初中化学计算题常用的五种方法,这里着重介绍重要的三种。
第一讲 差量法
差量法是依据化学反应前后的莫些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。
例2、同温同压下,某瓶充满O2共重116g ,充满CO2时共重122g ,充满某气体共重114g ,则该气体相对分子质量为( )
A 、28 B 、60 C 、32 D 、14
122-116)/(44-32)=(122-114)/(44-M (气体))
解之得,M (气体)=28。 故答案为(A )
例1 用氢气还原10克CuO ,加热片刻后,冷却称得剩余固体物质量为8。4克,则参加反应CuO 的质量是多少克?
例2、 将CO 和CO2的混合气体2。4克,通过足量的灼热的CuO 后,得到CO2的质量为3。2克,求原混合气体中CO 和CO2的质量比?
例3、 将30克铁片放入CuSO4溶液中片刻后,取出称量铁片质量为31。6克,求参加反应的铁的质量?
例4、 已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。把30mL 甲烷和氧气的混合气体点燃,冷却致常温,测得气体的体积为16mL ,则原30mL 中甲烷和氧气的体积比?
例5、 给45克铜和氧化铜的混合物通入一会氢气后,加热至完全反应,冷却称量固体质量为37克,求原混合物中铜元素的质量分数?
答案:1 8克 2 7∶ 5 3 11。2克 4 8∶7 7∶23 5 28。89%
练习1、将盛有12克氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10克时,这10克残渣中铜元素的质量分数?
练习2、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。现有CO 、O2、CO2混合气体9ml ,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少1ml ,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少3。5Ml ,则原混和气体中CO 、O2、CO2的体积比?
练习3、把CO 、CO2的混合气体3。4克,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4。4克。
求⑴原混合气体中CO 的质量?
⑵反应后生成的CO2与原混合气体中CO2的质量比?
练习4、CO 和CO2混合气体18克,通过足量灼热的氧化铜,充分反应后,得到CO2的总质量为22克,求原混合气体中碳元素的质量分数?
练习5、在等质量的下列固体中,分别加入等质量的稀硫酸(足量)至反应完毕时,溶液质量最大的是( )
A Fe B Al C Ba (OH )2 D Na2CO3
练习6、在CuCl2和FeCl3溶液中加入足量的铁屑m 克,反应完全后,过滤称量剩余固体为m 克,则原混合溶液中CuCl2与FeCl3物质的量之比为( )(高一试题)
A 1∶1 B 3∶2 C 7∶ D 2∶7
练习7 P 克结晶水合物AnH20,受热失去全部结晶水后,质量为q 克,由此可得知该结晶水合物的分子量为( )
A 18Pn/(P —q ) B 18Pn/q C 18qn/P D 18qn/(P —q )
答案 :1 96% 5 A 6 C 7 A
第二讲 平均值法
例题:
1 一块质量为4克的合金,与足量的盐酸反应,产生0.2克氢气。则该合金的组成可能为( )
A Fe Mg B Fe Al C Fe Zn D Mg Al
2 测知CO 和M 的混合体气体中,氧的质量分数为50% 。则M 气体可能是( )
A CO2 B N2O C SO2 D SO3
3 某硝酸铵(NH4NO3)样品,测知含氮量为37%,则该样品中含有的杂质可能是( )
A (NH4)2SO4 B CO (NH2)2 C NH4HCO3 D NH4Cl
4 有Zn 和另一种金属组成的混合物4。5克,与足量的盐酸反应,放出所氢气0。2克,则另一种 种种金属可能是( )
A Al B Mg C Zn D Cu
5 有5·85克NaCl 样品(其中有少量下列某盐),当它跟足量的硝酸银溶液充分反应,得到14·4克氯化银沉淀,
则可能混有的西省中考)( )
A CaCl2 B KCl C BaCl2 D MgCl2
6 今取12·7克氯化亚铁样品,完全溶于水制成溶液然后加入足量的硝酸银溶液,使其充分反应,得氯化银沉淀,
经干燥后称量质量为30克,已知,样品内杂质为氯化物,则该杂质可能是( )
