高 三 化 学 总 复 习高 三 化 学 总 复 习 化 学 综 合计 算 部 分

例 1 ：将 Wg 铁、氧化铁和氧化铜组成的混合物粉未放入 100mL 4.4mol/L 盐酸中，反应完全后得氢气 896mL （标况），生成的溶液中只有 FeCl2 、 HCl 和 1.28g 固体。把溶液稀释到 320mL 时，盐酸的浓度为 0.25mol/L ，求混合物中各物质是多少 g ？

分析：解答此题的关键，是审清题意，找出等量关系，选准突破口。 首先确定由生成溶液中的盐酸可知反应后的 1.28g 固体沉淀物为铜，因此可首先确定 CuO 的质量。 再根据各反应化学方程式中诸物质的量的关系和耗用盐酸的物质的量列方程求解，或寻求题中“隐含”的电子守恒电子守恒和 ClCl －－守恒条件守恒条件，求得 Fe 和 Fe2O3 的质量 .

解法一：Cu 的物质的量 molCuO 的质量 =0.02×80=1.6 （ g ）

设混合物中 Fe2O3 的物质的量为 x 。

02.064

28.1

Fe 2HCl FeCl H

0.04mol 0.08mol0.896

22.40.04mol

Fe O 6HCl 2FeCl 3H Ox 6x 2x

CuO 2HCl CuCl H O0.02mol 0.04mol 0.02mol

2 2

2 3 3 2

2 2

2FeCl Fe 3FeCl2x x

3 2

CuCl2 + Fe = FeCl2 +Cu0.02mol 0.02mol

根据反应耗用盐酸的量列方程求解 0.08 6x 0.04 0.1 4.4 0.320 0.25

6x 0.24

x 0.04 mol

（ ）

Fe2O3的质量 160 0 04 6 4. .

Fe的质量 ( . . . ) .0 04 0 02 0 04 56 5 6（ g）

（ g）

解法二：设混合物中含铁的物质的量为 x ， Fe2O3 的物质的量为 y 根据氧化还原反应中的电子守恒

2xx

Fe2eFe 2 Fe O 2FeCl2e

2FeCl

y 2y

2 3 3 2——

2H+——H2 得电子的物质的量 0.04×2 （ mol ）CuO——Cu 得电子的物质的量 0.02×2 （ mol ）2x 2y 0.04 0.08 根据 Cl- 守恒列方程

4.40.10.25*0.3202y*22x 2x 2y 0.12

2x 4y 0.08 0.04 Cl

（电子守恒）

（ 守恒）

x y 01 0 04. .（ ） （ ）mol mol

Fe 的质量 01 56 56. . （ ）g

Fe2O3 的质量 160 0 04 6 4. . （ ）g

例 2 ：金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为： Sn＋ 2HCl=SnCl2 ＋ H2 再加入过量的 FeCl 溶液，发生如下反应： SnCl2 ＋ 2FeCl3=SnCl4

＋ 2FeCl2 最后用已知浓度的 K2Cr2O7 溶液滴定生成 Fe2+ ，反应的化学方程式为：

现有金属锡试样 0.613g ，经上述反应后，共用去 0.100 mol/LK2Cr2O7 溶液 16.0mL 。求试样中锡的百分含量（假定杂质不参加反应）。

6FeCl K Cr O 14HCl 6FeCl 2KCl 2CrCl 7H O2 2 2 7 3 3 2

分析：该题是应用关系式法解多步反应的综合计算。根据题目所给出的三个化学反应，得出 Sn 与 K2Cr2O7 的物质量的关系。3Sn 3SnCl 6FeCl K Cr O2 2 2 2 7—— —— ——

3Sn K Cr O3 119 g 1mol

x 0.1 0.016mol

x3 119 0.1 0.016

10.571 g

Sn%0.571

0.613100% 93.1%

2 2 7——（ ）

（ ）

例 3 ：以等物质的量混合的两种价态相同的无水金属氯化物 29.6g ，与水结合可得这两种氯化物的六水合物共 51.2g 。将这两种水合物的混合物强热灼烧变成氧化物的混合物（金属的价态不变） 13.1g ；如果将原混合物溶于水，加过量的氢氧化钠溶液，把得到的沉淀物滤出，洗净，高温灼烧后称量为 8g ，试推导出这两种氯化物各是什么物质。

