最新高考化学计算的解题方法与技巧总复习知识点考点总结归纳.docx
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1、最新高考化学计算的解题方法与技巧总复习知识点考点总结归纳 2021年高考化学计算的解题方法与技巧一、守恒法利用电荷守恒和原子守恒为基础,就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等,或几个连续的化学方程式前后某微粒(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,作为解题的依据,这样不用计算中间产物的数量,从而提高解题速度和准确性。 (一)原子个数守恒【例题1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁组成,测知该混合物中的硫的质量分数为a,求混合物中铁的质量分数。 【分析】根据化学式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出,在这两种物质中S、O原子个数比为1:4,即无论这两种物质以何种比例混
2、合,S、O的原子个数比始终为1:4。设含O的质量分数x,则32/64a/x,x2a。所以(Fe)13a【例题2】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23和HCO3的物质的量之比为 【分析】依题意,反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,根据Na原子和C原子数守恒来解答。设溶液中Na2CO3为xmol,为NaHCO3ymol,则有方程式2x+y=1mol/L1Lx+y=0.8mol,解得x=0.2,y=0.6,所以CO32:HCO31:3(二)电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。 【例
3、题3】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果Na+=0.2摩升,SO42-=x摩升 ,K+=y摩升,则x和y的关系是(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x0.1) (D)y=2x0.1【分析】可假设溶液体积为1升,那么Na+物质的量为0.2摩,SO42-物质的量为x摩,K+物质的量为y摩,根据电荷守恒可得Na+K+=2SO42-,所以答案为BC【例题4】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23和HCO3的物质的量之比为 【分析】根据电荷守恒:溶液中Na+H+=HCO3+2CO32+OH,因为H+和OH均相对较少,可忽略不计。
4、Na+=HCO3+2CO32,已知Na+1mol/L,根据C原子守恒:HCO3+CO320.8mol/L,所以10.8+CO32,所以CO320.2mol/L,HCO30.6mol/L,所以CO32:HCO31:3(三)电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中均如此。 【例题5】将纯铁丝5.21克溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亚铁离子,待反应后剩余的Fe2+离子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式。 【分析】铁跟盐酸完全反
5、应生成Fe2+,根据题意可知Fe2+分别跟KMnO4溶液和KNO3溶液发生氧化还原反应,KMnO4被还原为Mn2+,那么KNO3被还原的产物是什么呢?根据电子得失守恒进行计算可得KNO3被还原的产物是NO,所以硝酸钾和氯化亚铁完全反应的化学方程式为:KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O【练习】往150mLFeBr2溶液中缓缓通入2.24L(标况)氯气,反应完全后,溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质。求原溶液FeBr2的物质的量浓度。 (四)质量守恒质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。 【例题6】1500C时
6、,碳酸铵完全分解产生气态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的( )(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍【分析】(NH4)2CO3=2NH3+H2O+CO2根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量,从而可确定混和气体的平均分子量为96/4=24,混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为24/2=12,所以答案为C【练习】0.1mol某烃与1mol过量的氧气混合,充分燃烧后,通过足量的Na2O2固体,固体增重15g,从Na2O2中逸出的全部气体在标准状况下为16.8L,求该烃的化学式。 (五)原子的物质的量守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量
