2023届高考化学人教版一轮复习学案-微专题·大素养2化学计算中的快捷解题方法.docx

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1、微专题大素养2化学计算中的快捷解题方法一、守恒法常见的守恒关系1质量守恒：m(反应物)m(生成物)2元素守恒：反应过程中，同一元素原子的物质的量不变3电荷守恒：在电解质溶液中，N(正电荷)N(负电荷)，例如在KCl和Na2SO4的混合溶液中，存在关系：c(K)c(Na)c(Cl)+2c(SO42-)4电子守恒：在氧化还原反应中，n(失电子)n(得电子)例1密胺是重要的工业原料，结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为原料，以硅胶为催化剂，在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺，则NH3和CO2的质量之比应为()A1744 B2217C1722 D21练1碳酸铜和碱式碳酸铜均

2、可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4 g上述混合物，消耗1 molL1盐酸500 mL。煅烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A35 gB30 gC20 g D15 g练2某溶液中仅含有Na、Mg2、SO42-、Cl四种离子，其物质的量浓度比为c(Na)c(Mg2)c(Cl)355，若Na浓度为3 molL-1，则SO42-的浓度为()A.2molL-1B.3molL-1C.4molL-1D.8molL-1练3有14 g Na2O2、Na2O、NaOH的混合物与100 g质量分数为15%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得固体质量为()A20.40

3、g B28.60 gC24.04 g D无法计算“守恒法”计算思维模型二、差量法使用差量法的三点注意1所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。2有关物质的物理量及其单位都要正确地使用，即“上下一致，左右相当”。3对于固体、液体，差量可以是质量差、微粒个数之差；对于气体，差量还可以是同温、同压下的体积差。例23 g镁铝合金与100 mL稀硫酸恰好完全反应，将反应后的溶液加热蒸干，得到无水硫酸盐17.4 g，则原硫酸的物质的量浓度为()A1 molL1 B1.5 molL1C2 molL1 D2.5 molL1练4将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气

4、体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是()A2a-ba Bb-abC2a-bb Db-aa练5为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()A84w2-53w131w1 B84w1-w231w1C73w2-42w131w1 D115w2-84w131w1练6将11.5 g Na投入到过量的m1 g水中得到a溶液，将12 g Mg投入到过量的m2 g盐酸中得到b溶液。若m1m2，则a、b溶液的质量关系是()AabBabCab D无法确定“差量法”的解题模型三、关系式法关系式法的思维模式解题时

5、应先写出有关反应的化学方程式或关系式，依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系，最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过程。例3Ba2是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2的物质的量浓度。请回答下列问题：(1)现需配制250 mL 0.100 molL1的标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，还需要_。(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为_g。(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7

6、溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量稀硫酸处理，此时CrO42-全部转化为Cr2O72-；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL已知有关反应的离子方程式为Cr2O72-6I14H=2Cr33I27H2O；2S2O32- +I2=2IS4O62。则该工厂废水中Ba2的物质的量浓度为_。练7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Sn2HCl=SnCl2H2，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2，最后用已知浓度的K2

7、Cr2O7溶液滴定生成的Fe2，反应的化学方程式为6FeCl2K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O。现有金属锡试样0.613 g，经上述反应后，共用去0.100 molL-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应)。练8取KI溶液25 mL，向其中滴加0.4 molL1的FeCl3溶液135 mL，I完全反应生成I2：2I2Fe3=I22Fe2。将反应后的溶液用CCl4萃取后分液，向分出的水溶液中通入Cl2至0.025 mol时，Fe2恰好完全反应。求KI溶液的物质的量浓度。“关系式法”解题思维模型四、极限假设法(极值法)极限

8、假设法的思维模式(1)极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造成为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果，也称为极端假设法。(2)极值法解题的基本思路把混合物假设成纯净物。把可逆反应假设成向左或向右的完全反应。把平行反应分别假设成单一反应。例416 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 左右可发生反应：6NO4NH35N26H2O(g)，达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL，则原混合气体中NO与NH3的物质的量之比有四种情况：53324397。其中正确的是()ABCD练9将总物质的量为n

9、mol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x)投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体V L。下列关系式中正确的是()AxV11.2n B0x0.5CV33.6n(1x) D11.2nV22.4n专题总结以上四种常用计算方法，各有特点，适合不同题型的化学计算题。灵活使用是提高计算速度的关键。“关系式法”和“守恒法”异曲同工，“差量法”和“极限假设法”殊途同归。在这几种计算方法中，充分体现了物质的量在化学计算中的核心作用和纽带作用，依据化学方程式的计算又是各种计算方法的基础，其解题步骤如下：(1)根据题意写出并配平化学方程式。(2)依据题中所给信息及化学方程式判断过量

