2022年高考专题复习之高中化学计算常用方法和技巧.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 专题:高中化学运算常用方法和技巧【考纲要求】1. 把握物质的量在化学方程式运算中的应用; 2. 把握高中化学运算常用的方法和技巧;【学问储备】 1. 阅读右图,写出以物质的量运算为中心的各个转 化关系的式子:化学运算常用的方法:差量法、守恒法、关系式 2.法、极值法、十字交叉法、平均值法等;一、物质的量在化学方程式运算中的应用:12 mol .L1浓盐酸完全反应 杂质不参与反例 1:将 30 g MnO 2的质量分数为76.6%的软锰矿石与足量应 ;试运算: 1 参与反应的浓盐酸的体积? 2 生成的 Cl 2 的体积 标准状况 ?解:设参与反应
2、的盐酸的体积为L ,生成的 Cl 2的体积为 y L ;Cl 2224 L 4HCl 浓 MnO 2MnCl22H2O 4 mol L1 30g 87 g 12 mol 766% y 4 mol1 = 87 g 12 mol L30g 766% 87 g 30g 766% = 224 L y 解得, = 0.087 L y = 5.8 L 答: 略对点训练:1用二氧化锰和浓盐酸反应制取Cl 2,在标准状况下收集到33.6 L Cl2,就被氧化的HCl 的物质的量是多少?反应过程中转移的电子的物质的量是多少.(3mol ;3 mol)2. 将 1.15g 金属钠跟水反应后,得到100mL溶液,试
3、运算: 1生成的气体在标准状况下是多少毫升?(560 mL) 2反应后所得溶液的物质的量浓度是多少?(0.5 mol/L )二、化学运算常用的一些方法和技巧:1. 差量法 差量法是依据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“ 理论差量” ,这 个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等;该法适用于解答混合物间的反应,且反 应前后存在上述差量的反应体系;差量法中将“ 差量” 看作化学方程式右端的一项,将已知差量(即实际差量)与化学方程式中的名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对应差量(即理论差
4、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;(1)质量差量法例 1: 在含有 20.6g 的 NaBr 溶液中,通人C12后,将溶液蒸干,称量所得固体为16.5g ,就参与反应的 NaBr 的质量为 A 、 1lg B、9.5g C、8g D、5g 解析 :2NaBr+C12 =2NaCl+Br 2 固体质量减轻(m)2 103 2 58.5 2 ( 103-58.5 )=89g mNaBr 20.6-16.5 =4.1g mNaBr=9.5g 答案: B;对点训练:1. 将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 21.0g ,加热至质量不再变化时,称得固体质量为 14.8g ;求混合物中
5、碳酸钠的质量分数?20% 2. 将 10gCO2 和 N2的混合气体,通过装有足量 Na2O2 的干燥管,反应后干燥管的总质量增加了 5.6g ,就原混合气体中 C02 的质量分数为 A32 B44 C 56 D88(2)体积差量法例 2:二硫化碳 CS2 液态 能够在氧气中完全燃烧生成C02和 S02;今用 O. 228 g CS 2 在 O. 448L02 标准状况 中完全燃烧,反应后气体混合物在标准状况时的体积是多少 . 解析 :此题告知了两种反应物的量,常规方法应先判定CS2 和 O2 中,哪种是过量的;然后依据不足量的依据 CS2燃烧的化学方程式,运算生成物的量,气体混合物在标准状况
6、下的体积就可求出;观看反应方程式:CS2 + 30 2 = C02 + 2S0 2 气体体积削减 V 3L 1L 2L 0 所以,反应前后,混合气体在标准状况下的体积和反应前的气体体积相等,即为 0.448L ;答:反应后气体混合物在标准状况时的体积是 0.448L. 对点训练:1. 10 毫升某气态烃在 80 毫升氧气中完全燃烧后,复原到原先状况(1.01 10 5Pa , 27 0C)时,测 得气体体积为 70 毫升,求此烃的分子式;【点拨】 原混和气体总体积为 90 毫升,反应后为 70 毫升,体积削减了 20 毫升;剩余气体应当是生成 的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用差量法进行有关
7、运算; CxHy + (x+y )O2 xCO 42 + y H2O 2气体体积削减y 20 1 1+410 CH4 或 C3H4 或 C2H4 ;运算可得 y=4 ,所以烃的分子式为:2. 守恒法在化学中有很多守恒关系,如原子守恒、得失电子守恒、溶液中电荷守恒等,无需参照复杂的变化途径、细节,直接从始态和终态摸索入手求解:原子守恒 :反应前后质量守恒,变化前后同种元素的原子个数相等;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得失电子守恒 :在氧化仍原反应中,得失电子相等;电荷守恒 :在电解质溶液中,由于溶液呈电中性,所以阴
8、离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数;在离子方程式中,方程式两边所带电荷总数相等;(1)原子守恒法例 3:有 0.4g 铁的氧化物,用足量的 CO 在高温下将其仍原,把生成的全部 CO 2 通入到足量的澄清的石灰水中得到 0.75g 固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为()A. FeO B. Fe 2O3 C. Fe 3O4 D. Fe 4O5解 析 : 由 题 意 得 知 , 铁 的 氧 化 物 中 的 氧 原 子 最 后 转 移 到 沉 淀 物 CaCO 3 中 ; 且nO=nCaCO3=0.0075mol,mO=0.0075mol16g/mol=0.12g; mFe=0.4g-0.