A KCl B NaCl C ZnCl2 D BaCl2
答案: 1:A B 2: B 3: B 4: A B 5 A D 6 B
练习题:
1 测知Fe2O3和另一种氧化物的混合物中氧的含量为50%,则加一种氧化物可能是:
A MgO B Na2O C CO2 D SO2
2 有两种金属组成的合金6。8克与足量的硫酸溶液反应,产生氢气0。4克 ,则该合金的组成可能为:( )
A Al Mg B Na Fe C Al Cu D Mg Zn
3 测知由两种氮肥组成的混合物中,含氮量为40%,则混合物中一定含有下列氮肥中哪一种:( )
A NH4Cl B CO (NH2)2 C NH4HCO3 D (NH4)2SO4
4 两种氧化物的混合物共5·6克跟足7·3%的盐酸100克完全反应,则混合物可能是:
A MgO 和ZnO B CaO和CuO C MgO 和CuO D CaO 和MgO
5 现有50mLPH=8的溶液若使其PH 变为3,应加入下列哪种溶液
6 A PH=0的溶液 B PH=7的溶液 C PH=14的溶液 D PH=5的溶液 7 把70%的硝酸(密度为1·44克/立方厘米)加到等体积的水中,稀释的硝酸溶液中溶质的质量分数
A 等于35% B 小于35% C 大于35% D 无法判断
答案 : 1: C 2: CD 3: B
第三讲——十字交叉法
【n 甲/n乙】=(Q 混—Q 乙)/(Q 甲—Q 混)【Q 乙
十字交叉消去法简称为十字消去法,它是一类离子推断题的解法,采用“十字消去”可缩小未知物质的范围,以便于利用题给条件确定物质,找出正确答案。
十字交叉法是确定二元混合物组成的重要方法。
①适用范围:在二元混合物体系中,各组分的特性数值具有可加性,如:质量、体积、耗氧量、摩尔质量、微粒个数。此时多可以用十字交叉法求算混合物各组分含量。
②数学推导:请看下面两个典型具体实例:
(一)混和气体计算中的十字交叉法
【例题】在常温下,将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为12,求这种烃所占的体积。
【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24,乙烯的式量是28,那么未知烃的式量肯定小于24,式量小于24的烃只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5体积
(二)同位素原子百分含量计算的十字叉法
【例题】溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半,已知溴的原子序数是35,原子量是80,则溴的两种同位素的中子数分别等于。
(A )79 、81 (B )45 、46 (C )44 、45 (D )44 、46
【分析】两种同位素大约各占一半, 根据十字交叉法可知, 两种同位素原子量与溴原子量的差值相等, 那么它们的中子数应相差2, 所以答案为D
(三)溶液配制计算中的十字交叉法
【例题】某同学欲配制40%的NaOH 溶液100克,实验室中现有10%的NaOH 溶液和NaOH 固体,问此同学应各取上述物质多少克?
【分析】10%NaOH溶液溶质为10,NaOH 固体溶质为100,40%NaOH溶液溶质为40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液为
×100=66.7克,需NaOH 固体为 ×100=33.3克
( 四)混和物反应计算中的十字交叉法
【例题】现有100克碳酸锂和碳酸钡的混和物,它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟100克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。
【分析】可将碳酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量,利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比97:26
[例1]C2H4、C3H4混合气体平均分子量为30,
求混合物中两种烃的体积比。
解:设两种气态烃物质的量分别为n1、n2,
混合气体的质量为两种气体质量之和。
28n1 + 40n2 = 30 (n1 + n2) n2 (40 -30)= n1 (30 - 28)
将 改为十字交叉的形式
28 40—30
30
40 30—28
10 5
2 1
∴体积比 = 5:1
[例2]量浓度为60%和20%的NaCl 溶液混
合后浓度为30%,求如何配比?
