1、高考化学备考研修班资料 32004年高考化学备考研修班资料 化学计算部份秀全中学涂金盆一、有关分子式的计算一、高考题赏析01高考20某含氧有机化合物可以作为无铅汽油的抗爆震剂，它的分子量为88.0，含 C的质量分数为68.2，含H的质量分数为13.6，红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子中有4个甲基。请写出其结构简式_。【本题是一道较为简单的确定分子式的计算题，由于题目给出了分子量及C、H的质量分数，可根据分子量及C、H的质量分数直接求分子中C、H、O的原子个数。本题还可用分析推理的方法来确定其分子式。】 难度系数：0.56803年高考25A是一种含碳、氢、氧三种元素的有机化合物。已知：A中碳的质
2、量分数为44.1%，氢的质量分数为8.82%；A只含有一种官能团，且每个碳原子上最多只连一个官能团：A能与乙酸发生酯化反应，但不能在两个相邻碳原子上发生消去反应。请填空：（1）A的分子式是 ，其结构简式是 。难度系数：0.22二、例题分析03高考25题【分析】本题是一道有机题，要顺利的解答此题，首先需通过计算确定其分子式。在知道元素质量分数的情况下，常用方法之一是计算各元素原子个数的最简比，求出其实验式。N(C)N(H)N(O)= =3.6758.822.9425 计算至此，数据的处理就相当困难了，这也使得该题成为了03年高考化学题中最难的题，零分率达70.5。分析原因，问题出在学生的观察能力
3、与计算能力上，以及学生不善于从化学基础知识出发来分析解题。题目中只给出了C、H的质量分数(没有干扰数据)44.1%、8.82%，这样好的数据却视而不见，说明观察能力与计算能力(心算)不强，思维的灵活性不够。有些同学可能注意到了这一点，但觉得只用C、H的数据是不大可能求算出来的，而给予了放弃。这是基础知识不扎实的一种表现。其实只要我们将C、H的质量比化为原子个数的最简比，就可以确定该有机物分子中的C、H原子个数。m(C)m(C)=44.1%8.82%=51，N(C)N(H)=51211=512。在这里隐含着一个信息，N(C)N(H)=512符合烷烃中的比例关系，氢原子已达饱和，则该有机物中分子的
4、C、H原子个数只能为5和12，其分子式表示为C5H12Ox，由C的质量分数求出相对分子质量：M= =136，136=512 + 121 + 16x ，x=4 分子式为C5H12O4。从以上可以看出，在计算中培养学生的化学意识，习惯于从化学含义追索因果关系，挖掘隐蔽条件，产生解题思路是化学计算复习中的一项重要任务。三、方法归纳确定分子式计算的一般途径为： 解题方法：根据元素的质量比或元素的质量分数求出有机物的实验式，结合该有机物的相对分子质量确定其化学式。 根据元素的质量分数相对分子质量直接求出分子中各元素的原子个数。根据化学反应、化学方程式与实验数据，求出化合物中各成分物质的量，由各成份物质的
5、量之比确定其化学式。(无机物分子式的确定常用此法) 备考指南P148例2。 解题技巧：当题目给出的有机物相对分子质量不具体时(如不超过某个范围)，常用尝试法讨论确定其分子式。即假定含量最少的元素其原子为1个时，求相对分子质量。若不符合，再假定该元素的原子为2个、3个进行计算。备考指南P110例1。四、课堂练习97高考34题A、B分子结构中都含有苯环，l molA水解得到1 mol B和1 mol醋酸。A、B的相对分子质量均不超过200，完全燃烧都只生成CO2和H2O，且B分子中碳和氢元素总的质量分数为0.652。A溶液具有酸性，不能使FeCl3溶液显色。（l）A、B相对分子质量之差为_（2）1
6、个B分子应该有_ 个氧原子；（3）A的分子式是_；（4）B可能的三种结构简式是_【简析】B分子中氧的质量分数为0.348，假设其中含有1个氧原子，则 M=160.348=46，由于B中含有苯环，46太小，不合理。假设含2个、3个氧原子，其相对分子质量分别为92、138。若为4个氧原子，A的相对分子质量将超过200。结合A的性质，B的相对分子质量为138。当然，也可由A的性质及水解生成醋酸和B，推测B中含有一个OH和COOH，B中可能含有3个氧原子进行计算。B的分子式可表示为CnH2n+xO3(x=2、0、-2、-6)，(138-163)14=7-8，B的分子式为C7H6O3。A+H2O(18)
