高三一轮复习化学计算题基本类型计算方法专题总结中学教育中考_中学教育-中学课件.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 高三化学一轮复习 第一章从实验学化学第 5讲 考点五 化学计算题基本类型计算方法专题总结 整理:杨建立 审核:李建国 一、基本计算方法 计算方法 原 理 说 明 实例 学习必备 欢迎下载 二、易错指津 守恒法 质量守恒 从宏观上看,化学反应前后的质量相等 是巧妙选择化学式或溶液中某两种数(如正负化合价总数、阴阳离子所带的正负电荷总数)相等,或几个连续(或平行)的方程式前后某粒子(如离子、原子、电子)的物质的量保持不变作为解题依据。例1 例2 例3 例4例5 电荷守恒 在电解质溶液中,因整个溶液呈中性,所以阴、阳离子所带的电荷总量必须相等。在离子方程式中,反应物所带正(负)电
2、荷总量与生成物所带正(负)电荷总量相等。电子守恒 在氧化还原过程中,得电子总数等于失电子总数,在原电池和电解池中通过两极的电子数必然相等。原子守恒 反应前某元素原子总数等于反应后产物中该元素原子以各种形式存在的总数 差量法 质量差 利用物质在反应前后的质量差求解 根据物质变化前后某种量发生变化的方程式或关系式,找出所谓“理论差量”。利用该法关键有两点:弄清差量原因;弄清差量与什么量成比例。例6 体积差 利用气体物质在反应前后的体积差量求解 例7 极值法 是把所研究的对象或过程变化通过假设,推到理想的极限值,使因果关系变得十分明显,从而得出正确的判断,或者将化学问题抽象成数学的极限问题求解。常用
3、于求有关存在“极限值”的计算题,如某些化学平衡的计算,平行反应的计算,混合物的计算等。例8 平均值法 平均式量 即用平均相对原子质量或相对分子质量判断物质成分或含量 是将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它依据数学原理是:两个数 A1和 A2的平均值 A,A介于 A1和 A2之间。应用于混合物的分析(定量、定性),常用的技巧:十字交叉法。例9 平均摩尔电子质量 反应中平均转移 1mol 电子所需混合物的质量,其值介于两组分之间 例10 平均组成 在混合物的计算中,可以把平均组成作为中介,以此讨论可能的组成 例11 关系式法 粒子守恒 从微观上看,化学反应前后同种元素的原子个数必然相等。是计
4、算中用来表示已知量与未知量成正比例关系的式子。例12 方程式叠加 对循环反应(前一反应的某一产物,在参加后续反应后,又再生成,使反应循环下去)将方程式相加,消去循环项。讨论法 解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。讨论法是一种发现思维的方法。例13 估算法 是从化学原理出发,充分利用边界条件,并运用近似值、平均值、极限值、等于、大于或小于等数学方法,对化学问题的定量问题进行估量、评价、推断,从而得出正确结论的一种思维方法。特别适用于计算型选择题,由选项结合题意判断。例14 十字交叉法 若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个
5、量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法 例15 杨建立审核李建国计算方法原理说明实例一基本计算方法学习必备欢迎下载二易错指津守恒法质量守恒从宏观上看化学反应前后的质量相等是巧妙选择化学式或溶液中某两种数如正负化合价总数阴阳离子所带的正负电荷总数相等或解质溶液中因整个溶液呈中性所以阴阳离子所带的电荷总量必须相等在离子方程式中反应物所带正负电荷总量与生成物所带正负电荷总量相等电子守恒在氧化还原过程中得电子总数等于失电子总数在原电池和电解池中通过两极的电利用物质在反应前后的质量差求解根据物质变化前后某种量发生变化的方程式或关系式找出所谓理论差量利
6、用该法关有两点弄清差量原因弄清差量与什么量成比例例体积差利用气体物质在反应前后的体积差量求解例极值法是把所研学习必备 欢迎下载 1根据氧化还原反应中电子守恒计算时,一是准确判断所给物质的化合价,二是如原子团中某原子个数不为 1 时,要乘以原子个数。2根据化学反应,利用气体物质的量推算容器内压强时,不要将固体物质的量也计算在内。3对一些特殊反应,如浓 H2SO4、浓 HNO3、浓 HCl随反应进行浓度在减小,导致反应情况改变,不能只从理论上计算。三、【典型例题】1.在反应 X+2Y=R+2M 中,已知 R 和 M 的摩尔质量之比 229,当 1.6gX 与 Y 完全反应后,生成 4.4R 则此反