解:设两溶液的质量分别为n1克、n2克,
混合后溶液中溶质的质量等于原两溶液中溶质质量之和。
n1×60% + n2×20% = (n1 + n2)×30%
n1× (60%—30%) = n2× (30%—20%)
改为十字交叉:
20% 60%—30%
30%
60% 30%—20%
10% 1
30% 3
③使用十字交叉法应注意的事项:
要弄清用十字交叉法得到的比值是物质的量之比还是质量之比。
当特性数值带有物质的量的因素时(例如:分子量即摩尔质量,1mol 可燃物的耗氧量,1mol 物质转移电子数等),十字交叉法得到的比值是物质的量之比。
当特性数值是质量百分数时(例如:溶液质量百分比浓度,元素质量百分含量等),则用十字交叉法得到的比值是质量比。
④十字交叉法主要应用在以下几方面的计算中:有关同位素的计算;有关平均分子量的计算;有关平均耗氧量的计算;混合物质量百分含量的计算。
[例3]铜有两种天然同位素,65Cu 和63Cu ,铜元素的原子量为63.5,则65Cu 的百分含量为___________。 答案:25%
[例4]在标准状况下,体积为6.72L 的NO 和NO2混合气,质量为11.88g ,则NO 和NO2的体积比为___________。
分析:混合气平均分子量= =39.6 答案:2 : 3
[例5]在标准状况下,1120L 乙烷和丙烷的混合气完全燃烧需4928LO2,则丙烷在混合气中体积百分比为_____________。
分析:1mol 混合气燃烧耗氧4.4mol ,1mol 乙烷燃烧耗氧3.5mol ,1mol 丙烷燃烧耗氧5mol 。 答案:60%
[例6]某硝酸铵样品中,含N 为37%,则样品中混有一种杂质为________,其百分含量为__________。
A 硫铵 B 磷酸二氢铵 C 尿素 D 氯化铵E 83% F 17% G 50% H 20%
分析:计算几种氮肥含N 率分别为 NH4NO3:35% (NH4)2SO4:21% NH4HPO4:12% CO(NH2)2:47% NH4Cl:26%,因为硝酸铵含N 率小于37%,所以另一种氮肥含N 率必须大于37%。二者质量比:答案:C ;17%
一、用组分的式量与混合气的平均式量做十字交叉,求组分体积比或含量。
例1:已知H2 和CO 的混合气,其平均式量是20,求混合气中H2 和CO 的体积比。(4∶9)
例2:已知CO 、CO2 混合气的平均式量是32,耱混合气中CO 的体积百分数。(75%)
二、用同位素的原子量或质量数与元素原子量作交叉,求原子个数比或同位素百分数。 例3:已知铜有63Cu 和65Cu 两种同位素,铜元素的原子量是63.5,求63Cu 和65Cu 的原子个数比。(3∶1)
三、用组分的气体密度与混合气的密度作十字交叉,求组分的体积比或体积分数。
例4:标况下,氮气的密度为1.25 g•L-1,乙烷的密度为1.34 g•L-1,两种气体混合后,其密度为1.30 g•L-1,求混合气中氮气和乙烷的体积比(4∶5)╱ ╲
四、用两种不同浓度溶液的质量分数与混合溶液的质量分数作十字交叉,求两种溶液的质量比
例5:用60%和20%的两种NaOH 溶液混合配成30%的NaOH 溶液,则所用两种NaOH 溶液的质量比为多少(1∶3)
五、用两种物质中同一元素的质量分数求两物质的质量比
例6:FeO 中和FeBr2 的混合物中Fe 的质量百分率为50%,求两物质的质量比(13∶15)
初中化学计算题常用的五种方法,这里着重介绍重要的三种。
第一讲 差量法
差量法是依据化学反应前后的莫些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。
例2、同温同压下,某瓶充满O2共重116g ,充满CO2时共重122g ,充满某气体共重114g ,则该气体相对分子质量为( )
A 、28 B 、60 C 、32 D 、14
122-116)/(44-32)=(122-114)/(44-M (气体))
解之得,M (气体)=28。 故答案为(A )
例1 用氢气还原10克CuO ,加热片刻后,冷却称得剩余固体物质量为8。4克,则参加反应CuO 的质量是多少克?
例2、 将CO 和CO2的混合气体2。4克,通过足量的灼热的CuO 后,得到CO2的质量为3。2克,求原混合气体中CO 和CO2的质量比?
例3、 将30克铁片放入CuSO4溶液中片刻后,取出称量铁片质量为31。6克,求参加反应的铁的质量?
例4、 已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。把30mL 甲烷和氧气的混合气体点燃,冷却致常温,测得气体的体积为16mL ,则原30mL 中甲烷和氧气的体积比?
例5、 给45克铜和氧化铜的混合物通入一会氢气后,加热至完全反应,冷却称量固体质量为37克,求原混合物中铜元素的质量分数?
答案:1 8克 2 7∶ 5 3 11。2克 4 8∶7 7∶23 5 28。89%
练习1、将盛有12克氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10克时,这10克残渣中铜元素的质量分数?
练习2、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。现有CO 、O2、CO2混合气体9ml ,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少1ml ,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少3。5Ml ,则原混和气体中CO 、O2、CO2的体积比?
练习3、把CO 、CO2的混合气体3。4克,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了4。4克。
求⑴原混合气体中CO 的质量?
⑵反应后生成的CO2与原混合气体中CO2的质量比?
练习4、CO 和CO2混合气体18克,通过足量灼热的氧化铜,充分反应后,得到CO2的总质量为22克,求原混合气体中碳元素的质量分数?