7、B+CH3COOH(60)，A的相对分子质量为138+42=180，分子式为C9H8O4。五、展示与评价 略课后练习： 1.有一组成为Ca3(PO4)2nH3PO4mH2O的磷酸酸式盐。取7.56g该晶体加热至100以上，使之失去全部结晶水，残余物重7.02g。另取7.56g该晶体溶于水，须加入4.44g消石灰才能使之全部变为正盐。求：n、m的值。用酸式盐的形式写出它的化学式。【m=3、n=4；3Ca(H2PO4)23H2O】 2.1924年我国药物学家从中药麻黄中提取了麻黄素，并证明麻黄素有平喘作用。将10.0g麻黄素完全燃烧可得26.67gCO2和8.18gH2O。测得麻黄素中含氮8.48
8、，它的实验式为CxHyNzOW，已知其实验式即为分子式，则麻黄素的分子式为_。【C20H45N2O2】3.已知某化合物甲，分子中含有C、H、O三种元素，其C、H的质量分数合计为78.4。又已知甲分子中有一个碳原子，它的四个价键分别连接在四个不同的原子(或原子团)上，即：A、B、D、E为互不相同的原子或原子团。 C C (1)写出甲的分子式。 (2)写出甲的结构简式。 【C4H10O； C 】 二、 利用化学方程式的计算一、高考题赏析97年高考35题 将8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 molL-1的盐酸中，以制备H2S气体。反应完全后，若溶液中H2S的浓度为0.10 molL-1
9、，假定溶液体积不变，试计算：(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度。难度系数：0.65 【本题是较为典型利用化学方程式计算的题型。虽说只发生了一个化学反应，反应关系简单，但却考查了过量分析、弱酸的电离、元素守恒等基本计算技能与基础知识，同时考查了学生思维的精确性和严密性。根据：FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S1mol 2mol 1mol 1mol0.10mol 0.40mol x y 0.100.4012 盐酸过量，应根据FeS进行计算。 解得x=0.10mol y=0.10mol(1)由于生成的H2S在溶液中溶解了0.10molL10
10、.20L=0.020mol,所以收集到的H2S气体为：0.10mol-0.020mol=0.080mol(硫元素守恒) 体积为22.4Lmol-10.080mol=1.8L (2)c( Fe2+ )=0.10mol0.20L=0.50molL1，反应消耗n(H+ )=0.20mol，剩余n(H+ )=0.40mol-0.20mol=0.20mol，c( H+ )=0.20mol0.20L=1.0molL1(氢硫酸是弱酸，在强酸中电离出的H+可以忽略不计)。】二、例题分析03上海高考25题超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3N23C 2AlN3CO由于反应
11、不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：（1）称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。上述反应的化学方程式为 ；该样品中的A1N的质量分数为 。（2）另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34gL1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。该样品中含杂质炭 g。【分析】题目前面部份给出的信息，只有“氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质”在解题中是有用的。第(1)问的解答需要利用
12、AlN跟NaOH溶液反应的化学方程式进行计算(试题给出了解题步骤)。由元素守恒书写并配平反应的化学方程式。AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3 1mol 22.4L n 3.36L n(AlN)=0.15mol m(AlN)= 0.15mol41gmol-1 =6.15g (AlN)=6.15g10.00g=0.615或61.5 (2)问的解答需要首先确定所得气体的组成。由气体的密度为1.34gL1求得M=1.34gL122.4Lmol-1=30.0，可以判断气体为CO和CO2的混合气体(虽说从相对分子质量来看CO和O2也符合要求，但O2过量，气体中则无CO)。因此第(2)问属于混合物的计
