千点万点，不如名师一点。
HR Planning System Integration and Upgrading
Research of
A Suzhou Institution
高考化学热点知识训练3
化学计算
一、知识结构
由于化学计算涉及的知识面广，对学生综合能力的考查最为明显，所以也是高考考查的热点 。化学计算要掌握的技能和技巧如下：
1.握有关化学量和化学式等基础知识的计算，并能熟练运用化学计算中的有关技能和技巧。
2.掌握化学基本概念、基本理论及元素的单位和其重要的化合物、有机化学基础、化学实验等知识内容中，具有计算因素的各类问题的综合运用能力。
3.从定量的角度上和在较高的深度上，来考查学生的思维品质，即思维的敏捷性、思维的严密性、思维的整体性和思维的创造性等。
4.考查学生对相关学科知识的运用能力及将中学各科知识形成网络和体系的能力。
二、例题解析
例1 现有Na2SO4和H2SO4的混合溶液100 mL，其中Na2SO4的浓度为0.5 mol/L ，H2 SO4的浓度为1 mol/L。现要将上述混合溶液中Na2SO4的浓度改为0.2 mol/L,H2SO4的浓度改为2 mol/L，应加入98%(密度为1.84 g/cm3)的浓H2SO4多少毫升?然后加水 稀释到多少毫升?
千点万点，不如名师一点。
【解析】加98%H2SO4溶液和水稀释前后，溶质Na2SO4量不变 则设加水稀释到V mL
有关系：0.5×100＝0.2×V V＝250 mL 需加纯硫酸n(H2SO4)＝0.25×2-0.1×1＝0.4 mol 折算成
0.4?9898?%(密度
1.84 g/cm)的硫酸体积为
3
V＝
?1.84?21.74mL最后加水稀释至250 mL。
例2 已知常温时反应2Fe3＋+Cu＝2Fe2＋+Cu2＋在水溶液中能发生，将22. 4 g由铜和三氧化二铁组成的混合粉末加入到浓度为1 mol/L的硫酸中，使之发生反应。
(1)若固体恰好全部溶解，消耗硫酸的体积为V，求V的取值范围。 (2)若硫酸溶液过量，反应后溶液的体积为1 L，测得此溶液中Fe浓度为0.1 mol/L, 求原混合物中含铜多少克?
【解析】在有并列反应或连续反应的情况下，如果用字母表示反应物的用量，则需要进行多种情况的过量关系计算。一般来说，首先判断可能发生的反应，寻找界点，确定区域，然后在各个界点和区域范围内讨论求解。
(1)固体全部溶解，涉及的反应有： ①Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)4+3H2O 2FeSO4+CuSO4
可通过恰好反应的极端情况，寻找界点，假设固体中只有Fe2O3，反应仅按①式进行， 显然恰好反应时，应满足：1×V＝3×22.4/160，解得V＝0.42
假设固体是Cu和Fe2O3的混合物，反应按①、②两式进行，若要固体恰好溶解，物质的 量应满足：n(Cu)＝n［Fe2(SO4)3］＝n(Fe2O3)＝x mol
依题意：64x+160x＝22.4，解得x＝0.1 由反应式①可得关系式 1×V＝3×0.1，V＝0.3 所以V的取值范围是：0.3＜V＜0.42
(2)溶液中n(Fe2＋)＝0.1 mol，它是由反应式②生成的，因为Fe2(SO4)3
和Cu谁过量，题目中不明确，故需要加以讨论。
②Fe2(SO4)3+Cu＝
2＋
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1若Cu过量，则n(Fe2O3)＝n［Fe2(SO4)3］＝2n(FeSO4)＝ 0.05 mol,Cu的质量为：22.4-n(Fe2O3)＝22.4-0.05×160＝14.4(g)
1若Fe2(SO4)3过量，则n(Cu)＝2n(FeSO4)＝0.05 mol,Cu的质 量为：0.05×64＝3.2 (g)
综上讨论，原混合物中铜的质量为14.4g或3.2 g。
例3 把物质的量为a mol NH3、O2组成的混合气体，导入密闭反应器中，在催化剂存在下发生化学反应，若NH3、O2混合气中的O2为x mol，生成的HNO3为y mol。试确定x 在不同取值范围的y＝f(x)函数表达式，并画出相应的函数图像。
【解析】氨气、氧气的混合气体在催化剂存在下发生反应的化学方程式是：
4NH3+5O2
4NO+6H2O ①
当氧气过量时，反应①生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮： 2NO+O2
