高三化學復習研討會交流材料：化學計算專題復習

1、高三化學復習研討會交流材料化學計算專題復習 化學計算是高考中一個非常重要的考點，它貫穿在化學基本概念、基礎理論、元素及其化合物、化學實驗等多方面的知識中?；瘜W計算是從量的方面來反映物質的組成、結構、性質及變化規(guī)律的，它具有情境新穎，信息量大，化學知識豐富，綜合性強等特點。它不僅能用來考查學生的思維能力和自學能力，還用來考查學生應用各方面知識進行判斷、推理和分析、綜合的能力、邏輯思維、抽象思維的能力。因此，這類試題區(qū)分度較大，具有選拔優(yōu)秀學生的功能。在近幾年的化學高考試題中，基本不出現(xiàn)獨立的大的計算題，一般均以小題的形式呈現(xiàn)，穿插于選擇題的選項中以及實驗題、工業(yè)流程題、有機題等大題中，2011年

2、江蘇省高考說明中介紹化學計算大約占13%。高考題中常見的計算涉及到的基礎知識有：1、以微觀的質子數、中子數、電子數、質量數、核外電子數、原子序數為主的有關原子結構的計算；2、以物質的量、質量、氣體體積、微觀粒子數為主的阿佛加德羅常數的計算；3、相對原子質量、相對分子質量、元素的化合價、物質中元素的原子個數比以及確定結晶水合物分子式的計算；4、化學方程式中質量守恒定律的有關計算；5、判斷氧化產物、還原產物的價態(tài)，以反應過程中電子守恒為主的有關化合價的計算；6、結合熱化學方程式的書寫，應用蓋斯定律進行化學反應反應熱的相關計算；7、以物質的量濃度、水的離子積常數kw、溶液ph為主的有關電解質溶液的計

3、算；8、化學反應速率及化學平衡的計算，能用化學平衡常數計算反應物的轉化率；9、有關溶解度、溶液中溶質質量分數、難溶電解質溶度積常數ksp等的計算；10、以確定有機物分子組成為主的計算；11、過量計算、多步反應計算、混合物的分析計算；12、與處理圖表數據、定量實驗結果等為主的應用性計算。阿伏加德羅常數是高考命題的常考熱點，是一種“經典”題型，題干一般都是“用na表示阿伏加德羅常數的值，下列敘述正確的是”，但是涉及的內容比較廣泛，如粒子（包括原子、分子、離子、電子、質子、中子等）的數目、物質的狀態(tài)、氧化還原反應中的電子轉移數目、化學鍵的數目、弱電解質電離、鹽類水解等。例1：用na表示阿伏加德羅常數

4、的值，下列敘述正確的是 a、1l濃度為1mol/l的na2co3溶液中含有na個co32b、33.6l氯氣與27克鋁充分反應，轉移電子數為3nac、31克白磷中含有1.5na個pp鍵d、一定條件下，1mol n2與足量h2反應，可生成2na個nh3分子e、1mol na2o2 固體中含離子總數為4 naf、電解精煉銅時，若陰極得到電子數為2na個，則陽極質量減少64g參考答案：c。 a選項中co32會發(fā)生水解，小于na個；b選項中沒有交代氣體所處的狀態(tài)，所以不能除以22.4l/mol；d選項是可逆反應，反應物不可能完全轉化；e選項na2o2中應該是兩個陽離子一個陰離子；f選項陽極應該是粗銅，除

5、cu失電子，zn等活潑金屬雜質也會失電子。題干雖小，但涉及的知識卻包羅萬象，要求學生必須要夯實基礎知識，細心審題。例2：常溫下，用0.1000 mol/lnaoh溶液滴定20.00ml0.1000 mol/l ch3cooh溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是a、點所示溶液中：c(ch3coo) + c(oh) = c(ch3cooh) + c(h+)b、點所示溶液中：c(na+) = c(ch3cooh) + c(ch3coo)c、點所示溶液中：c(na+)c(oh)c(ch3coo)c(h+)d滴定過程中可能出現(xiàn)：c(ch3cooh)c(ch3coo)c(h+)c(na+)c(oh)參

6、考答案：d該題以naoh溶液滴定ch3cooh溶液的滴定曲線為載體，融合了中和反應的定量計算、溶液中鹽的水解、弱電解質的電離、電荷守恒、物料守恒等基本原理的應用，綜合考查學生對滴定曲線的認識、對電解質溶液基本原理的理解和分析解決問題的能力。思維容量較大，要求學生仔細分析滴定過程?；瘜W計算是以化學基礎知識與基本技能為載體，定量的解決化學實際問題。離開了化學基礎知識，談不上化學基本計算。從每年的高考試卷抽樣分析報告中經常會說計算題的得分率不是太高，實際主要問題是學生對基本知識點的掌握存在欠缺；在一輪復習時已經將這些知識點貫穿于相應章節(jié)進行了系統(tǒng)復習，在二輪復習時再將這些涉及計算方面的知識點聯(lián)系起來