7、也不变。 【例题7】有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3%取1克该样品投入25毫升2摩升的盐酸中后,多余的盐酸用1.0摩升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体( )(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl,最后得到的固体物质是KCl,根据元素守恒,盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等,所以答案为B(六)化合价数值守恒【例题8】某元素X的氧化物含氧44.0,已知该元素的相对原子质量为51,则该氧化物的化学式为( )(A)XO (B)X3
8、O5 (C)XO3 (D)X2O5【分析】设X元素的化合价为+n,根据氧元素化合价总数等于X元素化合价总数的原则得:56n/51442/16,解得n5,则氧化物的化学式为D。 【练习】某酸式盐的组成可用Ca3(PO4)2nH3PO4mH2O表示。现取该磷酸盐7.56g加热到失去全部结晶水后残余物质量为7.02g。同质量的该盐溶于水并加入4.44g消石灰刚好使之全部转化为正盐,则该盐的组成为( )(A)Ca3(PO4)25H3PO42H2O (B)Ca3(PO4)24H3PO43H2O (C)Ca3(PO4)25H3PO43H2O (D)Ca3(PO4)22H3PO45H2O(七)体积守恒【练习
9、】有一真空瓶的质量为M1g,该瓶充入空气总质量为M2g,在相同状况下,若该充某气体A后,总质量为M3g。则A的相对分子质量为 (八)守恒的综合利用1.硝酸工业中用NaOH处处理废气,现对废气中的NO和NO2的含量作如下分析:将一定量的废气通人100mL1mol/LNaOH溶液中,反应后NO和NO2均无剩余,且溶液质量增加3.2g,再向此溶液中通人O2,使溶液中的NaNO2完全转化为NaNO3,再用0.2mol/L盐酸中和过量的NaOH,消耗盐酸100mL,求废气中NO和NO2物质的量之比。 2.已知Cl和Ag+反应生成AgCl,每次新生成的AgCl中又有10见光分解成单质银和氯气,氯气又可在水
10、溶液中歧化HClO和HCl,生成的Cl又可与Ag+继续反应。现有1.1molNaCl溶液,向其中加人足量AgNO3溶液,求最终生成多少克难溶物(Ag和AgCl)?若最后溶液体积为IL,求H+为多少? 二、差量法差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。 (一)质量差法【例题9】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后溶液的
11、质量增加了13.2克,问:(1)加入的铜粉是多少克?(2)理论上可产生NO气体多少升?(标准状况)【分析】硝酸是过量的,不能用硝酸的量来求解。铜跟硝酸反应后溶液增重,原因是生成了硝酸铜,所以可利用这个变化进行求解。 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 增重 192 44.8 636-504=132 X克 Y升 13.2 可得X=19.2克,Y=4.48升【练习】1.在天平两盘内各放有等质量等体积的烧杯,分别盛有同物质的量同体积的盐酸,天平平衡。再分别加人一定量的镁、铝,充分反应后,若使天平仍然保持平衡,则加人镁、铝的物质的量之比为( )(A)9:8 (B)11:12 (C
12、)12:11 (D)3:42.将4.6g钠和4.8g镁分别投入盛有等物质的量浓度、等体积的稀硫酸的两个烧杯中,充分反应后,所得溶液总质量分别为mg和ng,则不可能的关系为( )(A)m=n (B)mn (C)m17,说明混有空气;根据质量守恒和十字交叉法可得:n(NH3)/n(空气)9.6/2.44/1;所以烧瓶内含NH3体积为4/5L;空气不溶于水,当喷泉停止后,则烧瓶内的溶液为4/5L。 474x197y100(xy),由十字交叉法可得:x/y97/26;所以质量比为:m(Li2CO3)/m(BaCO3)(9774)/(26197)7/5。 三有关平均相对原子质量的计算5n(B2H6)5.
13、6/22.40.25mol,n(B)0.2520.5mol;M(B)5.4/0.510.8g/mol,n(10B)/n(11B)0.2/0.81/4。 6n(NaCl)29.25/58.50.5mol,n(37Cl)/n(35Cl)0.5/1.51/3;m(37Cl)0.51/4374.625g。 四有关平均分子式的计算7由C和H的原子守恒以及十字交叉法可得平均分子式为MC2.5H7;V(CH4)/V(C3H8)1/3,V(C2H6)/V(C4H10)3/1。 8(1)由C原子守恒和十字交叉法可得平均分子式为MC2.5Hy;依据题意有如下结果: V(CH4)/V(C3H6)1/3,V(CH4)
14、/V(C4H8)1/1,V(C2H6)/V(C3H6)1/1,V(C2H6)/V(C4H8)3/1。 (2)y6.5,得平均分子式为MC2.5H6.5;依据题意有如下结果:A是C2H6,B是C4H8。 五有关反应热的计算9已知:Q氢气571.6/2285.8kJ/mol,Q混合3847/5769.4kJ/mol,Q丙烷2220kJ/mol;由十字交叉法可得:V氢气/V丙烷Q氢气/Q丙烷1450.6/483.63/1。 六有关混合物反应的计算10若皆为NaCl可得沉淀1.227g,若皆为NaBr可得沉淀0.913g;由十字交叉法可得:mNaCl/mNaBr0.187/0.127,故NaCl%0.
