如何做化學計算題目
化學計算題沒有一成不變的解題模式,重要的是要建立 H2S03),則原溶液中HBr和H2S03的濃度都等于()。解決化學問題的基本思維模式。在復習的過程中,若能熟練地選用正確的解題方法和技巧,就能節約答題時間,提高計算的準確率,達到事半功倍的效果。守恒法:原子守恒法原子守恒是指在化學反應前后,元素種類不變,原子個數相等。對于復雜的化學變化過程,確定恒量后,常常省略中間過程的探究,直接利用原子守恒關系進行求解。
如何做化學計算題目:守恒法
一、守恒法
利用電荷守恒和原子守恒為基礎,就是巧妙地選擇化學式中某兩數(如化合價數、正負電荷總數)始終保持相等,或幾個連續的化學方程式前后某微粒(如原子、電子、離子)的物質的量保持不變,作為解題的依據,這樣不用計算中間產物的數量,從而提高解題速度和準確性。
(一)原子個數守恒
【例題1】某無水混合物由硫酸亞鐵和硫酸鐵組成,測知該混合物中的硫的質量分數為a,求混合物中鐵的質量分數。
【分析】根據化學式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出,在這兩種物質中S、O原子個數比為1:4,即無論這兩種物質以何種比例混合,S、O的原子個數比始終為1:4。設含O的質量分數x,則32/64=a/x,x=2a。所以ω(Fe)=1-3a
【例題2】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物質的量之比為
【分析】依題意,反應產物為Na2CO3和NaHCO3的混合物,根據Na原子和C原子數守恒來解答。設溶液中Na2CO3為xmol,為NaHCO3ymol,則有方程式①2x+y=1mol/L×1L②x+y=0.8mol,解得x=0.2,y=0.6,所以[CO32-]:[HCO3-]=1:3
(二)電荷守恒——即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液等,電荷的代數和為零,即正電荷總數和負電荷總數相等。
【例題3】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升 ,[K+]=y摩/升,則x和y的關系是
(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1
【分析】可假設溶液體積為1升,那么Na+物質的量為0.2摩,SO42-物質的量為x摩,K+物質的量為y摩,根據電荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案為BC
【例題4】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物質的量之比為
【分析】根據電荷守恒:溶液中[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-],因為[H+]和[OH-]均相對較少,可忽略不計。∴[Na+]=[HCO3-]+2[CO32-],已知[Na+]=1mol/L,根據C原子守恒:[HCO3-]+[CO32-]=0.8mol/L,所以1=0.8+[CO32-],所以[CO32-]=0.2mol/L,[HCO3-]=0.6mol/L,所以[CO32-]:[HCO3-]=1:3
(三)電子守恒——是指在發生氧化—還原反應時,氧化劑得到的電子數一定等于還原劑失去的電子數,無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池中均如此。
【例題5】將純鐵絲5.21克溶于過量稀鹽酸中,在加熱條件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亞鐵離子,待反應后剩余的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,寫出硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的方程式。
【分析】鐵跟鹽酸完全反應生成Fe2+,根據題意可知Fe2+分別跟KMnO4溶液和KNO3溶液發生氧化還原反應,KMnO4被還原為Mn2+,那么KNO3被還原的產物是什么呢?根據電子得失守恒進行計算可得KNO3被還原的產物是NO,所以硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的化學方程式為:KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O
【練習】往150mLFeBr2溶液中緩緩通入2.24L(標況)氯氣,反應完全后,溶液中有1/3的溴離子被氧化成溴單質。求原溶液FeBr2的物質的量濃度。
(四)質量守恒——質量守恒就是化學反應前后各物質的質量總和不變,在配制或稀釋溶液的過程中,溶質的質量不變。
【例題6】1500C時,碳酸銨完全分解產生氣態混合物,其密度是相同條件下氫氣密度的( )
(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恒定律可知混和氣體的質量等于碳酸銨的質量,從而可確定混和氣體的平均分子量為96/4=24 ,混和氣體密度與相同條件下氫氣密度的比為24/2=12 ,所以答案為C
(五)原子的物質的量守恒——即反應前后各元素種類不變,各元素原子個數不變,其物質的量、質量也不變。
【例題7】有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體,經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩/升的鹽酸中后,多余的鹽酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸發中和后的溶液可得到固體( )
(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟鹽酸反應的主要產物都是KCl,最后得到的固體物質是KCl,根據元素守恒,鹽酸中含氯的量和氯化鉀中含氯的量相等,所以答案為B
(六)化合價數值守恒
【例題8】某元素X的氧化物含氧44.0%,已知該元素的相對原子質量為51,則該氧化物的化學式為( )
(A)XO (B)X3O5 (C)XO3 (D)X2O5
【分析】設X元素的化合價為+n,根據氧元素化合價總數等于X元素化合價總數的原則得:56n/51=44×2/16,解得n=5,則氧化物的化學式為D。