9、12g=0.28g,nFe=0.005mol;nFe nO=2:3 ,选 B 对点训练:1、 3.2g铜与硝酸完全反应,生成NO和 NO2,标准状况下体积为1.12L ;就该硝酸中HNO 3的物质的量为?( 0.15mol )(2)元素守恒法例 4:将几种铁的氧化物的混合物加入 100mL、7mol.L1 的盐酸中;氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入 0.56L (标况)氯气时,恰好使溶液中的 Fe 2+完全转化为 Fe 3+,就该混合物中铁元素的质量分数为()A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6% 解 析: 铁的氧化物中含 Fe 和 O两种元素,由题意,反
10、应后,HCl 中的 H全在水中, O元素全部转化为水中的 O,由关系式: 2HCl H2OO,得: n(O) = 1 n HCl 1 0 . 7 mol 0 . 35 mol,2 2m( O)=0.35mol 16g.mol1=5.6 g ;而铁最终全部转化为 FeCl3,n( Cl )=0.56L 22.4L/mol 2 + 0.7mol=0.75mol,n( Fe)= 1n Cl 10 . 75 mol 0 . 25 mol,mFe=0.25mol 56g/mol =14 g,3 3就 Fe 14 g100 % 71 . 4 %,选 B;14 g 5 . 6 g对点训练:1. 将 3.20
11、gCu 跟 30.0mL10.0mol/L的硝酸反应,产物只有NO和 NO2;如反应后溶液中有a mol H +,就此时溶液中含有NO-离子的物质的量为()D.a+0.1 mol A.a/2 mol B.2a mol C.0.1a mol (3)得失电子守恒法名师归纳总结 例 6:某稀硝酸溶液中, 加入 5.6g 铁粉充分反应后, 铁粉全部溶解, 生成 NO,溶液质量增加3.2g ,第 3 页,共 8 页所得溶液中Fe 2+和 Fe 3+物质的量之比为()A. 4 1 B. 21 C. 11 D. 32 解 析:设 Fe2+为 xmol,Fe 3+为 ymol,就:- - - - - - -精
12、选学习资料 - - - - - - - - - x+y=5.6=0.1 (Fe 元素守恒)562x+3y=5 .632.3(得失电子守恒)30联合式,解得:x=0.06mol , y=0.04mol ;就 xy=32;应选 D;(4)电荷守恒法例 5: 将 8gFe2O3 投入 150mL某浓度的稀硫酸中,再投入 7g 铁粉收集到 1.68L H2(标准状况),同时, Fe 和 Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗 4mol/L 的 NaOH溶液 150mL;就原硫酸的物质的量浓度为()A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D.
13、 1.2mol/L 解 析:粗看题目,这是一利用关系式进行多步运算的题目,操作起来相当繁琐,但如能认真阅读题目,挖掘出隐藏条件,不难发觉,反应后只有 Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中 SO4 2并无损耗,依据电中性原就:n(SO4 2)= 1 n(Na +),就原硫酸的浓度为:2mol/L ,应选 C;2对点训练:1. 在 MgCl2、KCl、K2SO4三种盐的混合溶液中,如 K +、Cl- 各为 1.5mol ,Mg 2+为 0.5mol ,就 SO4 2-的物质的量为()A.0.1mol B.0.5mol C.0.15mol D.0.25mol 3. 关系式法实际化工生产中以及化学工
14、作者进行科学讨论时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过如干步反应;测定某一物质的含量可能要经过如干步中间过程;对于多步反应体系,依据如干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行运算求解方法,称为“ 关系式” 法;利用关系式法可以节约不必要的中间运算步骤,防止运算错误,并能快速精确地获得结果;用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,例 7:工业上制硫酸的主要反应如下:3、利用方程式的加合建立关系式;4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 , 2SO2+O2催
15、化剂2SO3 , SO 3+H2O=H2SO4 煅烧 2.5t 含 85FeS2的黄铁矿石(杂质不参与反应)时,运算可制得 98硫酸的质量;FeS2 中的 S 有 5.0 缺失而混入炉渣,解析 :依据化学方程式,可以找出以下关系:FeS22SO2 2SO3 2H2SO4, 此题从 FeS2制 H2SO4,是同种元素转化的多步反应,即理论上 FeS2 中的 S 全部转变成 H2SO4中的 S;得关系式 : FeS 2 2H2SO4 ;过程中的损耗认作第一步反应中的损耗,得可制得 98硫酸的质量是 : 98 2 2 . 5 t 85 % 1 5 0. % =3.36 t ;120 98 %对点训练
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