练习5、在等质量的下列固体中,分别加入等质量的稀硫酸(足量)至反应完毕时,溶液质量最大的是( )
A Fe B Al C Ba (OH )2 D Na2CO3
练习6、在CuCl2和FeCl3溶液中加入足量的铁屑m 克,反应完全后,过滤称量剩余固体为m 克,则原混合溶液中CuCl2与FeCl3物质的量之比为( )(高一试题)
A 1∶1 B 3∶2 C 7∶ D 2∶7
练习7 P 克结晶水合物AnH20,受热失去全部结晶水后,质量为q 克,由此可得知该结晶水合物的分子量为( )
A 18Pn/(P —q ) B 18Pn/q C 18qn/P D 18qn/(P —q )
答案 :1 96% 5 A 6 C 7 A
第二讲 平均值法
例题:
1 一块质量为4克的合金,与足量的盐酸反应,产生0.2克氢气。则该合金的组成可能为( )
A Fe Mg B Fe Al C Fe Zn D Mg Al
2 测知CO 和M 的混合体气体中,氧的质量分数为50% 。则M 气体可能是( )
A CO2 B N2O C SO2 D SO3
3 某硝酸铵(NH4NO3)样品,测知含氮量为37%,则该样品中含有的杂质可能是( )
A (NH4)2SO4 B CO (NH2)2 C NH4HCO3 D NH4Cl
4 有Zn 和另一种金属组成的混合物4。5克,与足量的盐酸反应,放出所氢气0。2克,则另一种 种种金属可能是( )
A Al B Mg C Zn D Cu
5 有5·85克NaCl 样品(其中有少量下列某盐),当它跟足量的硝酸银溶液充分反应,得到14·4克氯化银沉淀,
则可能混有的西省中考)( )
A CaCl2 B KCl C BaCl2 D MgCl2
6 今取12·7克氯化亚铁样品,完全溶于水制成溶液然后加入足量的硝酸银溶液,使其充分反应,得氯化银沉淀,
经干燥后称量质量为30克,已知,样品内杂质为氯化物,则该杂质可能是( )
A KCl B NaCl C ZnCl2 D BaCl2
答案: 1:A B 2: B 3: B 4: A B 5 A D 6 B
练习题:
1 测知Fe2O3和另一种氧化物的混合物中氧的含量为50%,则加一种氧化物可能是:
A MgO B Na2O C CO2 D SO2
2 有两种金属组成的合金6。8克与足量的硫酸溶液反应,产生氢气0。4克 ,则该合金的组成可能为:( )
A Al Mg B Na Fe C Al Cu D Mg Zn
3 测知由两种氮肥组成的混合物中,含氮量为40%,则混合物中一定含有下列氮肥中哪一种:( )
A NH4Cl B CO (NH2)2 C NH4HCO3 D (NH4)2SO4
4 两种氧化物的混合物共5·6克跟足7·3%的盐酸100克完全反应,则混合物可能是:
A MgO 和ZnO B CaO和CuO C MgO 和CuO D CaO 和MgO
5 现有50mLPH=8的溶液若使其PH 变为3,应加入下列哪种溶液
6 A PH=0的溶液 B PH=7的溶液 C PH=14的溶液 D PH=5的溶液 7 把70%的硝酸(密度为1·44克/立方厘米)加到等体积的水中,稀释的硝酸溶液中溶质的质量分数
A 等于35% B 小于35% C 大于35% D 无法判断
答案 : 1: C 2: CD 3: B
第三讲——十字交叉法
【n 甲/n乙】=(Q 混—Q 乙)/(Q 甲—Q 混)【Q 乙
十字交叉消去法简称为十字消去法,它是一类离子推断题的解法,采用“十字消去”可缩小未知物质的范围,以便于利用题给条件确定物质,找出正确答案。
十字交叉法是确定二元混合物组成的重要方法。
①适用范围:在二元混合物体系中,各组分的特性数值具有可加性,如:质量、体积、耗氧量、摩尔质量、微粒个数。此时多可以用十字交叉法求算混合物各组分含量。
②数学推导:请看下面两个典型具体实例:
(一)混和气体计算中的十字交叉法
【例题】在常温下,将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为12,求这种烃所占的体积。
【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24,乙烯的式量是28,那么未知烃的式量肯定小于24,式量小于24的烃只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5体积
(二)同位素原子百分含量计算的十字叉法
【例题】溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半,已知溴的原子序数是35,原子量是80,则溴的两种同位素的中子数分别等于。
(A )79 、81 (B )45 、46 (C )44 、45 (D )44 、46
【分析】两种同位素大约各占一半, 根据十字交叉法可知, 两种同位素原子量与溴原子量的差值相等, 那么它们的中子数应相差2, 所以答案为D
(三)溶液配制计算中的十字交叉法
【例题】某同学欲配制40%的NaOH 溶液100克,实验室中现有10%的NaOH 溶液和NaOH 固体,问此同学应各取上述物质多少克?