7、，進行知識點的再現(xiàn)、整合、歸類，形成網絡結構，力求能使學生站在一個較高層次上縱觀整個化學計算復習的過程。例3：某溫度下，fe(oh)3（s）分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液ph，金屬陽離子濃度的辯護如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是a、kspfe(oh)3kspcu(oh)2b、加適量nh4cl固體可使溶液由a點變到b點c、c、d兩點代表的溶液中c(h+)與c(oh-)乘積相等d、fe(oh)3、cu(oh)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和本題考查了學生的識圖能力、沉淀溶解平衡的移動及難溶電解質溶度積常數ksp的計算、水的離子積常數不隨濃度只隨溫度而變化的認知能力。例4：在2

8、l密閉容器中反應2no2(g) 2no(g)o2(g)在三種不同條件下進行，其中實驗、都在800，實驗在850，no、o2的起始濃度都為0，no2的濃度（mol·l1）隨時間（min）的變化如圖所示（不考慮生成n2o4）。試填空。（1）對比實驗、和，得出的下列結論中正確的是：_。（填字母）a對比實驗和可知，該反應是吸熱反應 b實驗和實驗相比，可能隱含的反應條件是：反應容器的體積縮小了c實驗和實驗相比，可能隱含的反應條件是：使用效率更高的催化劑d實驗條件下該反應的平衡常數大于實驗條件下該反應的平衡常數（2）若實驗中達平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質的量之比為11組成的no2與n

9、o混合氣體（保持溫度不變），則平衡將_移動，新條件平衡狀態(tài)時no2的物質的量濃度為：_mol·l1。參考答案：（1）ac （2）不，1.0該題要求學生具備一定的圖表數據信息提取、加工的能力。根據溫度升高，no2的濃度下降，確定平衡正向移動，生成物濃度增多，所以平衡常數k值增大，即實驗條件下該反應的平衡常數大。800時，實驗、中no2的起始和平衡時濃度均相等，只是到達平衡的時間不同，故而應該是使用了催化劑，不是容器體積縮小，否則平衡時no2濃度一定會變。而第（2）小題則是要求學生會用濃度商qc與k的相對大小來判斷是否達到平衡及平衡移動方向，思維難度較高。所以化學計算首先得理解化學原理，

10、再借助于數學工具來解決問題。在復習過程中，有關計算方法的復習也是非常重要的，化學計算方法是解題的鑰匙，掌握好這些方法無疑對化學計算有很大的幫助，起到事半功倍的效果，當然這些方法不是孤立的，不可交叉的，在解題過程中，往往應用到多種方法和技巧，只要熟練掌握這些技巧，并加以適當的練習，就能在解題中融會貫通、快速解答。常用的計算方法有：1、關系式法多步變化以物質的量關系首尾列式計算；例5：工業(yè)上制硫酸的主要反應如下：4fes2+11o22fe2o3+8so2 2so2+o22so3 so3+h2o=h2so4。用黃鐵礦可以制取h2so4，再用h2so4可以制取化肥(nh4)2so4。煅燒含 fes2

11、80.0% 的黃鐵礦 80.0 t，最終生產出 83.6 t (nh4)2so4。已知 nh3 的利用率為 92.6%，h2so4 的利用率為 95.0%，試求黃鐵礦制取h2so4 時的損失率。解析：首先須搞清 h2so4 的利用率與 fes2 利用率的關系。并排除 nh3 利用率的干擾作用。其次，根據 s 原子守恒找出已知量 fes2 與未知量(nh4)2so4的關系(設黃鐵礦的利用率為x)：fes2 2h2so4 2(nh4)2so4120 26480.0 t×80.0%×95.0%·x 83.6 tx=62.5%黃鐵礦的損失率為：1.0062.5%=37.5

12、%。2、差量法根據變化前后的差量列比例計算；例6：10.0 ml 某氣態(tài)烴在 50.0 ml o2 中充分燃燒，得到液態(tài)水和 35.0 ml 的氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的)，則該氣態(tài)烴可能是（    ）a、ch4b、c2h6c、c3h8d、c3h6答案：bd 解析：用體積差進行計算：cxhy(g)(x)o2(g)x co2(g)h2o(l)v前v后1 l 110.0 l      25.0 ly = 6。例7：用 h2 還原 x g cuo，當大部分固體變紅時停止加熱，冷卻后得殘留固

