第二部分 化学计算
    化学计算可以从量的方面帮助我们进一步加深对基本概念和基本原理、化学反应规律等的理解。解题过程中要求概念清楚，认真审题，注意解题的灵活性。会考中涉及的化学计算有以下四方面。
    一、有关化学量的计算
    包括原子量、分子量、物质的量、物质的质量、气体的体积及微粒数等的计算。
    1、有关物质的量的计算
    这类计算要掌握物质的量与物质的质量和气体摩尔体积以及物质中微粒数之间的关系。
    有关计算公式有：
    物质的量（摩）=   气态物质的量（摩）=
    物质的量（摩）=
    通过物质的量的计算还可以计算反应热、溶液的浓度、溶液的体积，还可以与溶解度及质量分数互相换算。因此物质的量的计算是这类计算的中心，也是解题的关键。
    2、元素的原子量和近似原子量的计算
    自然界中绝大多数元素都有同位素，因此某元素的原子量是通过天然同位素原子量所占的一定百分比计算出来的平均值，也称为平均原子量。其计算方法如下：Aa% Bb% Cc% … ，其中A、B、C是元素同位素的原子量，a%、b%、c%分别表示上述各同位素原子的百分组成。若用同位素的质量数代替A、B、C，则算出的为该元素的近似（平均）原子量。
    3、有关分子量的计算
    （1）根据气体标准状况下的密度求分子量
    主要依据是气体的摩尔质量与分子量的数值相同，气体的摩尔质量可以通过下式计算：M=22.4升/摩 * d克/升 ，式中d是标准状况下的密度数值。摩尔质量去掉单位就是分子量。
    （2）根据气体的相对密度求分子量
    根据同温、同压、同体积的气体，气体A、B的质量之比等于其分子量之比，也等于其密度之比的关系： WA/WB=MA/MB=dA/dB ，其中W为质量，M为分子量，d为密度。若气体A对气体B的密度之比用DB表示，则：MA/MB=DB ，DB称为气体A对气体B的相对密度，根据相对密度和某气体的分子量，就可以求另一种气体的分子量，表达式为：MA=MB DB ，如气体A以空气或氢气为标准，则： MA=29D空 或MA=2D氢气
    二、有关分子式的计算
    这里包括根据化合物各元素的百分组成或质量比、分子量求出较简单化合物分子式的基本方法。解这类问题的基本思路是：首先确定该物质由什么元素组成，然后根据元素间的质量比或百分组成，通过分子量确定该物质的分子式。
    三、有关溶液浓度的计算
    1、有关溶液解度的计算
    这里只要求溶质从饱和溶液里析出晶体的量的计算，以及求结晶水合物中结晶水个数的计算。根据饱和溶液由于温度变化形成的溶液度差，列出比例式，即可求解。
    2、有关物质的量浓度的计算
    主要包括溶液的物质的量浓度、体积和溶质的物质的量（或质量）三者之间关系的计算；物质的量浓度与质量分数间的换算；不同物质的量浓度溶液的混合及稀释的计算。常用的公式如下：
    （1）、质量分数（%）= 溶质质量（克）/ 溶液质量（克）
    （2）、物质的量浓度（摩/升）= 溶质的物质的量（摩）/溶液的体积（升）
    （3）、质量分数（%）→ 物质的量浓度（摩/升
    物质的量浓度（摩/升）=
    3、溶液的稀释
    加水稀释，溶质的质量不变。若加稀溶液稀释，则混合前各溶液中溶质的量之和等于混和后溶液中溶质的量。
    计算时要注意：稀释时，溶液的质量可以加和，但体积不能加和，因不同浓度的溶液混合后体积不等于两者体积之和。
    设溶液的体积为V，物质的量浓度为M，质量分数为a%，溶液质量为W。则有如下关系：
    W浓a浓% W稀a稀% = W混a混% M浓V浓 M稀V稀 = M混V混
    四、有关化学方程式的计算
    根据大纲要求，这部分内容主要包括反应物中某种物质过量的计算；混合物中物质的质量百分组成的计算；有关反应物和生成物的纯度、产率和利用率的计算以及多步反应的计算。
    1、反应物中某种物质过量的计算