13、算。设CO2、CO物质的量分别为x、y，由元素守恒和平均相对分子质量可得下列方程组： x+2y=22.016L22.4Lmol-1 解得x=0.140mol y=0.020mol m(C)=1.92g三、方法归纳解题方法：比例法解题步骤：写出有关化学方程式在化学方程式有关物质下面注明相关的量列出比例式算出结果根据题意回答。解题技巧：差量法四、课堂练习 向30mL硫酸铜溶液中加入铝粉3.24g(过量)，待充分反应后，再向其中加入一定浓度的烧碱溶液至白色难溶物恰好消失，消耗烧碱溶液210mL，同时收集到气体672mL(标准状况下)，试计算：(1)与硫酸铜溶液反应后剩余铝粉的质量。(2)烧碱溶液的物
14、质的量浓度。(3)原硫酸铜溶液的物质的量浓度。【简析】本题涉及的反应较多，首先应根据气体(H2)672mL计算出过量的Al的质量， 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 2mol 22.4L3 n 0.672L 过量的铝： n(Al)=0.2mol 质量为0.54g 跟CuSO4反应的铝：3.24g0.2mol27gmol-1=2.7g， 即0.10mol 根据：2Al + 3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3 2mol 3mol 0.10mol n(CuSO4) n(CuSO4)=0.15mol c(CuSO4)=0.15mol0.030mol=5.0molL-1 (2)
15、问的解答可根据元素的守恒来简化解题过程，由于加入的烧碱恰好使白色难溶物消失，即所得产物为NaAlO2、Na2SO4，据 ：n(Na)=n(NaAlO2)+2n(Na2SO4)=n(Al)+2n(CuSO4)=3.24g27gmol-1+0.15mol2=0.42mol c(NaOH)=0.42mol0.21L=2.0molL-1 (也可根据化学方程式分步计算)五、展示与评价 略课后练习：1. 将12.6 g无水亚硫酸钠固体加入100 mL 8 molL的硫酸中以制取SO2气体，反应完全后，若溶液中含+4价硫元素的物质的量总浓度为0.2 molL，假定溶液体积不变，忽略容器及导管中的气体的体积，
16、求：（1）收集到SO2气体多少毫升（标准状况下）；（2）溶液中硫元素的质量。【(SO2)=1792 mL 26.2g】2. 某化学课外小组用含铜96%的废铜屑制取胆矾（五水合硫酸铜）。将铜屑放入稀硫酸中，加热并不断鼓入空气，在氧气作用下便生成硫酸铜。（1）写出生成硫酸铜的化学方程式 。（2）现用1kg这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克？（3）将胆矾与生石灰、水按质量比依次为10.56100混合配制成无机铜杀菌剂波尔多液 此波尔多液中Cu2离子和Ca2离子的物质的量比为 （最简整数比）。 波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO4xCu(OH)2yCa(OH)2，此种配比当x1时，试确定y的数值
17、。【（1）2CuO22H2SO42CuSO42H2O；（2）2503.75（kg）（3）25 CuSO4Ca(OH)2Cu(OH)2CaSO4反应前 2 5 0 0反应后 1 4 1 1 CuSO4Cu(OH)2yCa(OH)2中 y4】3. 将一定量的氧化铜加入到100.0g质量分数为19.6的硫酸溶液中，完全溶解后溶液显蓝色，再加入19.6g铁粉充分反应后，经过滤干燥得到的固体仍为19.6g。 (1)通过计算说明干燥后的固体是什么物质？ (2)求原氧化铜的质量。【(1)干燥后的固体是铁和铜的混合物；(2)原氧化铜的质量为14.0g】三、 多步反应计算一、高考题赏析01年高考23题已知脊椎动
18、物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体（其式量以3.60 103计）0.504 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。（磷的相对原子质量以31.0计。）难度系数：0.85【试题给出的情景是动物骨灰中磷元素含量的测定方法，虽然该过程的具体反应不清楚，但整个反应过程中P元素是守恒的，可由P元素守恒列出关系式，建立方程求解。 据： 2P-P2Mo24O77 31.0g2 3.60103g 有：m(P) 0.504g 解得m(P