15、187/(0.1870.127)60。 11生成1molP4O10耗氧5mol,生成1molP4O6耗氧3mol,n(O2)50.4/22.42.25mol;5x3y4.5(xy),由十字交叉法可得:x/y1.5/0.53/1。 七巧练12n(CO2)22.4/22.41mol,由十字交叉法可得:n(Na2CO3)/n(NaHCO3)16/68/3;Na2CO3%8106/(8106384)77.1%。 13M18.5,由十字交叉法可得:n(H2O)/n(D2O)1.5/0.53/1,则n(D)/n(H)3/1。 14混合气体每mL耗O2y/xmL,乙烯每mL耗O23mL,乙炔每mL耗O22.
16、5mL;由十字交叉法可得:n(C2H4)/n(C2H2)V(C2H4)/V(C2H2)(y/x2.5)/(3y/x)(2y5x)/(6x2y).15M24,则必有CH4,由十字交叉法可得:n(CH4)/n(C2nH2n)(14n24)/8;x8/(14n248)4/(7n8),则n(4/x8)/74(12x)/7x。 方法总论关系式法关系式是表示两种或多种物质之间的量在变化时成正比关系的一种简化的式子,根据关系式确定的数量关系进行化学计算的方法叫关系式法。关系式法广泛用于两个或多个互相联系的化学式或多步反应计算的一种常用方法,其关键是根据有关化学式或反应式及物质间转化的定量关系,找出关系式和关
17、系量。该法不仅可使计算化繁为简、化难为易、减少误差,而且已知数与未知数各有固定的位置,层次清楚,有助于打开解题的思路。建立关系式可以通过化学式、反应方程式、化学基本概念、溶解度、溶质质量分数等多个方面进行。 一根据题目所给等量关系找关系式根据不同物质中所含同种元素质量相等找关系式:即若不同物质中某元素的质量相等,则该元素的原子个数必然相等。从而可以建立关系式。 1264kg硫铵与_kg碳铵所含氮元素的质量相当。316。 根据物质的质量、体积、密度或物质的量相等找关系式:即若不同种物质的质量相等,则每种物质的总式量必相等;若不同种气态物质在相同条件下体积相等,则每种物质的分子个数或物质的量必相等
18、;不同种气态物质在相同条件下密度相等,则每种物质的相对分子质量相等;若不同种物质的物质的量相等,则每一种物质的分子个数相等,若是相同条件下的气态物质,则体积也相同。 2相同条件下,相同质量的二氧化硫气体与三氧化硫气体中氧元素质量比是_及氧原子个数比是_,两种物质的体积比是_和物质的量之比是_。5/6,5/4. 二根据化学反应实质找关系式根据不同活泼金属失电子数相等找关系式。 3铁、镁、铝三种金属分别与足量的稀盐酸反应生成等质量的氢气时,参加反应的铁、镁、铝的质量比为_。12:28:9。 根据反应前后质量相等找关系式。 4有一块铁铝合金,溶于足量盐酸中,再用足量KOH溶液处理,将产生的沉淀过滤、
19、洗涤、干燥、灼烧,使之完全变成红色粉末,经称量发现该红色粉末和原合金质量恰好相等,则合金中铝的质量分数为A70% B52.4% C47.6% D30%根据并列多步反应找元素对应关系式。 5一定量的铁粉和9g硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9g水,则加入的铁粉质量为A14g B42g C56g D28g623.04gCa(OH)2、CaCO3、CaO、CaSO3固体混合物恰好和189.8g10%的盐酸溶液反应,反应后溶液重206.16g,则所得溶液溶质的质量分数是_%。14%。 7某气态有机物在标准状况下密度为1.34g/L,取1.50g该有机物在足量的氧气
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