分析：设这两种金属氯化物的化学式 分别为两元素的原子

量分别为 。 ACl BCl A Bn n和 ， 、

x y，

（ 1 ）由两种氯化物的结晶水的含量可求出氯化物的物质的量。氯化物的物质的量

512 29 6

18 60 2

. .. （ ）mol

ACl BCln n和 各为 0.1mol（ 2 ）由两种氯化物强热灼烧转变为氧化物所减少的质量，可求出氯化物中金属元素的化合价 n 。

ACl1

2A O

1mol 35.516

2n 27.5n

0.1mol 2.75n

BCl1

2B O

1mol 27.5n0.1mol 2.75n

2 2.75n 29.6 13.1

n 3

n 2 n

n 2 n

—— 减重

—— 减重

（ 3 ）求两种金属的原子量：原混合物加过量的 NaOH 溶液后，得到沉淀高温灼烧，

剩余物质的质量比混合物强热后灼烧所得氧化物混合物的质量小，说明所剩余物只是一种氧化物为 A2O3 。

根据： ACl A(OH)1

2A O

0.1mol 0.05mol

0.05 (2x 16 3) 8

x 56

A Fe

3 3 2 3—— ——

为

据

为

0.1(x 3 35.5 y 3 35.5) 29.6

x y 83

y 27

B Al

例 4 ：将 5.000gNaCl 、 NaBr 、 CaCl2

的混合物溶于水，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧，得残留物 4.914g 。灼烧后的残留物再溶于水，并加足量的 Na2CO3 溶液，所得沉淀经干燥后质量为 0.270g 。求混合物中各化合物的质量百分组成。

分析：根据题意可列出下图示，帮助审清题意，找出思路和解法。

根据图示可分析：（ 1 ） CaCO3 的质量为 0.270g ，由它可求出 CaCl2 的质

量。

）（

克

——

g000.3100

0.270111x

0.270x

100111

CaCOCaCl 32

（ 2 ）混合物中通入 Cl2

2NaBr Cl 2NaCl Br103 58.5 103 58.5 44.5 gy 5.000 4.914 0.086 g

y 0.200 g

2 2

质量减少（ ）

克 （ ）

（ ）

（ 3 ） NaCl 的质量 5000 0 200 0 300 4 500. . . . （ ）g

（ 4 ）各组分的百分含量

NaCl%4.500

5100% 90%

NaBr%0.200

5100% 4%

CaCl %0.300

5100% 6%2

• 例 5 ：向含 0.02mol Al3+

的明矾溶液中，逐滴加入0.1mol/L 的 Ba(OH)2 溶液时，产生沉淀的质量 y（ g ）与 Ba(OH)2 溶液的体积 x （ mL ）的关系如图所示。求图中：V1=

V2=

m1=

m2=

分析：本题要从分析图中所体现的产生沉淀的质量与加入 Ba(OH)2 体积的函数关系求出V1 、 V2 和 m1 、 m2 的值。

从图中可以看出，当加入 V1mL 的 Ba(OH)2 时，可得沉淀 m1 g ，沉淀为 BaSO4

和 Al(OH)3 ，当加入 V2mL Ba(OH)2 时， Al(OH)3 溶解，沉淀仅为 BaSO4 。

（ 1 ）含有 0.02mol Al3+ 的明矾溶液中含有 0.04mol 的 SO4

2 －。当加入 V1mL Ba(OH)2 时，

Al 3OH Al(OH)0.02mol 0.06mol 0.02mol

Ba SO BaSO0.03mol 0.03mol 0.03mol

V0.03

0.110 300(mL)

m 0.02 78 0.03 233 8.55 g

33

242

4

13

1

（ ）

（ 2 ）当加入 V2mL Ba(OH)2 溶液时，

Al(OH) OH AlO 2H O0.02mol 0.02mol

3 2 2

SO Ba BaSO0.01mol 0.01mol 0.01mol

V V0.01

0.110 400(mL)

m (8.55 0.02 78) 0.01 233 9.32 g

42 2

4

2 13

2

（ ）

例 6：现有氧化铜和碳粉的混合物共 Amol，将它在隔绝空气条件下加热，反应完全后，冷却，得到残留固体。

（ 1）写出可能发生反应的化学方程式（ 2）若氧化铜在混合物中的量的比值为x 0 x 1（ ）

问： x 为何值时，残留固体为何种物质？写出残留固体的物质的量与 x 值之间的关系。将结果填入下表。

残 留 固 体

x值 分子式 物质的量

分析：（ 1 ）首先写出有关的化学反应方程式，根据化学方程式中有关物质间的物质的量的关系，分析当 CuO 恰好完全反应时， x值是多少？

2CuO C 2Cu CO

CuO C Cu CO

2

①

②

按①式反应， x值为2

3 时，反应物恰好反应；

按②式反应， x值为1

2时，反应物也恰好完全反应。

（ 2 ）当 时， CuO 过量，按 C 的量计算。x 2

3

2CuO C 2Cu CO

CuO C Cu CO

2

①

②

2CuO C 2Cu CO

2mol 1mol 2molAx A(1 x) 2A(1 x)