7、应中 Y 和 M 的质量比为:()A、169 B、239 C、329 D、469 Ya,MX+2Y=R+2M22 2 91.64.4 b3.66.4169abaab设反应过程中消耗 的质量是 消耗的质量是b解得答:略。答案 A、169 2将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中,测得 c(SO42-)=0.105mol/L、c(Al3+)=0.055mol/L,溶液的 pH=2.0(假设溶液中 H2SO4完全电离为 H+和 SO42-),则 c(K+)为:A.0.045mol/L B.0.035mol/L C.0.055mol/L D.0.040mol/L c(SO42-)2=c
8、(Al3+)3+c(H+)1+c(K+)1 0.105mol/L 2=c(K+)+0.055mol/L 3+0.01mol/L c(K+)=0.035mol/L。答案 B 3.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为 2:1 时,还原产物是()A.NO2 B.NO C.N2O D.N2 根据氧化还原反应中得失电子数守恒,即可求出硝酸还原后的价态,即可确定产物的分子式。设金属的化合价为 X,还原产物中 N的价态为 Y,则有:2X=1(5-Y),Y=5-2X。讨论:X=1,Y=3(为 N2O3);X=2,Y=1(N2O);X=3,Y=-
9、1(舍)。答案:C 这类题的关键是看硝酸作用。若为某非金属单质与硝酸发生氧化还原反应时,参加反应的硝酸只作氧化剂;若为金属与硝酸反应,作氧化剂的硝酸的量:总量减去产物阳离子结合掉的硝酸根的量。此时特别注意硝酸当还原产物中 N的价态-3 价时,还应再减去生成硝酸铵中的硝酸根的量。4.在空气中存放过的 KOH 固体,经分析测知其含 H2O:6.72%、K2CO3:3.28%、KOH:90%、若将此样品 1g 加入 1mol L-1盐酸 46mL,过量的盐酸用浓度为 1.07molL-1苛性钠中和,使溶液恰好为中性,蒸发中和后的溶液可得固体质量为:()A、3.43g B、4.00g C、4.50g
10、D、无法确定 根据所发生的化学反应:KOH HClKClH2O K2CO32HCl=2KClH2OCO2 若根据反应通过所给出的量计算非常繁琐。但若根据 Cl守恒,便可以看出:蒸发溶液所得 KCl固体中的 Cl,全部来自盐酸中的 Cl,即:生成的 n(KCl)=n(HCl)0.046L 1mol/L m(KCl)=0.046L 1mol/L 74.5g/mol=3.427g 5.将 1.92g 铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到 1.12L(标准状况)。则所消耗硝酸的物质的量是:()A.0.12mol B.0.11mol C.0.09mol D.0.08mol 解:1.92g 铜生
11、成 0.03molCu(NO3)2,即消耗 0.06molHNO3,而产生的 1.12L 气体不管是 NO还是NO2,需要 0.05mol 的 HNO3,总共消耗 HNO30.11mol。答案:B 杨建立审核李建国计算方法原理说明实例一基本计算方法学习必备欢迎下载二易错指津守恒法质量守恒从宏观上看化学反应前后的质量相等是巧妙选择化学式或溶液中某两种数如正负化合价总数阴阳离子所带的正负电荷总数相等或解质溶液中因整个溶液呈中性所以阴阳离子所带的电荷总量必须相等在离子方程式中反应物所带正负电荷总量与生成物所带正负电荷总量相等电子守恒在氧化还原过程中得电子总数等于失电子总数在原电池和电解池中通过两极的
12、电利用物质在反应前后的质量差求解根据物质变化前后某种量发生变化的方程式或关系式找出所谓理论差量利用该法关有两点弄清差量原因弄清差量与什么量成比例例体积差利用气体物质在反应前后的体积差量求解例极值法是把所研学习必备 欢迎下载 方法要领:在反应过程中 HNO3由浓变稀,如以为 Cu与浓硝酸反应后,得到气体全为 NO2,则造成错误。由:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O得 NO20.03mol 2=0.06 mol,现已知收集到0.05 mol,说明后来 HNO3变稀,产生一部分 NO。根据 N 原子守恒可简化计算:n(HNO3)=n(N)=n(NO)+n(NO2)+2nC
