第二章 第8讲 化学计算的常用方法（教师用书word）-【步步高】2024年高考化学大一轮复习讲义（人教版 江苏专用）

第8讲　化学计算的常用方法

[复习目标]　1.进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。2.了解化学计算的常用方法。3.初步建立化学计算的思维模型。

考点一　利用差量法计算

1．所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)，结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)，根据比例关系建立方程式并求出结果。

2．差量法的解题关键是找准研究对象。

通常有：①固体的质量差，研究对象是固体。②气体的质量差，研究对象是气体。③液体的质量差，研究对象是液体。

例　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，请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。

答案　样品加热发生的反应为

2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm

168　　　　　106　　　　　　　　　62

m(NaHCO3)　　　　　　　　　　　　(w1－w2) g

样品中m(NaHCO3)＝ g，

样品中m(Na2CO3)＝w1 g－ g，

其质量分数为×100%＝×100%＝×100%。

1．标准状况下，将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为(　　)

A．4 L  B．8 L  C．12 L  D．16 L

答案　C

解析　混合气体中只有CO2和Na2O2反应，设二氧化碳的体积为V(CO2)，

2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　　　ΔV

44.8 L　　　　　　　　　　　　　　22.4 L

V(CO2)　　　　　　　　　　　　　(20－16) L

44．8 L∶22.4 L＝V(CO2)∶(20－16) L，

解得V(CO2)＝8 L，

则V(CO)＝(20－8) L＝12 L。

2．16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应：6NO＋4NH35N2＋6H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。

答案　<<

解析　6NO ＋ 4NH35N2＋6H2O(g)　ΔV

6　　　4　　　5　　6　　　　1

V(NO)　V(NH3)　　　　　　　　1.5 mL

V(NO)＝＝9 mL，

V(NH3)＝＝6 mL，

由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)∶V(NH3)＝(9 mL＋1 mL)∶6 mL＝5∶3，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)∶V(NH3)＝9 mL∶(6 mL＋1 mL)＝9∶7，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故<<。

考点二　利用关系式法计算

1．关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法，一般适用于多

步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。

2．应用关系式法的思维模型

一、关系式法的基本应用

1．200吨含硫40%的黄铁矿，用接触法可以制得95%的硫酸(不考虑中间过程的损耗)的质量为多少吨？

答案　257.9 t

解析　根据反应前后硫原子数不变，可得关系式：2S～FeS2～2H2SO4

即：S　　～ 　H2SO4

32　　　　　98

200 t×40%　　　95%·x

32∶98＝(200 t×40%)∶(95%·x)

x≈257.9 t。

2．由NH3氧化制NO的转化率为96%，NO转化为HNO3的转化率为92%，现有10 t NH3，总共可以制得63%的HNO3多少吨？

答案　51.95 t

解析　氨氧化法制硝酸的原理为4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。从以上三个化学方程式来看，氨与硝酸的关系式为3NH3～2HNO3，但工业生产上NO要进行循环利用，经过多次循环后，氨几乎全部转化为硝酸，则关系式应为NH3～HNO3。设可制得63%的HNO3的质量为x，则＝，解得：x≈51.95 t。