2

剩余 CuO 的物质的量 Ax 2A(1 x) A(3x 2)（ 3 ）当 不足量，按 CuO 的量计算，生成铜的量为 Ax 。

2

3x

1

2CuO 时，

（ 4 ）当 时，时， CC 过量，按②式中的过量，按②式中的 CuOCuO 的量计算，生的量计算，生成铜为成铜为 AxAx ，剩余，剩余 CC 的物质的量为：的物质的量为：

x 1

2

A(1 x) Ax A(1 2x)

x <

1

2

x 值 残 留 固 体 分 子 式 物质的量

CuCuO

2A（ 1－ x）A（ 3x－ 2）

Cu 2/3A）

Cu Ax

Cu A/2）

CuC

AxA（ 1－ 2x）

x2

3

x =2

32

3> x

1

2

x1

2 Ax（或

Ax （或

例 7 ： 80℃， 101.3千帕下，用下图装置进行如下实验。 A 、C 两筒内分别装有无色气体。它们可能是 NH3 、 O2 、 N2 、 H2S 、NO 、 CO2 等气体， B管内装有固体。推动 A 的活塞使 A筒中的气体缓缓地全部通过 B进入 C筒， C 中的气体由无色变成红棕色，但其体积换算成同温同压下却并未变化。 （ 1 ） C 中发生的反应，其化学方程式是 . 已知原 C 中的气体为单一气体，它是 。（若有多种可能答案，需一一列出。）将反应后 C 筒中的气体，用水吸收后，气体体积，减小一半，则与水反应前 C 中的气体是 。（若有多种答案需一一列出。）（ 2 ）若实验开始前 A 、 C 中的气体体积（换算成标况）分别为 1.40L 和 2.24L ，且 A 中的气体经过 B 管后， B 管增重 1.40g ，通过计算和推理可判定 A 中的气体是 ，其质量是 g 。

（ 1 ）由 C筒中发生的化学现象气体由无色变为红综色，可判断 C中发生的化学反应为： 2NO ＋ O2=2NO2 ；又根据 C筒中的气体反应后并无体积变化，可知 C 中为 NO ，由 B管进入 C 中气体为纯O2 ，反应后 O2 并未过量。与水反应后，气体体积减半，已知与水反应前 C筒中的气体为 NO2 和 NO 的混合气。（ 2 ）设与水反应前 C筒中 NO2 的体积为 VNO2 , NO 为 VNO ，根据题意列方程组： V V 2.24 L

1

3V V

1

22.24 L

V 1.68 L

NO NO

NO NO

NO

2

2

2

（ ）

（ ）

解之，得

（ ）

由 B管进入 C筒中的 O1

2V 0.84 L2 NO2

体积 （ ）

若 0.84L O2 全部由 A 筒中来，则 A 中除 O2 外，另一种气体的体积为 1.40 － 0.84=0.56L ，根据 B 管增重 1.40g ，该气体的 mol 质量为： 140

22 4

05656.

.

. （ ）g / mol

对照试题所给出的已知气体中没有一种气体的 mol质量等于或大于56g/mol，因此该气体不是其中的一种，也不可能是其中两种或多种的混合气。由此可以确定 C筒的 O2可能全部或部分是由 A中的某气体跟 B管中的固体反应而得。已知气体能跟固体反应生成 O2

的只有 CO2：2CO 2Na O 2Na CO O2 2 2 2 3 2

讨论：（ 1）若 A中的气体全部是 CO2（即进入 C的 O2全部由 C

O2和 Na2O2反应而得。）根据反应方程式 1.40L CO2与 Na2O2 反应生成 O2 的体积为 1.40/2=0.70 （ L ）这与进入 C 筒中 O2 的体积不符。（ 0.84 L ） （（ 22 ）若）若 AA 中的气体是中的气体是 CO2CO2 和和 O2O2 的混合气。设的混合气。设 AA 中中 CO2CO2 和和 O2O2的体积分别为 的体积分别为 VCO2VCO2 、、 VO2VO2

V1

2V 0.84 L

V V 1.40 L

O CO

O CO

2 2

2 2

（ ）

（ ）V 1.12 LCO2 （ ）

1.12

22.4Na CO Na O

1.12

22.4(106 78) 1.40 g2 3 2 2 （ ）

该结果与题设条件相符，所以 A中的气体是 CO2和 O2的混合气体。A中的气体的质量

112

22 444

0 28

22 432 2 6

.