【分析】10%NaOH溶液溶质为10,NaOH 固体溶质为100,40%NaOH溶液溶质为40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液为
×100=66.7克,需NaOH 固体为 ×100=33.3克
( 四)混和物反应计算中的十字交叉法
【例题】现有100克碳酸锂和碳酸钡的混和物,它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟100克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。
【分析】可将碳酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量,利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比97:26
[例1]C2H4、C3H4混合气体平均分子量为30,
求混合物中两种烃的体积比。
解:设两种气态烃物质的量分别为n1、n2,
混合气体的质量为两种气体质量之和。
28n1 + 40n2 = 30 (n1 + n2) n2 (40 -30)= n1 (30 - 28)
将 改为十字交叉的形式
28 40—30
30
40 30—28
10 5
2 1
∴体积比 = 5:1
[例2]量浓度为60%和20%的NaCl 溶液混
合后浓度为30%,求如何配比?
解:设两溶液的质量分别为n1克、n2克,
混合后溶液中溶质的质量等于原两溶液中溶质质量之和。
n1×60% + n2×20% = (n1 + n2)×30%
n1× (60%—30%) = n2× (30%—20%)
改为十字交叉:
20% 60%—30%
30%
60% 30%—20%
10% 1
30% 3
③使用十字交叉法应注意的事项:
要弄清用十字交叉法得到的比值是物质的量之比还是质量之比。
当特性数值带有物质的量的因素时(例如:分子量即摩尔质量,1mol 可燃物的耗氧量,1mol 物质转移电子数等),十字交叉法得到的比值是物质的量之比。
当特性数值是质量百分数时(例如:溶液质量百分比浓度,元素质量百分含量等),则用十字交叉法得到的比值是质量比。
④十字交叉法主要应用在以下几方面的计算中:有关同位素的计算;有关平均分子量的计算;有关平均耗氧量的计算;混合物质量百分含量的计算。
[例3]铜有两种天然同位素,65Cu 和63Cu ,铜元素的原子量为63.5,则65Cu 的百分含量为___________。 答案:25%
[例4]在标准状况下,体积为6.72L 的NO 和NO2混合气,质量为11.88g ,则NO 和NO2的体积比为___________。
分析:混合气平均分子量= =39.6 答案:2 : 3
[例5]在标准状况下,1120L 乙烷和丙烷的混合气完全燃烧需4928LO2,则丙烷在混合气中体积百分比为_____________。
分析:1mol 混合气燃烧耗氧4.4mol ,1mol 乙烷燃烧耗氧3.5mol ,1mol 丙烷燃烧耗氧5mol 。 答案:60%
[例6]某硝酸铵样品中,含N 为37%,则样品中混有一种杂质为________,其百分含量为__________。
A 硫铵 B 磷酸二氢铵 C 尿素 D 氯化铵E 83% F 17% G 50% H 20%
分析:计算几种氮肥含N 率分别为 NH4NO3:35% (NH4)2SO4:21% NH4HPO4:12% CO(NH2)2:47% NH4Cl:26%,因为硝酸铵含N 率小于37%,所以另一种氮肥含N 率必须大于37%。二者质量比:答案:C ;17%
一、用组分的式量与混合气的平均式量做十字交叉,求组分体积比或含量。
例1:已知H2 和CO 的混合气,其平均式量是20,求混合气中H2 和CO 的体积比。(4∶9)
例2:已知CO 、CO2 混合气的平均式量是32,耱混合气中CO 的体积百分数。(75%)
二、用同位素的原子量或质量数与元素原子量作交叉,求原子个数比或同位素百分数。 例3:已知铜有63Cu 和65Cu 两种同位素,铜元素的原子量是63.5,求63Cu 和65Cu 的原子个数比。(3∶1)
三、用组分的气体密度与混合气的密度作十字交叉,求组分的体积比或体积分数。
例4:标况下,氮气的密度为1.25 g•L-1,乙烷的密度为1.34 g•L-1,两种气体混合后,其密度为1.30 g•L-1,求混合气中氮气和乙烷的体积比(4∶5)╱ ╲
四、用两种不同浓度溶液的质量分数与混合溶液的质量分数作十字交叉,求两种溶液的质量比
例5:用60%和20%的两种NaOH 溶液混合配成30%的NaOH 溶液,则所用两种NaOH 溶液的质量比为多少(1∶3)
五、用两种物质中同一元素的质量分数求两物质的质量比
例6:FeO 中和FeBr2 的混合物中Fe 的质量百分率为50%,求两物质的质量比(13∶15)