1、華東師范大學附屬東昌中學華東師范大學附屬東昌中學唐增富唐增富2015.3.31.一、幫助學生厘清計算類型一、幫助學生厘清計算類型涉及化學變化過程的計算涉及化學變化過程的計算不涉及化學變化過程的計算不涉及化學變化過程的計算 化學式化學式 混合式量混合式量 溶解度等溶解度等二、幫助學生認識二、幫助學生認識“能能”或或“不能不能”不能：不能： 條件充分，缺少已知的量條件充分，缺少已知的量 不能算為不能算為算可能算可能能：能： 條件充分，已知量給足條件充分，已知量給足 能算則為能算則為算具體算具體二、幫助學生認識二、幫助學生認識“能能”或或“不能不能” 不能的兩種典型問題（多為混合物或不同不能的兩種典

2、型問題（多為混合物或不同反應）反應）（1）知成分或知反應（但不具體）知成分或知反應（但不具體）求范求范圍圍 例例1：鎂鎂、鋁鋁合金共合金共3 g與足量稀鹽酸反應，與足量稀鹽酸反應，可產生標準狀態下可產生標準狀態下H2的體積（可能）是。的體積（可能）是。（2010上海上海-22）由）由5 mol Fe2O3 、4 mol Fe3O4和和3 mol FeO 組成的混合物，加入純組成的混合物，加入純鐵鐵1 mol并在并在高溫下和高溫下和Fe2O3反應反應。若純鐵完全反應，則反應。若純鐵完全反應，則反應后混合物中后混合物中FeO與與Fe2O3的物質的量之比可能是的物質的量之比可能是（ ） A4 3 B

3、3 2 C3 1 D2 l（2015-1普陀）已知：普陀）已知：Cu2S、CuS是兩種不溶于水是兩種不溶于水的黑色固體，在一定條件下都能與稀的黑色固體，在一定條件下都能與稀HNO3反應：反應： 3CuS8H8NO3（8HNO3）3Cu23SO428NO4H2O 3Cu2S16H10NO3（16HNO3）6Cu23SO4210NO8H2O 現將四份質量不同的某現將四份質量不同的某Cu2S和和CuS混合物樣品混合物樣品分別與分別與100 mL 5 mol/L的稀硝酸充分反應，樣品質的稀硝酸充分反應，樣品質量與產生氣體的體積（已折合成標準狀況）如下量與產生氣體的體積（已折合成標準狀況）如下表所示：丙

4、樣品質量表所示：丙樣品質量64.0,氣體體積氣體體積(L) V57計算丙實驗中產生氣體的體積（計算丙實驗中產生氣體的體積（V）。）。屬于條件不充分（反應對象不明確）求范圍屬于條件不充分（反應對象不明確）求范圍二、幫助學生認識二、幫助學生認識“能能”或或“不能不能” 不能的兩種典型問題（多為混合物或不同不能的兩種典型問題（多為混合物或不同反應）反應）（2）不知成分或反應）不知成分或反應求平均求平均 例例2：某合金某合金5.6 g與足量鹽酸反應產生了與足量鹽酸反應產生了0.1 mol H2，則該合金可能是，則該合金可能是 A.Al、Mg B.Zn、Fe C.Al、Cu D.Fe、Cu。有機化學中烴

5、的混合物也較多。有機化學中烴的混合物也較多。三、幫助學生理解是化學的計算三、幫助學生理解是化學的計算功夫是功夫是“化學化學”不是不是“計算計算”（1）方法要精簡）方法要精簡計算方法其實計算方法其實就兩種就兩種一種是一種是物質或微粒間的關系物質或微粒間的關系成比例成比例 便于算列方程或方程組便于算列方程或方程組 成比例關系列方程或方程組成比例關系列方程或方程組 化學方程式中化學方程式中各種相關物質各種相關物質相關量相關量均是均是成比成比例例的，包括的，包括相關物質相關量的差相關物質相關量的差也是成比例的也是成比例的（溶液體積溶液體積、溶液濃度不是一定成比例溶液濃度不是一定成比例）。）。簡單問題用