13、體yg，共用掉z g h2，此時生成水的質量為（ ）a、(xy) gb、(x y) gc、9 z gd、 z g答案：b 解析：用固體質量差進行計算：h2cuocuh2om  80 g   64 g   18 g16 gx gy g不可用 z g h2 進行計算，因為用掉的 h2 并非全都參加了反應；不可只用 x g 進行計算，因為 cuo未全部參加反應；不可只用 y g 進行計算，因為 y g 是 cuo 和 cu 的質量和。3、守恒法運用質量、元素、得失電子、電荷守恒計算；h2例8：新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（z

14、nfe2ox），由鐵酸鹽（znfe2o4）經高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉化流程如圖所示：300 500znfe2o4 znfe2ox 常溫分解no、no2、so2等若2mol znfe2ox與so2可生成0.75mol s，x 。答案：3.25 解析：該題采用元素化合價升降守恒定律解得。s元素下降4價，fe元素上升（4-x）價，所以(4-x)×2×2=0.75×4 x=3.25例9：向一定量的fe、feo和fe2o3的混合物中加入120ml 4mol/l的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344l no（標準狀況），往所得溶液

15、中加入kscn溶液，無血紅色出現(xiàn)。若用足量的氫氣在加熱下還原相同質量的混合物，能得到鐵的物質的量為a0.24mol b0.21mol c0.16mol d0.14mol答案：b 解析：硝酸分為兩部分，一部分起酸性作用生成fe(no3)2，一部分被還原生成no，硝酸總物質的量為0.12×4=0.48mol，生成no 0.06mol，起酸性作用部分0.42mol，根據鐵元素守恒，最終氫氣還原得到fe的物質的量為0.21mol。例10：黃色固體聚合硫酸鐵（spfs）是一種重要的無機高分子絮凝劑，極易溶于水，作為工業(yè)和生活污水處理等領域具有重要的應用。spfs可表示成fex(oh)y(so4

16、)z·nh2o。工業(yè)上常用的一種制備流程為：綠礬naclo3酸性介質水解、聚合減壓蒸發(fā)spfs取7.51 g某固體聚合硫酸鐵溶解于水，向其中加入過量的bacl2溶液到沉淀完全，經過濾、洗滌、干燥得白色沉淀10.485 g，向上述濾液中加入nh3·h2o，調節(jié)溶液ph6，經過濾、洗滌、干燥得fe2o3固體2.80 g。試計算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學式。解析：n(fe)×20.035 mol n(so42-)0.045 mol據電荷守恒：n(oh-)=3×n(fe3)2×n(so42-)3×0.035 mol2×0.045

17、mol0.015 moln（h2o） 0.054 mol化學式：fe35(oh)15(so4)45·54h2o 例11：下圖為工業(yè)制備硝酸的設備示意圖，其生產過程中發(fā)生的反應主要有：4nh3（g）+5o2（g）4no（g）+6h2o（l）  h02no（g）+o2（g）2no2（g）  h03no2（g）+ h2o（l）2hno3（l）+no（g）  h0某工廠每套設備每小時可生產20 t 63的硝酸（密度為1.4 g/cm3）。假設工業(yè)生產硝酸過程中，通過循環(huán)操作可以使nh3、o2得以完全利用?；卮鹣铝袉栴}：該工廠設備所生產硝酸的物質的量濃度是

18、0;  _  。每小時從吸收塔淋下的水的質量應是多少噸？答案：14mol/l 3.8噸解析：第小題直接根據：n=m液×/m v液=m液/ c=n/v液 幾個公式計算即可。第小題根據“nh3、o2完全利用” 遵循電子守恒和原子守恒，創(chuàng)造方程式：nh3 + 2o2 = hno3 + h2o 先求出每小時可生產硝酸的物質的量：n(hno3)=2×105mol =n(h2o生成) m(h2o生成)= 2×105×18×10-6=3.6t 每小時生產的硝酸溶液中h2o的質量為：20×37%=7.4t 每小

19、時從吸收塔淋下的水的質量應是7.4t3.6t=3.8t4、參照法對沒有或缺少數據的題目參照化學原理等計算；例12：將鎂粉和碳酸鎂的混合物置于氧氣中灼燒，直至質量不再改變?yōu)橹埂＝洔y定，灼燒后所得固體質量與原混合物質量相同，求原混合物中鎂粉和碳酸鎂的質量比。解析：整個題目全用文字敘述，沒有一個可供直接利用的具體數據。仔細審視題意，抓住關鍵詞語，將“灼燒后所得固體質量與原混合物質量相同”轉化為（化隱含為顯露）“mg吸收的o2質量等于mgco3分解放出的co2質量”，即可由2mgo2和mgco3co2，導出11mg4mgco3。這一關系式表明，在原混合物中鎂粉與碳酸鎂的質量比是11×244×841114。還有其他幾種計算方法如下，不一一贅述。5、估算法避開煩瑣