19、)=8.6810-3g (P)=8.6810-3g0.103=0.0843。】二、例题分析例题某工厂排出的废水中含有金属Ba2+，为了测定其浓度，作如下实验： 称取K2Cr2O7固体0.1323g溶于适量的稀硫酸中，再向其中加入过量KI，反应后用Na2S2O3 溶液与之反应，当用去27.00mL时恰好完全反应。另取废水50.00mL，控制适当的酸度加入足量的K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀，沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时 CrO42- 转化为 Cr2O72-，再加过量KI反应，反应液再同上述Na2S2O3 溶液反应，反应完全时，消耗Na2S2O3 溶液24.00mL，已知有
20、关的离子方程式为：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-求废水中Ba2+的物质的量浓度是多少？ 【分析】虽然题目中的转化关系较为复杂，由于题目给出了反应的方程式，可以利用来建立反应的关系式：2Ba2+-2CrO42-Cr2O72-BaCrO4-3I2-6S2O32- 这里c(S2O32-)需要由 Cr2O72-3I2-6S2O32-确定 1mol 6mol 0.1323g294gmol-1 c(S2O32-)0.027L c(S2O32-) =0.100molL-1 根据：2Ba2+-6S2O32- 2mol 6mol c(Ba
21、2+)0.050L 0.100molL-10.024Lc(Ba2+)=0.016molL-1三、方法归纳解题方法：关系式法。关系式的建立有两种途径，根据多步反应方程式，找出反应物与最终生成物之间量的关系。由原料中某一关键元素理论上全部转入产物中，则该元素在这两种物质中物质的量相等(守恒)，据此建立关系式。四、课堂练习环境监测测定水中溶解氧的方法是：量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液，立刻塞好瓶塞，反复颠倒振荡，使之充分反应。其反应式2Mn2+O2+4OH-=2MnO(OH)2(该反应极快)。测定：开塞后迅速加入1-2mL浓硫酸(提供H+)使之生成I2，有关反应式为：Mn
22、O(OH)2+2I-+4H+=Mn2+I2+3H2O，再用bmolL-1的Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂)，消耗了VmL溶液，滴定中S2O32-变成了S4O62-。试写出水样中溶解氧的计算式(以gL-1为单位)。【简析】根据多步反应的化学方程式可以建立下面的反应关系：O2-2MnO(OH)2-2I2-4S2O32- 32g 4mol m(O2) bmolL-1V10-3L 则溶解氧的计算式为： 五、展示与评价 略课后练习：1. 为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有4050毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶
23、液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：IO35I6 H3I23H2O I22S2O322IS4O62【每千克食盐中含KIO3：45mg 该加碘食盐是合格的 】 2. 取KI溶液25.00mL，向其中滴加0.400molL-1FeCl3溶液135.0mL，I-完全反应生成I2：2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+。将反应后的溶液用CCl4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl2至0.025mol时，Fe2+恰好完全反应，求KI溶液中KI的物质的量浓度。 【2
24、.00molL-1】四、有关溶液的计算一、高考题赏析01年全国高考35题标准状况下，用一定量的水吸收氨气后制得浓度为12.0 molL-1、密度为0.915 gcm-3的氨水。试计算1体积水吸收多少体积的氨气可制得上述氨水。（本题中氨的式量以 17.0计，水的密度以1.00gcm-3计）难度系数：0.386二、例题分析：01年全国高考35题【分析】本题考查学生将溶液浓度的两种表示方法、质量分数和物质的量相互联系和换算的基础知识与基本计算技能。可以有多种解法。解法一：(高考题给出的答案)将溶液分为溶质、溶剂两部份分别进行计算。1.00L该氨水中含氨的质量为：12.0mol17.0gmol-1 （