    在生产实践或科学实验中，有时为了使某种反应物能反应完全（或充分利用某一物质），可使另一种反应物的用量超过其理论上所需值，例如要使燃烧充分，往往可以通入过量的氧气或空气。以如要使某种离子从溶液中完全沉淀出来，往往要加入稍为过量的沉淀剂等。
    解这类题时首先厅判断这两种反应物的量是否符合化学方程式中该两种反应物的关系量之比，如不符合则要根据不足量的反应物的量进行计算。
    2、有关物质的纯度、产率、利用率和多步反应的计算
    在化学反应中，所表示的反应物和生成物的转化量都是以纯净物的量来表示的。而实际上原料和产品往往是不纯净的，这就存在着不纯物和纯净物间的换算，其换算的桥梁是物质的纯度（以百分数表示）。
    另外，在实际生产中以难免有损耗，造成原料的实际用量大于理论用量，而实际的产量又总是小于理论产量，这就是原料的利用率和产品的产率问题。有关这类计算的公式如下：物质的纯度 = 纯净物的质量/不纯物的质量 原料的利用率 = 理论原料用量 / 实际原料用量产率 = 实际产量 / 理论产量
    物质的纯度、原料的利用率和产品的产率都是低于100%的。大部分工业生产，要经过许多步的反应才能完成的，这时进行产品和原料之间量的计算时，不必逐步计算，可以根据化学方程式中的物质的量的关系，找出原料和产品的直接关系量，进行简单的计算即可。
    工业生产计算常用的关系式有：
    由黄铁矿制硫酸： FeS2 ∽ 2S ∽2H2SO4
    由氨催化氧化制硝酸：NH3 ∽HNO 3 （最后反应为 4NO2 O2 2H2O = 4HNO3）
    3、混合物中两种成分的物质的量、质量和百分比的计算
    这类题目有较强的综合性。解题时不仅要掌握化学计算的有关概念和熟悉元素化合物的性质还要认真审题。分析题给的每项条件和各组分之间量的关系，找出解题途径。经常采用的方法有“关系式法”、“差量法”及“联立方程法”，以求得混合物各组分的含量。
    例1、硼有两种同位素 B和 B，平均原子量为10.8,求两种同位素的原子个数比.
    解题分析：这是一道要求应用同位素的概念和求平均原子量的方法进行计算的问题，解此题的关键是对同位素、质量数等概念有明确的理解，熟悉求平均原子量的计算公式，可以先设其中一种同位素原子的百分含量为x%，则另一种同位素原子百分含量为1—x%，通过列出等式求解。两种同位素原子百分含量之比就是它们的原子个数之比。
    解：设 B的原子的百分含量为x%， B原子百分含量为1—x%，则：
    10 x% 11 （1—x%）= 10.8
    解得：x% = 20% 1—x% = 1—20% = 80%
    所以 B和 B的原子个数百分比为：20/80 = 1/4
    答 ： B和 B的原子个数百分比为 1：4
    例2、将2.5克胆矾溶于500毫升水中，配成溶液仍为500毫升。试求溶液的质量分数，物质的量浓度及密度。
    解题分析：解该题的关键是对质量分数、物质的量浓度及密度有明确的理解，抓住胆矾是结晶水合物，当加入水中，胆矾的结晶水进入水中，溶剂的质量增加，而溶质是无水硫酸铜。确定溶质的量是解题的要点。通过求质量分数和物质的量浓度的公式即能求解。
    解：通常情况下1毫升水为1克（题中无物殊条件）。已知250克CuSO4 5H2O中CuSO4的质量为160克，2.5克CuSO4 5H2O中含CuSO4 CuSO4的质量为2.5* 160/250 = 1.6（克）。
    质量分数 = 1.6克/（2.5克 500克）*100% = 0.318%
    物质的量浓度 =  = 0.02摩/升
    溶液的密度 = （500克 2.5克）/ 500毫升 = 1.005克/毫升
    例3、某含结晶水的一价金属硫酸盐晶体，已知式量为322，取4.025克该晶体充分加热后，放出水蒸气2.25克(失去全部结晶水),试确定该硫酸盐的分子组成.