6、成比例解決簡單問題用成比例解決 所謂簡單問題，就是反應少（一般兩個以所謂簡單問題，就是反應少（一般兩個以內）、步驟少（經歷一兩步）內）、步驟少（經歷一兩步）（2015-1虹口）虹口）56工業上用氯氣氧化鹵水工業上用氯氣氧化鹵水中的溴離子，吹出溴蒸氣后用中的溴離子，吹出溴蒸氣后用10% 的純堿溶的純堿溶液吸收，反應的化學方程式為：液吸收，反應的化學方程式為：3Na2CO3+ 3Br2 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2 若生成標準狀況下若生成標準狀況下3.36 L CO2，吸收的，吸收的Br2為為_g。化學式的計算用成比例化學式的計算用成比例（2012-上海）上海）58鈉鈉-鉀合金可在核

7、反應堆中鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液。用作熱交換液。5.05 g鈉鈉-鉀合金溶于鉀合金溶于200 mL水生成水生成0.075 mol氫氣。氫氣。（1）計算溶液中氫氧根離子的物質的量濃度）計算溶液中氫氧根離子的物質的量濃度（忽略溶液體積變化）。（忽略溶液體積變化）。（2）計算并）計算并確定該鈉確定該鈉-鉀合金的化學式鉀合金的化學式。設設Na：x mol，K：y mol 23x+39y=5.05，x+y=0.0752=0.15x=0.05 ，y=0.1 x:y=1:2，化學式為，化學式為NaK2。（2013-上海）上海）56某種由某種由碳酸鈉碳酸鈉和碳酸氫鈉組和碳酸氫鈉組成的晶體成的晶體452

8、 kg溶于水，然后通入二氧化碳，溶于水，然后通入二氧化碳，吸收吸收二氧化碳二氧化碳44.8103 L（標準狀況），獲得（標準狀況），獲得純純的碳酸氫鈉溶液，測得溶液中含碳酸氫鈉的碳酸氫鈉溶液，測得溶液中含碳酸氫鈉504 kg，通過計算確定該（，通過計算確定該（原原）晶體的化學式晶體的化學式。 Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO31 1 168x 2 y x=2 y=336 kg原原n(NaHCO3)=(504-336)84=2，n(H2O)=(452-2106-284)18=4n(Na2CO3): n(NaHCO3) : n(H2O)=1 :1 :2當然：當然： 求化學式時有時需要合理利

9、用離子化合物求化學式時有時需要合理利用離子化合物的的電荷守恒電荷守恒（或稱（或稱化合價總和為化合價總和為0）（2008-上海）上海）31、達喜的化學成分是鋁和達喜的化學成分是鋁和鎂的堿式鹽。鎂的堿式鹽。在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量氫氧化鈉，過濾，沉淀物進行干燥后重量氫氧化鈉，過濾，沉淀物進行干燥后重1.74g，若該堿式鹽中氫元素的質量分數為，若該堿式鹽中氫元素的質量分數為0.040，試推測該，試推測該堿式鹽的化學式堿式鹽的化學式。（2015-1楊浦）楊浦）56。溶解度計算也是一種成比例溶解度計算也是一種成比例 其實溶解度就是飽和溶液中：其實溶解度就

10、是飽和溶液中：溶劑溶劑、溶質溶質、溶液溶液的質量相互間成比例。的質量相互間成比例。（2010-上海）上海）30Na2SO37H2O是食品工業是食品工業中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑。中常用的漂白劑、抗氧化劑和防腐劑。Na2SO3在在30時的溶解度為時的溶解度為35.5 g/100 g H2O。（1）計算）計算30時時Na2SO3飽和溶液中飽和溶液中Na2SO3的的質量分數。（保留質量分數。（保留2位小數）位小數）（2）計算）計算30時時271 g Na2SO3飽和溶液中水飽和溶液中水的質量。的質量。(100+35.5):100=271:x，x=200 g（3）將）將30的的Na2SO3飽和溶

