计算方法。
2．适用范围：题给图表数据或要求作图的计算。
3．解题关键：抓住图像、表格中数据变化特征，并与有关概念、规律、物质性质等相结合，从中发现条件，确定计算关系；作图题则要与函数、图像等数学知识相结合。
八．典型试题。
1．在臭氧发生器中装入100 mL O2，经反应3O22O3，最后气体体积变为95 mL（体积均为标准状况下测定），则反应后混合气体的密度为
A．1.43 g/L B．1.50 g/L C．2.14 g/L D．无法判断
2．一种含有MgO、Mg3N2的混合物，若其中镁元素的质量分数为62.4%，则N元素的质量分数为
A．37.6% B．5.60% C．3.20% D．无法确定
3．某氧化剂中，起氧化作用的是HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 离子，在溶液中0.2 mol该离子恰好能使0.6 mol HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 离子完全氧化，则HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 离子还原后的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
4．将标准状况下2.24 L CO2通入150 mL 1 mol/L NaOH溶液中，下列说法正确的是
A．c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 ) 略大于c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 ) B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．c(Na+)＝c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 )＋c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 ) D．2c(Na+)＝3[c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 )＋c(HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 )]
5．某无水混合物由FeSO4和Fe2(SO4)3组成。测知该混合物中硫的质量分数为a%，则其中铁元素的质量分数为
A．1－4a% B．1－2a% C．1－a% D．1－3a%
6．把m g苯甲酸和对苯二甲酸的混合物溶于100 mL 1 mol/L NaOH溶液中，然后用0.5 mol/L H2SO4溶液滴定，消耗硫酸溶液30 mL。另取m g上述混合物溶于过量的甲醇中，加入少量浓硫酸，加热使完全反应，分离、精制，得到酯的混合物，其质量比m g增加15.8%，则m的数值为
A．5.8 B．6.0 C．6.2 D．无法计算
7．今有10.8 g由某碱金属M及其氧化物M2O组成的混合物，加入足量水，充分反应后，溶液经蒸发和干燥得到16 g固体。据此可确定碱金属M是
A．Li B．Na C．K D．Rb
8．在标准状况下，a L的氯气和氢气的混合气体经光照反应后，所得气体恰好使b mol NaOH完全转化为盐，那么a与b的关系不可能是
A．b＝a/22.4 B．b < a/22.4 C．b > a/22.4 D．b > a/11.2
9．镁带在空气中完全燃烧后，生成氧化镁和氮化镁。将其产物溶于60 mL 2.0 mol/L稀盐酸中，再加入20 mL 0.50 mol/L NaOH溶液以中和多余的酸，最后加入过量NaOH溶液使氨全部逸出，并测得氨气的质量为0.17 g。求镁带的质量。1.2 g。
10．Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的白色固体混合物27.2 g，溶于足量水并充分反应后，溶液中Ca2+、HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 、HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 全部转化为沉淀，将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体29.0 g。求原混合物中Na2CO3的质量。10.6 g。
11．准确称取6 g铝土矿样品（含Al2O3、Fe2O3、SiO2）放入盛有100 mL某浓度的硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10 mol/L NaOH溶液，产生的沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如图所示。 m/g
（1）硫酸溶液的物质的量浓度为_____1.75。
（2）若a＝2.3，用于沉淀Fe3+，消耗NaOH溶液
的体积是_____mL，铝土矿中Al2O3、Fe2O3的质量分2.7
数w分别为_____、_____；a值的范围是__________，0.85、0.12；1.625在这个范围内，a值越大，__________的质量分数越小。 0 a 35 45 V/mL
九．拓展练习。
1．当溶液中HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 离子与H2O2分子个数比为2:5时，溶液中HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 离子中的X元素恰好被还原成较低价态，H2O2中的氧元素被氧化为O2，则X元素的化合价变为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