13、u(NO3)2。6.将质量为 m1的 NaHCO3固体加热分解一段时间后,测得剩余固体的质量为 m2.(1)未分解的 NaHCO3的质量为。(2)生成的 Na2CO3的质量为。(3)当剩余的固体的质量为,可以断定 NaHCO3已完全分解。【解析】固体加热减轻的质量为(m1-m2)2NaHCO3 =Na2CO3H2O+CO2 质量减量(m)284 106 1844 (m1-m2)未分解的 NaHCO3的质量为31538412mm 生成的 Na2CO3的质量为31)(5321mm NaHCO3完全分解则剩余固体质量为 53m1/84 7.点燃甲烷与氧气的混合气体 21 L,反应后恢复至室温,测得气
14、体体积为 14L,求混合气体中甲烷和氧气的体积。解:CH4 2O2 2H2O+CO2 V 1 2 1 2 V(CH4)V(O2)(21-14)L 参加反应的 V(CH4)=3.5L V(O2)=7L 分两种情况讨论。情况一:CH4过量,则:O2的体积=7 L,CH4的体积=14 L。情况二:O2过量,则:CH4的体积=3.5 L,O2的体积=17.5 L。8.已知原子量:Li 6.9 Na 23 K 39 Rb 85。有某碱金属 M 及其氧化物 M2O 组成的混合物 10.8g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体 16g,据此,可确定碱金属 M 是四种当中的哪一种?【解答】本题确定碱金
15、属的条件就是它的摩尔质量。2222210.816.0MM2M+2H2221710.81634.410.8M OM O+H O=2MOH10.81622161712.612.634.423MNaggOMOHHxxxgxxxxx 混合物的质量是,反应后生成物的质量是因此在没有其他辅助条件的情况下,我们就可以用极端假设法。设:的摩尔质量是x假设10.8g 全部是碱金属假设全部是氧化物碱金属就是 9.工业上有一反应 2()()3(),按体积比为52 将 A 和 B 充入到一定容积的密闭容器中,若在恒温条件下达到平衡时 C 占总体积的 60,设 A,B,C 的相对分子质量分别用,表示。试求:(1)平衡时
16、 A 和 B 的转化率。(2)平衡时混合气体的平均相对分子质量。杨建立审核李建国计算方法原理说明实例一基本计算方法学习必备欢迎下载二易错指津守恒法质量守恒从宏观上看化学反应前后的质量相等是巧妙选择化学式或溶液中某两种数如正负化合价总数阴阳离子所带的正负电荷总数相等或解质溶液中因整个溶液呈中性所以阴阳离子所带的电荷总量必须相等在离子方程式中反应物所带正负电荷总量与生成物所带正负电荷总量相等电子守恒在氧化还原过程中得电子总数等于失电子总数在原电池和电解池中通过两极的电利用物质在反应前后的质量差求解根据物质变化前后某种量发生变化的方程式或关系式找出所谓理论差量利用该法关有两点弄清差量原因弄清差量与什
17、么量成比例例体积差利用气体物质在反应前后的体积差量求解例极值法是把所研学习必备 欢迎下载 解:(1)设5,则2,设 B转化了,则有:2()()3()起始 5 2 0 转化 2 3 平衡 52 2 3 依题意有:(3)(52)(2)360100)(35)即有:(37)(35)(75)的转化率为:(25)100(275)510056 的转化率为(2)100(75)210070 (2)设混合气体平衡时的总体积总7 (5L2L)7(52)7 10.有锌、铁、镁、铝四种金属中的两种组成的混合物 10g,与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为 11.2L,则混合物中一定含有的金属是 ()A.锌 B.铁
18、C.铝 D.镁 解 1:Zn H2 FeH2 2/3Al H2 Mg H2 若单独跟足量盐酸反应,生成 11.2LH2(标准状况)转移 1mol 电子需各金属质量分别为:Zn32.5g;Fe28g;Al9g;Mg 12g。其中只有铝的质量小于 10g,其余均大于 10g,说明必含有的金属是铝 解 2:本题可采用极端假设法,因为生成氢气是 0.5mol,氢气质量 1g.假设 10g 全都是纯金属,那么生成氢气的质量如下表。10g Zn 10g Fe 10g Al 10g Mg 0.34g 2H 0.36g2H 1.11g 2H 0.83g2H 金属混合物是这四种当中的两种,要能够生成 1g 氢气
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