25、1分）其体积在标准状况下为：12.0mol22.4Lmol-1 （1分）1.00L该氨水中含水的质量为：1.00L915gL-12.0mol17.0gmol-1（1分）其体积为： （2分）=378 1体积水吸收378体积NH3气（标准状况）（2分）由于这种方法不是从学生所学溶液的有关基础知识出发形成解题思路，有些类似于解数学应用题，不少学生难于掌握。从当年高考情况来看，零分率高达48.3。上届进行测试后，按此方法讲解，学生掌握得仍不理想。如果能够从学生具备的基础知识出发寻找解题思路，情况则要好一些。方法二：从概念（物质的量浓度定义式出发）寻找思路设1L水中溶解氨气的体积为V（标），则可例式如下
26、：V=378L，1体积水吸收378体积NH3气（标准状况）。方法三：与方法二相似，只是设未知数不同，设1L水中溶解氨气物质的量为n，则有：V(氨气）n22.4Lmol-1=378L，1体积水吸收378体积NH3气（标准状况）。三、方法归纳解题方法：公式法，比例法有关溶液浓度的计算，一般应从基本的公式出发寻找解题思路。常用公式主要有：稀释公式 C1V1=C2V2 溶解度的计算常用比例法： m(饱和溶液) = m(溶质) + m(溶剂) 100g+S S 100g m(液) m(质) m(水) 某些析出晶体的计算需用到差量法。四、课堂练习在20时食盐的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和溶液用惰
27、性电极进行电解，当阳极析出11.2L气体(标准状况)时，食盐完全电解，所得溶液密度为1.20gmL-1；试计算： 电解时，所取饱和食盐水的质量是多少？电解后溶液中NaOH的物质的量浓度为多少？要使溶液恢复原状态，需要加入什么物质？其质量是多少克？ 【简析】 (1)首先根据电解的化学方程式求出溶液中NaCl的质量。2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2 2mol 22.4L n(NaOH) 11.2L n(NaOH)=1.0mol m(NaOH)=58.5g 根据： 有m(液)=221g(2) 由 出发，已知n(NaOH)=1.0mol ，还需要求出溶液的体积，电解后溶液的质量m(液)=
28、221gm(H2)m(Cl2)=221g1.0g35.5g=184.5g =6.5molL-1(3)电解生成了0.5mol的H2和Cl2，相当于从溶液中逸出了1molHCl，即要加入36.5g的HCl气体。五、展示与评价 略课后练习：1. 将mg铁粉在500mLpH=1的盐酸中完全溶解，往溶液中通入适量的氯气恰好完全反应后，再加入0.02molL-1的NiIx溶液500mL时，刚好使I-转变为I2单质，此时溶液的pH=2。已知反应前后Ni的化合价没有变化，反应过程中溶液的体积变化可忽略。试通过计算求m和x的值。(已知2Fe3+2I-=2Fe2+I2) 【m=1.12g；x=2】 2.将某温度下
29、的KNO3溶液200g蒸发掉10g水，恢复到原温度，或向其中加入10gKNO3固体，均可使溶液达到饱和。试计算：（1）该温度下KNO3的溶解度。（2）原未饱和溶液中溶质的质量分数。【（1）100g；（2）47.5】 3. 将某二价金属单质粉末投入到200mL1molL-1的硫酸中，待反应完全后滤去过量的金属粉末，蒸发溶液到剩余84g时，保持温度t，开始析出RSO47H2O晶体，在该温度下继续蒸发，当析出20.5g晶体时，还留下49g溶液。求：(1) 金属R的相对原子质量 (2) t时RSO4的溶解度【设RSO4的式量为M，n(RSO4)=0.20mol，84g溶液蒸发了84g20.5g49g=
30、14.5g水，即14.5g水与20.5g晶体构成的35g溶液与84g(49g)饱和溶液组成相同。由溶质的质量守恒可建立两个方程： ( 两式相除化简得：M=120 R=24 t时RSO4的溶解度为40g。】五、有关混合物的计算一、高考题赏析00年高考28题 在1.00L 1.00molL-1NaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2，计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量。【该题直接给出了CO2通入NaOH的产物为混合物，属于典型混合物的计算，只要根据C、Na的守恒列出方程组，就可迅速的解答该题。当然该题也可按过量计算来解答。】01高考24题将等物质的量的两种氧化物溶于100 mL硫酸，而