2．在硫酸铝、硫酸钾和明矾的混合溶液中，测得[HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 ]＝0.2 mol/L，当加入等体积的0.2 mol/L KOH溶液时，生成的沉淀又恰好溶解，则原混合溶液中K+离子的浓度为
A．0.2 mol/L B．0.25 mol/L C．0.3 mol/L D．0.4 mol/L
3．将SO3溶解在硫酸中，所得混合物叫做“发烟硫酸”，通常以SO3的质量分数表示其组成。现将0.1180 g发烟硫酸试样溶于水，用0.1250 mol/L NaOH标准溶液滴定，用去标准溶液20.00 mL恰好中和。则该试样中SO3的质量分数为
A．15.2% B．16.9% C．17.3% D．18.00%
4．将1.7 t氨全部转化为硝酸，至少需要标准状况下的空气（其中氧气体积分数以1/5计）
A．1.68×104 m3 B．2.24×104 m3 C．4.48×103 m3 D．4.48×104 m3
5．由Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物28.4 g，把它们投入足量水中，完全反应后，溶液中Ca2+、HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 、HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 均转化为沉淀，将容器内的水分蒸干，最后得到30.2 g固体。则原混合物中Na2CO3的质量为
A．5.3 g B．10.6 g C．16.9 g D．无法确定
6．等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后，体积变为原体积的8/9（同温同压），这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为
A．3:4:1 B．3:3:2 C．6:7:3 D．6:9:0
7．把CO2和NO混合气体40 mL，缓缓通入足量Na2O2中，充分反应后体积缩小到20 mL，则原混合气体中CO2和NO的体积比可能是（NO2和NO均不与Na2O2反应）
A．1:2 B．3:4 C．1:1 D．4:3
8．把一定质量的碳和8 g O2在密闭容器里高温反应后，当恢复到原温度时测得容器内压强比原来增大0.4倍，则参加反应的碳的质量为
A．2.4 g B．3.0 g C．4.2 g D．6.0 g
9．某混合物含有NaCl、KCl和Na2CO3，经分析测得含钠31.53%、含氯27.08%，该混合物中Na2CO3的质量分数可能是
A．25% B．50% C．80% D．无法确定
10．在一定条件下，气体A可发生如下反应：2A(g) B(g)＋3C(g)。若已知所得混合气体对H2的相对密度为4.25。则A的式量可能是
A．8.5 B．16 C．17 D．34
11．两杯同浓度同体积的盐酸，分别加入m g铁和m g锌，当反应停止后，其中一杯中残留少量金属，则原杯中HCl的物质的量n为
A．m/32.5 < n ≤ m/28 B．m/32.5 ≤ n < m/28
C．m/32.5 < n < m/28 D．m/28 < n < m/32.5
12．在[HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" EMBED Equation.3 ]为4 mol/L的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液100 mL中加入一定量的铝粉，充分反应后，过滤，将滤纸上的固体干燥后称重为24.8 g，将此固体溶于稀盐酸中，没有产生气体；滤液中滴入BaCl2溶液无现象。然后加入过量的稀NaOH溶液得到沉淀，经过滤、灼烧，冷却后称重为4 g。求参加反应的铝的质量。2.7 g。
13．将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m g配成250 mL溶液，取出25.0 mL用1.0 mol/L盐酸滴定，至终点时，用去盐酸30.0 mL。若将上述样品m g加热至质量不变时，可得固体多少克？15.9 g。
14．工业上用焦炭、水和空气为原料合成氨，在理论上消耗焦炭和得到氨气的物质的量之比为多少（不考虑空气中O2的反应）？3:2。
15．取4 g某碱金属和其氧化物组成的混合物，使之与足量水充分反应，蒸发反应后的溶液，得5 g无水晶体。试确定该碱金属。K。
16．有混合气体A（由NO、H2、CO2组成），通过过量的Na2O2后，变成混合气体B，将B引燃，使其充分反应，得到浓度为70%的硝酸溶液（无任何气体剩余）。求混合气体A和B中各气体的体积比。2:4:7；4:8:5(O2)。
17．向100 mL FeCl3溶液中通入标准状况下的H2S气体2.24 L，设H2S全部被吸收，然后再加入过量铁粉，带反应停止后，测得溶液中含有0.6 mol金属阳离子，则原FeCl3溶液的物质的量的浓度是多少？4 mol/L。
18．将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中逐渐滴入5 mol/L NaOH溶液，所得沉淀的质量m与所用NaOH溶液体积V的关系如图所示。试计算： m/g
（1）所用盐酸的物质的量浓度。8 mol/L。
（2）合金中Mg、Al的物质的量之比。2:1。
0 20 160 180 V/mL
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