.

.

.. （ ）g

[ 例题 1]在 50 mL 、 4.0 mol/L 的 NaOH 溶液中，通入 H2S 气体并充分反应，然后，小心蒸发，得到不含结晶水的白色固体。若通入 H2S 的物质的量为 x mol ，生成的白色固体的质量为 y g ，试通过讨论写出 x 和 y 的关系式？

2NaOH + H2S == Na2S + H2O … ①Na2S + H2S = 2NaHS(联系 CO2 与 NaOH 的反应，写出该反应的化学方程式 ) … ② 最后得到的白色固体可能是① NaOH 、 Na2S Na2S Na2S② ③ 、 NaHS NaHS④

将①和②相加，得到：NaOH + H2S == NaHS + H2O

2NaOH + H2S == Na2S + H2O … ①

NaOH + H2S == NaHS + H2O …③

当 n(NaOH):n(H2S)=2:1,白色固体为 Na2S当 n(NaOH):n(H2S)=1:1,白色固体为 NaHS当 n(NaOH):n(H2S)>2:1, 氢氧化钠过量，白色固体为 Na2S 、 NaOH 混合物当 n(NaOH):n(H2S)<1:1,白色固体为 NaHS当 1:1<n(NaOH):n(H2S)<2:1,白色固体为 Na2S 、 NaHS

2NaOH + H2S == Na2S + H2O … ①NaOH + H2S == NaHS + H2O …③ n(NaOH)=4.0mol/L* 0.050L=0.20mol （ 1 ） n(H2S)<0.10mol ，按反应式①进行，所得白色固体为硫化钠和氢氧化钠的混合物，以不足的硫化氢的物质的量 x作基准，可生成 x mol硫化钠，耗去 2x mol 氢氧化钠，剩余（ 0.20-2x ） mol 氢氧化钠，则 y=78x+40(0.20-2x) 。 （ 2 ） n(H2S)=0.10mol,按反应①进行，两反应物恰好完全反应，得到 0.10mol硫化钠。（ 3） 0.10<n(H2S)<0.20mol,按反应式①和③进行，得到白色固体为 Na2S和 NaHS的混合物，计算 Na2S时，应以不足量的 NaOH计算；计算 NaHS时，应以剩余的 H2S来计算：2NaOH + H2S == Na2S + 2H2O0.20mol (0.10mol) (0.10mol)Na2S + H2S == 2NaHS

(x-0.10)mol (x-0.10)mol 2(x-0.10)moly=78[0.10-(x-0.100)]+56*2(x-0.10)

(4)n(H2S) =0.20mol,按反应式③进行，白色固体全部为 Na

HS,NaOH 完全反应， y=0.20*56 。 x<0.10 y=8-2xx=0.10 y=7.8x0.10<x<0.20 y=4.4+34x x 0.20 y=11.2

• （ 1 ）正确写出两种反应物以不同物质的量混合时，发生反应的化学方程式。这是思考、分析此类计算题的基础。

• （ 2 ）依据写出的生成不同产物的化学方程式，确定过量反应物的取值范围，理解取值范围与发生的化学反应及所得产物的关系，这是解决此类计算题的关键。

• （ 3 ）在各取值范围内，以不足量的反应物为基准计算所得生成物的量，即可完成取值范围讨论型综合计算。

[ 例题 2] 把 a molNH3 、 O2 组成的混合气导入密闭反应器中，在催化剂存在下发生化学反应。若混合气体中 O2 为x mol.反应生成的 HNO3 为 y mol. 试确定 O2

的物质的量 x取不同范围时， HNO3 的物质的量 y的计算式，并画出相应的函数图象。

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O …① Pt

当氧气过量时 2NO + O2 == 2NO …②4NO2 + O2 + 2H2O == 4HNO3 …③

将①②③三个化学方程式合并得到：NH3 + 2 O2 == HNO3 + H2O …④

(1)当 O2不足量时，即 x a,按反应式①进行，此时没有硝酸生成；

95

(2)当 O2过量时，即 x a,按反应式④进行，混合气中氨气全部转化为硝酸；

32

(3) 当 O2 的物质的量在 a 到 a mol 之间时，即 a<x< a ，按反应①和④进行，混合物中的 NH3 分为两部分，一部分变为 NO,另一部分则转化为硝酸。