    解题分析：求硫酸盐的组成，一是要求出结晶水，二是要求出金属的原子量，这二者是相关的。可利用结晶水合物中水的含量是固定的这一关系与已知条件的建军立比例关系，从而确定结晶水合物中所含的结晶水，进一步求出金属的原子量。
    解：设结晶水合物的分子式为M2SO4 xH2O，其摩尔质量为322克/摩，1摩结晶水合物中含水x摩，与已知条件建立比例关系： M2SO4 ?xH2O == M2SO4 xH2O
    322 18x
    4.025 2.25
    322 : 2.25 = 18x : 2.25
    解得: x=10
    得M2SO4?10H2O.所以,M2SO4的式量为:322—18╳10=142，M的原子量为（142—96）/2 =23
    查原子量表可知为Na。故晶体的化学式为：Na2SO4?10H2O.
    例4、将50毫升浓度为12摩/升的浓盐酸跟15克二氯化锰混合物加热后，最多能收集到多少升氯气？（标准状况下）被氧化的氯化氢的物质的量是多少？
    解题分析：这题是涉及到物质的过量和氧化还原反应的化学方程式的计算，要全面理解化学方程式中表
    示的量的关系。方程式的系数之比可以看成物质的量之比或分子个数比，对气体来说还可以表示它们的体积比。要根据题意和化学方程式所表示量的关系，列出比例式。比例式中同一物质必须用同一单位；不同物质也可以用不同单位，但必须是对应的关系。
    该题首先要确定过量物质，找出不足量物质的量作为计算标准。还要注意被氧化的盐酸和参加反应的盐酸的总量是不同的。根据已知条件和系数列出比例关系式逐步求解。
    解：设盐酸全部反应所需二氧化锰的量为x克，在标准状况下生成氯气y升，则：
    MnO2 4 HCl == MnCl2 Cl2↑ 2H2O
    87克 4摩 22.4升
    x克 12摩/升╳0.05升 y升
    由 87：4 = x ：（12╳0.05） 得 x = 13.05(克)
    由于13.05克<15克,MnO2是过量的,应该用盐酸的量作为计算标准:
    4/(12╳0.05) == 22.4/y 解得 y == 3.36升
    再分析化学方程式中系数的关系,4摩HCl参加反应,其中2摩HCl被氧化,则0.6摩HCl中有0.3摩被氧化.
    答 : 标准状况下,生成氯气3.36升,HCl被氧化的物质的量为0.3摩.
    例5、工业上用氨氧化法制硝酸时,如果由氨氧化成一氧化氮的转化率为95%,由一氧化氮制成硝酸的转化率为90%,求1吨氨可以制得52%的硝酸多少吨?
    解题分析:该题是有关多步反应的计算,可以利用化学方程式,找出有关物质的关系式进行计算,简化计算过程.注意运用转化率和纯度的计算公式.
    解:该题有关的化学方程式如下:
    4NH3 5O2 ==4NO↑ 6H2O (1)
    2NO O2 == 2NO2 (2)
    3NO2 H2O == 2 HNO3 NO↑ (3)
    其中(3)式产生的NO在工业生产中是被循环使用的,继续氧化生成NO2,直至全部被水吸收为止。因此NO2变成HNO3的物质的量之比为1：1，最后得出的关系式为：NH3∽HNO3 。
    解：设制得52%的硝酸为x吨。
    NH3 ∽ HNO3
    17吨 63吨
    1╳95%╳90% 吨 x.52%吨
    X = （1╳95%╳90%╳63%/（17╳52%）=6.1(吨)
    答:可以制得52%的硝酸6.1吨。