10、物质，用完全反应物质的量进行计算。(3)把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面，两个量及单位“上下一致，左右相当”。(4)选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据，列比例式，求未知量。微专题大素养例1解析：根据密胺的结构简式和元素守恒可知，一个密胺分子中有三个碳原子和六个氮原子，所以合成1 mol密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3，NH3和CO2的质量之比应为(617)(344)1722。答案：C练1解析：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜，溶解28.4 g混合物，消耗1 molL1盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 mol，

11、根据氯元素守恒则CuCl2的物质的量为0.25 mol。根据Cu元素守恒可知，原混合物中含有Cu元素的物质的量为0.25 mol，灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 mol，则m(CuO)0.25 mol80 gmol120 g。答案：C练2解析：根据电荷守恒可知3 molL115 molL125 molL-1 1+c(SO42-)2，c(SO42)4 mol/L。答案：C练3解析：混合物与盐酸反应后所得溶液为氯化钠溶液，蒸干后所得NaCl，由Cl质量守恒关系可得100 g15%35.536.5m(NaCl)35.558.5，解得m(NaCl)24.04 g。答案：C例2解

12、析：由MgAlMgSO4Al2SO43知合金与无水硫酸盐的质量差为SO42-的质量。nH2SO4nSO42- 17.4 g-3 g96 gmol-10.15 mol。c(H2SO4)0.15 mol0.1 L1.5 molL1。答案：B练4解析：设有x L NH3分解，则2NH3(g)=N2(g)3H2(G)V 2 1 3 2 x (ba) L2x L2b-aLxba(NH3)a-b-ab2a-bb。答案：C练5解析：样品加热发生的反应为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2m16810662m(NaHCO3) (w1w2) g故样品中NaHCO3质量为168w1-w262 g，样品中Na2C

13、O3质量为w1 g168w1-w262 g，其质量分数为mNa2CO3m样品w1 g-168w1-w262gw1 g84w2-53w131w1。答案：A练6解析：由于m1m2，所以只需比较反应后溶液质量的增加量即可。对于a溶液，m111.5 g11.5 g24611 g(即加入Na的质量减去生成氢气的质量)；对于b溶液，m212 g12 g22411 g，两溶液质量的增加量相等，所以反应后溶液的质量关系是ab。答案：C例3解析：(2)Na2S2O3固体的质量为0.100 molL10.25 L158 gmol13.95 g，但实验室所用的托盘天平只能准确称量到0.1 g，故需准确称取Na2S2

14、O3固体的质量为4.0 g。(3)设Ba2的物质的量为x，则根据相关反应可得以下关系式：Ba2+BaCrO412Cr2O72-Cr332I23S2O321 mol 3 molx 0.036 L 0.100 molL1解得x1.2103 mol，则c(Ba2)1.210-3 mol0.050 L0.024 molL1。答案：(1)胶头滴管、烧杯(2)4.0(3)0.024 molL1练7解析：Sn与K2Cr2O7的物质的量的关系：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O73119 g 1 molx 0.10.016 molx3119 g0.10.016 mol1 mol0.571 2 gSn%

15、0.571 20.613100%93.2%。答案：93.2%练8解析：依题意，有：，本题可用关系式法求解。由上述两个反应及电子转移守恒理论，得I与Cl2之间的关系式：2ICl2。设KI的物质的量是x。2ICl22 1x 0.025 mol21x0.025 mol，x0.05 mol。c(KI)0.05 mol0.025 L2 molL1。答案：2 molL1例4解析：根据反应前后气体的总体积，可用差量法直接求解。6NO4NH3 5N26H2O(g)V(气体的体积差)6 mL4 mL5mL6 mL (56)(46) 1 mL(理论差量)9 mL6 mL 17.516 1.5 mL(实际差量)由此

16、可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL气体，假设剩余的气体全部是NO，则V(NO)V(NH3)(9 mL1 mL)6 mL53，假设剩余的气体全部是NH3，则V(NO)V(NH3)9 mL(6 mL1 mL)97，但因该反应是可逆反应，剩余气体实际上是NO、NH3的混合气体，故V(NO)V(NH3)介于53与97之间，对照所给的数据知32与43在此区间内。答案：C练9解析：发生的反应为：2Na2H2O=2NaOHH22Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2得总反应为：NaAl2H2O=NaAlO22H2若全是Na时，V11.2n；若Na、Al恰好反应时，V22.4n；故11.2nV22.4n。答案：D