11、液飽和溶液271 g冷卻到冷卻到10，析出，析出Na2SO37H2O晶體晶體79.5 g。計算。計算10時時Na2SO3在水中的溶解度。在水中的溶解度。 79.5 g Na2SO37H2O晶體中晶體中Na2SO3為為39.75 g，H2O也為也為39.75 g(271-200)-39.75:(200-39.75)=x:100 x=19.5 g/100g水。水。相關物質相關物質相關量相關量差差成比例成比例 固體質量差、氣體體積差、物質的量差等固體質量差、氣體體積差、物質的量差等一般具有典型特征：一般具有典型特征：已知量間有相關物質相關量的改變（差不為已知量間有相關物質相關量的改變（差不為0）或不

12、變（差為）或不變（差為0）已知量中有混合物（特別是多種混合物）已知量中有混合物（特別是多種混合物）例例3：FeCl3和和CuCl2混合溶液中，加入一定量的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，反應后經過濾、洗滌、干燥后固體鐵粉，反應后經過濾、洗滌、干燥后固體質量沒質量沒有改變有改變。求原混合物中。求原混合物中FeCl3與與CuCl2的物質的量的物質的量比。比。例例4：溴化鈉和氯化鈉的混合物：溴化鈉和氯化鈉的混合物12.00 g，跟足，跟足量氯氣反應后，經加熱、烘干最后得固體量氯氣反應后，經加熱、烘干最后得固體7.55 g，求混合物物中，求混合物物中NaCl的質量分數的質量分數例例5：在常溫常壓下，甲烷

13、與足量氧氣的混合：在常溫常壓下，甲烷與足量氧氣的混合氣體共氣體共57 mL，點燃爆炸后，剩余氣體，點燃爆炸后，剩余氣體23 mL（恢復到原來狀態）。求原混合氣體中甲烷（恢復到原來狀態）。求原混合氣體中甲烷的體積。的體積。 （2014-上海）上海）55硫化氫體積分數為硫化氫體積分數為0.84的混合氣的混合氣體（體（H2S、H2O、N2）在空氣中完全燃燒，若空氣）在空氣中完全燃燒，若空氣過量過量77，計算，計算產物氣體產物氣體中中SO2體積分數體積分數（水是氣（水是氣體）。已知空氣組成：體）。已知空氣組成：N2體積分數體積分數0.79、O2體積分體積分數數0.21。2H2S+3O22SO2+2H2

14、O(g) V 2 3 2 10.84 x=1.26 y=0.84 z=0.42V(前總前總)=1+(1.260.21)1.77=11.62V(后總后總)=11.62-0.42=11.2SO2的體積分數為：的體積分數為：0.8411.2=0.075三、幫助學生理解是化學的計算三、幫助學生理解是化學的計算功夫是功夫是“化學化學”不是不是“計算計算”（1）方法精簡）方法精簡另一種元素另一種元素自身的關系自身的關系不改變（不改變（守恒守恒）便于算，列方程或方程組便于算，列方程或方程組守恒關系列方程或方程組守恒關系列方程或方程組 復雜問題用守恒復雜問題用守恒 所謂復雜問題就是：所謂復雜問題就是：反應多反

15、應多、步驟多步驟多、反應、反應過過程不明晰程不明晰等等常用的守恒關系有：常用的守恒關系有：原子守恒：原子守恒： （包括質量守恒，特別是計算反應后溶液的（包括質量守恒，特別是計算反應后溶液的質量等）質量等）電子守恒：電子守恒： （對應守恒、分段守恒、總過程守恒）（對應守恒、分段守恒、總過程守恒）電荷守恒電荷守恒（2）策略指導）策略指導先掐后算先掐后算（思維過程外顯）（思維過程外顯）重新讀題重新讀題（2015-1虹口）虹口）57吹出的溴蒸氣中會含有少量吹出的溴蒸氣中會含有少量未反應的氯氣，用純堿吸收后實際生成的是未反應的氯氣，用純堿吸收后實際生成的是NaCl、NaBr和和NaBrO3。若所得溶液中