95

32

95

32

4NH3 + 5O2 == 4NO + 6H2O …(1) NH3 + 2O2 == HNO3 + H2O …(2)

(1)当 x a 时， y=095

(2) 当 a<x< a 时，设按（ 2 ）式反应的 NH3 为 y mol,按（ 1 ）式反应的 NH3 为（ a-x-y ） mol,则耗 O2 为 （ a-x-y ） +2y=x, 求得 y=3x- a

95

32

45

35

(3)当 x a 时， y=a-x32

[ 例题 3] 已知氨与氯气可迅速发生一下反应： 2NH3 + 3Cl2 == N2 + 6HCl 。现有 A L氨气、氯气的混合气，其中氨气的体积分数为 x, 充分反应后气体体积为y L 。(1)讨论氨气的体积分数 x取不同值时，反应后气体体积 y 的关系式。(2) 当混合气体的体积（ A L ）为 55L时，计算反应后气体体积 y 的最大值、最小值及 y=A 时的氨气的体积分数 x 的值。(3)画出反应后气体体积 y随氨气的体积分数 x 变化的图象。

分析： NH3 体积为 Ax L ； Cl2 体积为 A(1-x) L 。 当氨气不足量时，仅发生原题中所述反应，产物为氮气和氯化氢；如果氨气足量，他会与产物氯化氢再反应生成氯化铵。2NH3 + 3Cl2 == N2 + 6HCl …①NH3 + HCl == NH4Cl …②8NH3 + 3Cl2 == N2 + 6NH4Cl …③

0<x ,按反应①进行，反应后的混合气是 N2 、 HCl 和剩余 Cl2 ； 52

52<x< , 反应先按①进行，在按②进行，反应后气体是 N2及剩余

HCl;

118

118<x<1,反应按③进行，反应后的气体为 N2及剩余的 NH3。

当丙炔的含量为 y 时，氢气的含量 0<x<1-y x=0.15< , 不管发生什么反应， H2都是不足量，气体体积为反应前的 C4H6 和 C3H4 体积之和，为 5L 0.85=4.25L 。

32

n(OH-)= 0.09L 4mol/L=0.36mol OH-对于两种离子生成沉淀是过量的，肯定可以使 Al(OH)3 溶解一些或全部，那么剩余OH-能使 0.06molAl(OH)3 溶解？

当 x=0.4 时发生①、②两反应共耗 OH-0.30mol, 生成 Al(OH)3 的物质的量为 0.04mol,而剩余 OH-0.06mol, 此时 Al(OH)3 完全溶解。因此。沉淀为 Fe(OH)3 ，物质的量为 0.06mol 。

当沉淀只有 Fe(OH)3 时 x 的取值

溶液中无 Al(OH)3，耗 OH-0.1 4x, 有：3 0.1(1-x)+0.4x=0.36 得 x=0.6所以当 0<x 0.6 时，沉淀只有 Fe(OH)3 。

我们还要画出 x在（ 0,1 ）之间沉淀的物质的量，所以下面进一步分析 x在取不同范围时沉淀的物质的量？ 当 x (0,0.6) 时， y=0.1(1-x)当 x (0.6,1) 时，①、②共生成沉淀 0.1mol, 剩余 0.06molOH-,可使 0.06molAl(OH)3 溶解，此时沉淀的物质的量为： y=0.1-0.06=0.04mol

第三问实际是将数据问题字母化，解决时，应该同第二问是一样的，我们应该首先找出 x在哪一点恰好使生成 Al(OH)3 完全溶解？ 3A(1-x) + 4Ax = 0.36 得 x=0.36/A –3 所以，当 0.36/A –3 <x<1 时，出现两种沉淀。Fe(OH)3 的物质的量为： A(1-x)molAl(OH)3 的物质的量为： [Ax-(0.36/A-3)]mol =[A(x+3)-0.36]mol

我们通过一些试题的分析，使我们在解决化学综合计算题时有了方法、思路。在解决任何一道化学题时，我们必须首先仔细地阅读试题、认真地审题，在此基础上我们在投入解题的过程，只有这样，我们解题得心应手。