浙江省金華市艾青中學(xué) 劉樹載

一、混合物型計算

混合物計算是化學(xué)計算中的一種最基本的類型，涉及化學(xué)知識多，較為復(fù)雜?；旌衔锟梢允枪腆w、氣體或溶液，二元混合物是混合物計算中最重要最常見的一種類型。

例1 將13.6gFe、Fe2O3和CuO 的混合粉末加入到100 mL 一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，充分反應(yīng)，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣為896 mL，過濾，濾渣經(jīng)洗滌、干燥后得到1.28g固體純凈物，經(jīng)檢驗濾液中只含有一種溶質(zhì)，請回答：

（1）固體中混合物中CuO的質(zhì)量為____。

（2）鹽酸的濃度為____。

解析：（1）據(jù)題意得，因反應(yīng)后濾液中只含有一種溶質(zhì)，應(yīng)為FeCl2，得到的1.28g固體純凈物為Cu，n（Cu）=0.02 mol，由CuO～Cu，得CuO 的質(zhì)量為1.60g。

答案：（1）1.60g （2）3.60mol·L-1

解題策略：化學(xué)計算中一般常用特殊計算方式，如得失電子數(shù)目守恒、元素守恒、極端假設(shè)等，以簡化解題過程。像本題采用電荷守恒的方法進行求解，在列電荷守恒時，一定注意前面的系數(shù)，該離子帶有多少個電荷，前面的系數(shù)就是多少。

適應(yīng)練習(xí)1：實驗室有一瓶硫酸亞鐵和硫酸鐵混合物，取一定量樣品溶于水，配成100mL溶液。所得溶液分成兩份，在第一份溶液中加入0.5 mol·L-1氯化鋇220 mL，恰好完全反應(yīng)；在第二份溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣0.896 L，可使Fe2+全部變成Fe3+。

（1）所取樣品中硫酸鐵物質(zhì)的量是____。

（2）若在第一份溶液完全反應(yīng)后所得溶液中再加入足量氫氧化鈉溶液，所得沉淀經(jīng)洗滌，在空氣中充分灼燒，最后殘渣的質(zhì)量是____。

二、確定化學(xué)式型計算

復(fù)雜化學(xué)式的確定的題目，在能力層次上要求較高。通常給出一種成分較為復(fù)雜的化合物及其發(fā)生的某些化學(xué)反應(yīng)時產(chǎn)生的一些現(xiàn)象，通過分析、推理、計算，確定其化學(xué)式。此類題目將計算、推理融為一體，計算類型靈活多變，具有較高的綜合性。

例2 X 與Y 均由三種相同短周期的非金屬元素組成（X 比Y 的相對分子質(zhì)量大），常溫下均為無色液體，易水解，均產(chǎn)生酸性白霧。取1.35gX 與足量水完全反應(yīng)，向反應(yīng)后的溶液中滴加1.00 mol·L-1的NaOH 溶液40.0 mL 恰好反應(yīng)，溶液呈中性，繼續(xù)滴加BaCl2溶液至過量，產(chǎn)生不溶于稀鹽酸的2.33g白色沉淀。Y 水解得到兩種產(chǎn)物，其物質(zhì)的量之比為1:2，且產(chǎn)物之一能使品紅溶液褪色。請回答：

（1）X 的化學(xué)式為____。白色沉淀屬于____（填“強”、“弱”或“非”）電解質(zhì)。

（2）Y 與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（3）二元化合物Z 能與X 化合生成Y。一定條件下，0.030molZ與足量氨反應(yīng)生成0.92gA（原子個數(shù)之比為1:1，其相對分子量為184）和淡黃色單質(zhì)B及離子化合物M，且M 的水溶液的pH＜7。將0.92gA 隔絕空氣加強熱可得到0.64gB和氣體單質(zhì)C。

①寫出Z 與足量氨反應(yīng)的化學(xué)方程式：____。

②亞硝酸鈉和M 固體在加熱條件下_____（填“可能”或“不能”）發(fā)生反應(yīng)，判斷理由是____。

③請設(shè)計檢驗離子化合物M 中陽離子的實驗方案：____。

答案：（1）SO2Cl2或SCl2O2強

（2）SOCl2+H2===O 2HC1+SO2↑

（3）①6SCl2+16NH ===3S4N4+2S+12NH4Cl

②可能 NaNO2中N 元素化合價為+3價，NH4C1中N 元素化合價為-3 價，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2

③取少量 M 固體加水溶解，加入濃NaOH 溶液加熱，若產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，則證明有NH+4

解題策略：①根據(jù)題給信息，計算出可求粒子的物質(zhì)的量。②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質(zhì)的量。③根據(jù)質(zhì)量守恒，確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量。④各粒子的物質(zhì)的量之比，即為物質(zhì)化學(xué)式的下標(biāo)比，進而推導(dǎo)出化學(xué)式。

適應(yīng)練習(xí)2：為探究難溶性鹽X（僅含三種元素）的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗：

已知：氣體甲和氣體乙組成元素相同。

請回答：

（1）氣體乙的摩爾質(zhì)量是____。

（2）X 的化學(xué)式是____。

（3）寫出X 在隔絕空氣條件下加熱分解的化學(xué)方程式：____。

三、圖像型計算

圖像題的特征是以圖像的形式將一些相關(guān)量之間的關(guān)系通過形象直觀的曲線表示出來，把化學(xué)概念、化學(xué)原理抽象為數(shù)學(xué)問題，具體物質(zhì)的性質(zhì)和量的變化規(guī)律巧妙地表現(xiàn)在圖像的變化上，是量變、質(zhì)變、圖像三位一體。旨在考查考生對圖像的化學(xué)意義和數(shù)學(xué)意義之間對應(yīng)關(guān)系的分析、理解和運用能力，較好地體現(xiàn)了學(xué)科間綜合能力層次的要求。