2NO2 ②
二氧化氮、氧气的混合气又可跟水反应，生成硝酸： 4NO+O2+2H2O
4HNO3 ③
把上述反应①②③相加，可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式：
NH3+2O2
HNO3+H2O ④
分析上述① 、④ 两个化学方程式，可以得知NH3与O2这两种反应物，在不同的物质的量之比时，发生的两个不同反应。
(1)当x≤5a/9时，按反应① 进行，NH3只能氧化至一氧化氮，没有硝酸
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生成，此时y＝0。
(2)当x≥2a/3时，按反应④进行，(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸： NH3+2O2
HNO3+H2O
a-x (a-x) 所得硝酸的物质的量为：y＝a-x 当x＝2a/3mol时，生成HNO3的物质的量最大，其数值为a/3mol。 (3)当5a/9＜x＜2a/3时，反应按① ④ 进行。
设按反应①被氧化的NH3为b mol，按反应④被氧化的NH3为y mol ① ④ 两个反应消耗NH3的物质的量之和为：b+y＝a-x ① ④ 两个反应消耗O2的物质的量之和为：5a/4+2y＝x 解以上两方程组可得HNO3的函数表达式：y＝3x-5a/3
(4)有关函数图像： 能力训练
1、把100g10%的Na2SO4溶液的质量分数增加到20%,可采取的方法是（ ）
①蒸发掉45g水 ②蒸发掉50g 水 ③加入10g Na2SO4固体 ④加入12.5gNa2SO4固体
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
2、t℃时，物质的量浓度相等的两份NaCl溶液，一份蒸发掉x g水，冷却到原温度，析出a gNaCl晶体；另一份蒸发掉y g水，冷却到原温度，析出b gNaCl晶体。则t℃时NaCl的溶解度一定是（ ）
A．g
3、在某温度下，将200gKNO3溶液蒸发掉10g水或向其中加入10gKNO3
固体，均可使溶液达到饱和，则该温度下KNO3饱和溶液中溶质的质量分数是（ ）
A．20.6% B．47.5% C．50.0% D．52.8%
a－bx－y×100 g B．
b－ay－x g C．×100 g D．
xaa+bx+y×100
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4、某盐在不同温度下的溶解度如下表。若把质量分数为15.8%的该盐溶液由50℃逐渐冷却,开始析出晶体的温度范围是（ ）
A．0℃～10℃ B．10℃～20℃ C．20℃～30℃ D．30℃～40℃ 5．一定的条件下， 4g某“水”完全分解产生氧气3.2g，此“水”是（ ）
A．1H216O B．2H216O C．1H218O D．2H218O
6．相同质量的下列物质分别与等浓度的NaOH溶液反应，至体系中均无固体物质，消耗碱量最多的是（ ）A．Al B．Al2O3 C．Al Cl3 D．Al(OH)3
7．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol
8．有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba离子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl离子完全沉淀。反应中消耗xmol H2SO4、ymol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)/ mol·L-1为（ ）
A．y-2x）/a B．(y-x)/a C．(2y-2x)/a D．(2y-4x)/a 9．在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入b molBaCl2，恰好使溶液中的SO2?42+—
离子完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c molNH3气，
3+
则原溶液中的Al离子浓度为（ ）mol/L
A．
2b?c2a B．
2b?c2a C．
2b?c3a D．
2b?c6a
10．某同学拟用“甲醛法”测定工业产品中氯化铵的纯度(假定杂质不