Question

化学计算方法有哪些？分别怎样应用，请举例说明

Answer 1

化学计算方法汇总
1、元素守恒法（适用于多个化学反应的计算）
已知：2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O；NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O
将224ml（标准状况）NO和NO2 的混合气溶于20mlNaOH 溶液中，恰好完全反应并无气体逸出，则NaOH 溶液的物质的量浓度为 。
解：生成物钠盐NaNO3、NaNO2 中Na原子与N原子的个数比都为1:1，即n(Na)= n(N)，又根据N元素守恒，即n(N) = n(NO) + n(NO2)，且依题意反应物恰好转化为钠盐，所以
n(NaOH) = n(NO) + n(NO2)= 0.01mol c(NaOH) = = 0.5mol/L
2、极限假设法（适用于混合物的计算）
将镁、铝、锌组成的混合物与足量盐酸作用，放出H2的体积为2.8L（标准状况），则三种金属的物质的量之和可能为（ C）
A、0.250mol B、0.125mol C、0.100mol D、0.080mol
解：假设原样品单纯为镁，则放出2.8LH2需要镁0.125mol
假设原样品单纯为铝，则放出2.8LH2需要铝0.083mol
假设原样品单纯为锌，则放出2.8LH2需要锌0.125mol
所以这三者混合物，放出2.8LH2需要的物质的量应介于0.083与0.125mol之间。
3、得失电子守恒法（）
在一定温度下，某浓度的硝酸与金属锌反应生成NO和NO2 的物质的量之比为3:1，则要使1mol金属锌完全反应，需要硝酸的物质的量为 。
解：氧化过程 Zn — 2e— Zn2+
还原过程 HNO3 + 3e— NO
9X 3X
HNO3 + e— NO2
X X
金属锌失去的电子总数为：2•1mol
硝酸得到的电子总数为：9X + X
根据得失电子守恒：2•1mol = 9X+ X 求得 X = 0.2mol
n(HNO3)=n(NO) + n(NO2) + 2n[Zn(NO3)2]=0.8mol + 2•1mol=2.8mol

变价硝酸 无变价硝酸

4、十字交叉法（适用于求混合物之间的物质的量之比）
用向下排空气法在容积为Vml的集气瓶中收集氨气。由于空气尚未排净，最后瓶内气体平均相对分子质量为19，将此集气瓶倒置于气体中，瓶内水面上升到一定高度即停止，则同温同压下，瓶内剩余气体体积为 。
解：集气瓶内的气体可以看成是氨气与空气的混合气，用十字交叉法可求得两者的体积比：
氨气 17 10
19 可得 V(氨气): V(空气) = 10 :2 = 5:1
空气 29 2
则空气的体积占 Vml，即剩余的气体。

5、差量法（明确参加反应的物质与物质ΔV或Δn或Δm之间的量关系）
Cl2和NO2在室温下可以化合生成一种新的气态化合物C，为了测定C的分子组成，进行以下实验。取混合气体总体积5L，测定反应后总体积随Cl2在混合气体中所占的体积分数（x）的变化规律。实验测知当Cl2所占体积分数为20%或60%时，反应后的总体积均为4L。
（1）通过分析和计算求得反应的化学方程式： 。
（2）试讨论当x的取值范围不同时，反应后总体积（V）随x变化的函数关系。
解：（1）根据参加反应的Cl2及NO2与气体总体积减少量的关系是定值比例，可知
当Cl2所占体积分数分别为20%或60%两种情况下，参加反应Cl2的量必须相同，才能使总体积减少量都为（5L—4L）=1L，则
参加反应的Cl2是1L ，NO2是2L ，ΔV=1L
化学方程式中系数比为1:2:2 Cl2 + 2NO2 == 2 NO2Cl
（2）Cl2完全反应，则0 ＜x ≤ ，V= 5L—5L•x
NO2完全反应，则1 ＞x ＞ ，V= 5L— •5L•（1—x）

Answer 2

1.差量法
2.十字相乘（用于计算成分）
3.等效替代（用于氧化还原反应）
4.化学平衡 三段式

找书 高三化学大一轮中有专题介绍