例3 向一定體積CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入濃度為1.00mol·L-1的Na2CO3溶液，反應(yīng)過程中加入的Na2CO3溶液的體積與產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示。

圖1

已知：圖中V1:V2=1:2，當(dāng)加入V2mLNa2CO3溶液時，所得溶液的濃度為1.00mol·L-1，體積為200mL。求：

（1）混合溶液中CaCl2和HCl物質(zhì)的量之比n（CaCl2）:n（HCl）=____。

解析：由圖像可知，向一定體積CaCl2和HCl 的混合溶液中逐滴加入濃度為1.00mol·L-1的Na2CO3溶液，0～V1發(fā)生的是碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，生成二氧化碳的質(zhì)量為m1，V1～V2發(fā)生的是碳酸鈉與氯化鈣的反應(yīng)，生成碳酸鈣的質(zhì)量為m2。又知V1:V2=1:2，說明鹽酸和氯化鈣消耗的Na2CO3溶液體積相等，由兩個反應(yīng)的化學(xué)方程式可知，n（CaCl2）:n（HCl）=1:2；當(dāng)加入V2mLNa2CO3溶液時，所得溶液為氯化鈉溶液，其濃度為1.00 mol·L-1，體積為200mL，所以n（NaCl）=0.200 mol，由氯離子守恒可以求出n（CaCl2）=0.0500 mol，n（HCl）=0.100mol。（1）混合溶液中CaCl2和HCl物質(zhì)的量之比n（CaCl2）:n（HCl）=1:2。（2）由鈣離子守恒可知，n（CaCO3）=n（CaCl2）= 0.0500mol， 所 以 m2=0.0500mol×100g·mol-1=5.00g。

答案：（1）1:2 （2）5.00

解題策略：一是讀圖，觀察弄清橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義及單位；搞清特殊點的意義，如坐標(biāo)軸的“0”點，曲線的起點、終點、交叉點、極值點、轉(zhuǎn)折點等；分析曲線的變化趨勢如斜率大小、升降。二是識圖，提取信息，進行邏輯推理或運用數(shù)據(jù)計算。弄清反應(yīng)原理和反應(yīng)的先后順序是解題的關(guān)鍵，從圖像中及題中找出關(guān)鍵數(shù)據(jù)是解題的保證，巧妙運用守恒法是解題的捷徑。

適應(yīng)練習(xí)3：將FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定質(zhì)量的鐵粉中充分反應(yīng)，所加混合溶液的體積與反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量如圖2 所示。已知原混合溶液中 Fe3+濃度為0.200mol·L-1，經(jīng)檢測M 點時溶液中無Cu2+。

圖2

（1）c（CuCl2）=____mol·L-1。

（2）鐵粉的質(zhì)量為____g。

四、圖表推理型計算

圖表推理題，顧名思義，就是將表格中數(shù)據(jù)提供的信息對數(shù)據(jù)進行分析處理按其內(nèi)在聯(lián)系抽象成知識與規(guī)律，進行分析推理，進而達(dá)到解決問題的題型。

例4 鐵粉和銅粉混合物23.2g，逐滴加入4.00mol·L-1的硫酸，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量隨加入硫酸溶液體積變化如表1所示。

表1

請回答：

（1）混合物中鐵與銅的物質(zhì)的量之比n（Fe）:n（Cu）=_____。

（2）在反應(yīng)后的體系中，再加入4.00mol·L-1H2O2溶液50.0 mL，并加入足量的稀硫酸，充分反應(yīng)后溶液中存在的各金屬離子的物質(zhì)的量分別是____。（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

答案：（1）3:1 （2）Fe3+：0.200 mol，F(xiàn)e2+：0.100mol，Cu2+：0.100mol

解題策略：首先要認(rèn)真審題，迅速瀏覽題干、設(shè)問、圖表，把題目信息挖掘出來。根據(jù)你所需要了解的特性對事物進行比較，或?qū)ν粏栴}進行歸納小結(jié)。在表格中設(shè)置縱橫關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，讀取有用的信息，通過比較具有一定邏輯關(guān)系的幾個化學(xué)量，明確題目要求，根據(jù)信息及所學(xué)知識，找準(zhǔn)切入點，進行綜合分析、推理。

適應(yīng)練習(xí)4：為確定Fe和Cu混合物樣品的組成，稱取四份該樣品分別加入相同濃度FeCl3溶液200mL，充分反應(yīng)，剩余沉淀的質(zhì)量如表2所示。

表2

（1）樣品中物質(zhì)的量之比n（Fe）:n（Cu）=_____。

（2）FeCl3溶液的物質(zhì)的量濃度c（FeCl3）=____。

適應(yīng)練習(xí)參考答案：

適應(yīng)練習(xí)1：（1）0.02mol （2）8g

適應(yīng)練習(xí)2：（1）28g·mol-1

（2）FeC2O4

適應(yīng)練習(xí)3：（1）0.70

（2）44.8

（2）加入8L溶液時固體全部溶解，這說明鐵只與鐵離子反應(yīng)，鐵離子是1.6 mol，則鐵粉的質(zhì)量是0.8mol×56g·mol-1=44.8g。

適應(yīng)練習(xí)4：（1）1:4

（2）0.500mol·L-1