16、含。若所得溶液中含0.1 mol NaCl與與0.6 mol NaBr，則溶液中，則溶液中NaBrO3的物質的物質的量為的量為_mol。Br2Cl2Na2CO3NaClNaBrNaBrO30.10.6x0.11+0.61=5x，x=0.14（2015-1虹口）虹口） 58將純堿吸收后所得的溶液將純堿吸收后所得的溶液濃縮，加入濃縮，加入2 mol/L H2SO4后蒸餾可以回收純溴后蒸餾可以回收純溴：5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 3Na2SO4+ 3Br2+ 3H2O 已知向一定質量的濃縮液中加入已知向一定質量的濃縮液中加入300mL硫酸可回收硫酸可回收81.6 g液溴，液溴，硫

17、酸全部轉化為硫酸全部轉化為硫酸鈉硫酸鈉。若改為加入。若改為加入180 mL硫酸，計算可回收硫酸，計算可回收的液溴的質量。的液溴的質量。Br2Na2CO3?NaBr(1)NaBrO3(5)H2SO4Na2SO4Na2SO4Br20.510.620.18-(0.6-0.51)=0.27，0.2716043.2 g（2015-1虹口）虹口） 59向向0.3 mol NaBr固體中加入足量固體中加入足量濃硫酸并微熱，產生的氣體呈紅棕色，且殘留物中濃硫酸并微熱，產生的氣體呈紅棕色，且殘留物中不含溴元素。將所得氣體通入不含溴元素。將所得氣體通入280 mL 2 mol/L的的Na2SO3溶液中，無任何氣體

18、逸出，最終得到溶液中，無任何氣體逸出，最終得到只含只含NaBr、Na2SO4和和NaHSO3三種溶質三種溶質的無色溶液。求的無色溶液。求紅棕色氣體中各組分的化學式與物質的量。紅棕色氣體中各組分的化學式與物質的量。NaBrH2SO4?Br2SO2?Na2SO3NaBrNa2SO4NaHSO30.30.30.56xx2a+b=0.5620.3=0.82a+b=0.56+x2x=2aaba=x=0.13，b=0.56，因，因2x0.3所以所以HBr=0.3-2x=0.04（2015-1青浦）青浦）55將將a mol PbO2加熱分解一加熱分解一段時間，生成段時間，生成PbO和和O2；將將所得固體加入

19、所得固體加入足量的濃鹽酸，收集產生的足量的濃鹽酸，收集產生的Cl2；已知在；已知在加熱加熱一段時間后剩余的固體中，一段時間后剩余的固體中，+2價的價的Pb占鉛元素占鉛元素質量分數為質量分數為x；則反應過程中生成的氧氣和氯氣；則反應過程中生成的氧氣和氯氣物質的量總和是多少？物質的量總和是多少？Pb+4Pb+4Pb+2O2HClPb+2Cl2aaxa(1-x)n1n2n1+n2=?4n1+2n2=2a, 2n1+n2=a4n1=2ax，n1+n2=a(1-0.5x)（2014-12六校）六校）55. 若在標準狀況下，若在標準狀況下，2.016 L氮氮氧化物的混合氣（氧化物的混合氣（NO2、N2O4

20、、NO）和）和0.896 L O2與與1 mol/L Na2CO3溶液溶液50 mL恰好恰好反應生成反應生成NaNO3，則混和氣體中，則混和氣體中N2O4與與NO2的體積比為的體積比為_NO2N2O4NONa2CO3NaNO3O20.040.090.05xyzx+y+z=0.09x+2y+z=0.052x+2y+3z=0.044x=0.05y=0.01z=0.03例例3工業上利用焦炭在石灰窯中燃燒放熱，使石灰石分工業上利用焦炭在石灰窯中燃燒放熱，使石灰石分解生產解生產CO2。主要反應如下：。主要反應如下：C+O2CO2 ， CaCO3CO2+CaO （2）純凈的）純凈的CaCO3和焦炭按完全反

21、應，當窯內配比和焦炭按完全反應，當窯內配比率率 =2.2時，窯氣中時，窯氣中CO2的最大體積分數為多少的最大體積分數為多少？（設空氣只含？（設空氣只含N2與與O2，且體積比為，且體積比為4 1，下同），下同）（3）某次窯氣成分如下：）某次窯氣成分如下：O2 0.2%，CO 0.2%，CO2 41.6%，其余為，其余為N2。則此次窯內配比率。則此次窯內配比率為何值？為何值？)C(n)n(CaCO3)C(n)n(CaCO3CCaCO3O2N2CaOCO2N21 mol2.2 mol2.2 molx mol4x mol3.2 mol4x mol由由O原子守恒：原子守恒：2.23+2x=2.2+3.2

22、2解得：解得：x=1，CO2的體積分數為：的體積分數為：44. 0142 . 32 . 3CCaCO3O2N2CaOO2COCO2N20.2mol41.6mol0.2mol58mol58molmol5 .14458x moly molx mol由由C守恒：守恒：x+y = 41.6+0.2由由O守恒：守恒：3x+14.52=x+41.62+0.2+0.22解得：解得：x=27.4，y=14.4CaCO3C=27.414.4=1.9（2）策略指導）策略指導 化繁為簡化繁為簡（計算其實是配平計算其實是配平） 特別是化學過程復雜，多反應；告知最后產物或特別是化學過程復雜，多反應；告知最后產物或反應產

23、物與量有關的問題。反應產物與量有關的問題。 盡量將過程表述簡單盡量將過程表述簡單（2015-3六校）六校）551 kg 98的濃硫酸吸收的濃硫酸吸收SO3后后，可生產，可生產 kg “發煙發煙”硫酸（硫酸（H2SO4SO3） 。 10H2SO4+10/9H2O+ 110/9SO3 100/9(H2SO4SO3)所以：所以：m=(100/9)(98+80)=1.978 kg或或m=1000+(110/9)80=1.978 kg（2014-上海）上海）53若以濃硫酸吸水后生成若以濃硫酸吸水后生成H2SO4H2O計算，計算，250 g質量分數為質量分數為98的硫酸的硫酸能吸收多少能吸收多少g水？水？

24、 2.5H2SO4+5/18H2O+x H2O2.5(H2SO4H2O)配配H原子，則有原子，則有5/18+x=2.5所以所以m(H2O)=(2.5-5/18)18=40 g（2015-3六校）六校）58硫化氫與水蒸氣的混合氣硫化氫與水蒸氣的混合氣體在空氣中完全燃燒，再經過催化氧化冷卻制體在空氣中完全燃燒，再經過催化氧化冷卻制得了得了98%的濃硫酸（整個過程中的濃硫酸（整個過程中SO2損失損失2%，不補充水不損失水不補充水不損失水）求硫化氫在混合氣中的體）求硫化氫在混合氣中的體積分數。積分數。H2SH2SH2OH2SO4H2OH2OO2H2S+2O2H2SO4（不補充水不損失水）不補充水不損失

25、水）989822xx98:(2+x)=9:1，x=80/9，所以結果為：，所以結果為：100/(100+80/9)=0.918（2015-1靜安）靜安）53.取取a g Al2O3加入溶質的質量加入溶質的質量分數為分數為b的硫酸溶液中，充分反應后再往溶液加的硫酸溶液中，充分反應后再往溶液加入一定量的入一定量的(NH4)2SO4，加熱、攪拌，冷卻后全，加熱、攪拌，冷卻后全部溶液部溶液正好正好轉化為轉化為45.3 g鋁銨礬鋁銨礬晶體晶體NH4Al(SO4)212H2O，式量：，式量：453，則，則a= ；求；求b的值（精確到的值（精確到0.001）：）：0.05Al2O3+0.15H2SO4+(1

26、.2-0.15)H2O+0.05(NH4)2SO40.1 NH4Al(SO4)212H2Oa=0.05102=5.1 gb=0.1598/(0.1598+1.0518)=0.438（2014-上海）上海）54硫鐵礦是工業上制硫酸的主硫鐵礦是工業上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學反應如下：要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學反應如下： 3FeS28O2Fe3O46SO2 4FeS211O22Fe2O38SO2 若若48 mol FeS2完全反應耗用氧氣完全反應耗用氧氣2934.4 L（標（標準狀況），計算反應產物中準狀況），計算反應產物中Fe3O4與與Fe2O3物質物質的量之比。的量之比。48 FeS2131 O2x Fe3O4yFe2O3 96 SO23x+2y=484x+3y=1312-962=70解得：解得：x=4，y=18（2011-上海