計算技巧考點突破

計算技巧考點突破化學(xué)計算在高考中的比重雖然減輕，但只要是涉及的計算的考查，一定是考查計算技巧，?？嫉挠嬎慵记捎校孩訇P(guān)系式法，②方程或方程組法，③守恒法，④差量法，⑤平均值法，⑥極值法，⑦討論法，⑧十字交叉法等。還有估算法、終態(tài)法、等效平衡法等。【真題范例】(2022·江蘇高考)鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：(1)酸溶后溶液中pH＝1，Ba(FeO2)2與HNO3的反應(yīng)化學(xué)方程式為。(2)酸溶時通常控制反應(yīng)溫度不超過70℃原因是、。(3)該廠結(jié)合本廠實際，選用的X為（填化學(xué)式）；中和Ⅰ使溶液中（填離子符號）的濃度減少（中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略）。(4)上述流程中洗滌的目的是。解析：(1)Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)，生成對應(yīng)的硝酸鹽；(2)控制溫度，不用濃硝酸的目的是控制反應(yīng)速率，防止反應(yīng)速率過快；同時濃硝酸容易揮發(fā)、分解；(3)通過產(chǎn)物，結(jié)合溶液的酸堿性，選用的X為BaCO3，在I中有Fe3+、H+和Ba2+、NO3-等，加入BaCO3后與H+反應(yīng)，F(xiàn)e3+水解因酸性減弱而增大，有沉淀析出。(4)在廢渣中有可溶性鋇鹽，有毒，因此，洗滌的目的是減少可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染。答案：(1)Ba(FeO2)2+8HNO3=Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(2)防止反應(yīng)速度過快濃HNO3易揮發(fā)、分解(3)BaCO3Fe3+H+(4)減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染【熱點掃描】近幾年高考化學(xué)計算題的變化是難度有所降低，更加突出了化學(xué)計算的特點，與生產(chǎn)、科學(xué)研究的實際比較貼近。根據(jù)歷屆高考試題中的考點顯示，注意考查物質(zhì)的量濃度、溶液的pH、有關(guān)化學(xué)平衡、多步反應(yīng)、有關(guān)混合物或根據(jù)化學(xué)方程式計算等。近幾年的化學(xué)高考題對計算的技巧和方法的考查要求有所增加，對思維邏輯性、敏捷性、發(fā)散性和創(chuàng)造性以及相關(guān)學(xué)科知識的運用能力有深刻的考查。【提分要點】1．守恒法——化學(xué)計算永恒的主題守恒思想貫穿于化學(xué)的始終，質(zhì)量守恒、元素（原子）守恒、得失電子守恒、電荷守恒是最常見的。它可避免書寫繁瑣的化學(xué)方程式和細(xì)枝末節(jié)的干擾，直接找出其中特有的守恒關(guān)系，提高解題的速度和準(zhǔn)確度。關(guān)鍵在于能從諸多變化和繁雜數(shù)據(jù)中尋找恒量對象關(guān)系。2．關(guān)系式法——多步連續(xù)反應(yīng)對于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng)，前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)中間物質(zhì)的傳遞關(guān)系，找出原料和最終產(chǎn)物的相應(yīng)關(guān)系式。它可將多步計算轉(zhuǎn)化為一步，能減少運算量，提高準(zhǔn)確率。尋找關(guān)系式的方法有兩種，一是寫出各步反應(yīng)的方程式，然后逐一遞進(jìn)找出關(guān)系式；或者根據(jù)某原子守恒，直接寫出關(guān)系式。3．極端假設(shè)法——對數(shù)據(jù)處理推向極端的計算。在混合物、化學(xué)平衡的計算過程中，常采取此法把問題或過程推向極限，使復(fù)雜的問題變?yōu)閱我换?、極端化和簡單化，通過對極端問題的討論，使思路清晰，過程簡明，從而迅速準(zhǔn)確地得到正確答案。4．討論法——應(yīng)用于題設(shè)條件不充分的思維方法。需要運用討論法來解答的題，往往在題中含有不確定的因素，答案也往往不唯一。解題時需要對不確定因素的每一種可能情況進(jìn)行討論。常見的有討論反應(yīng)發(fā)生的程度；討論反應(yīng)物或生成物的組成范圍；或者是討論不定方程的解等。5．差量法——根據(jù)變化前后的差量列比例計算。差量法是根據(jù)化學(xué)方程式或關(guān)系式，找出所謂“理論差量”，這個差量可以是質(zhì)量差、氣態(tài)物質(zhì)的體積差或壓強(qiáng)差，也可以是物質(zhì)的量之差、反應(yīng)過程中的熱量差等。該法適用于解答混合物間的反應(yīng)，且反應(yīng)前后存在上述差量的反應(yīng)體系。6.等效法——變換思維角度，柳暗花明對于一些用常規(guī)方法不易解決的問題，通過變換思維角度，作適當(dāng)假設(shè)，進(jìn)行適當(dāng)代換使問題得以解決的方法，稱為等效思維法。等效思維法的關(guān)鍵在于其思維的等效性，即你的假設(shè)、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧，有些題只有此法可解決，有些題用此法可解得更巧更快。7．平均值法結(jié)合十字交叉法——判斷物質(zhì)是否存在、求比例的法寶所謂平均值法是一種將數(shù)學(xué)平均原理應(yīng)用于化學(xué)計算的解題方法。它所依據(jù)的原理是：兩個數(shù)M1和M2（M1＞M2）的算術(shù)平均值M一定介于二者之間，即M1＞M＞M2。所以，只要求出平均值M，就可知道M1和M2的取值范圍。有了平均值，就看用十字交叉法求比例?！灸M演練】1．向Cu、Cu2O、CuO的混合物中加入1L·L－1HNO3溶液剛好使其溶解，同時收集到氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則產(chǎn)物中硝酸銅的物質(zhì)的量為()A．molB．molC．molD．mol2．將·L-1稀鹽酸滴加到NaOH溶液中，加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系如下圖所示，則()A．原NaOH的濃度為·L-1變質(zhì)的NaOH為B．原NaOH的濃度為·L-1變質(zhì)的NaOH為C．原NaOH的濃度為mol·L-1變質(zhì)的NaOH為D．原NaOH的濃度為·L-1變質(zhì)的NaOH為3．往100mLFeCl3溶液中，通入0.672L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的硫化氫氣體，設(shè)氣體完全被吸收，再加入過量的鐵粉，反應(yīng)停止后，測得溶液中含有金屬陽離子，則原氯化鐵溶液的物質(zhì)的量濃度為()A．LB．1mol/LC．LD．L4．把a(bǔ)L含（NH4）2SO4和NH4NO3的混合液分為兩等份：一份加入bmol燒堿并加熱，恰好把NH3全部趕出，另一份加入含cmolBaCl2的溶液，使沉淀反應(yīng)剛好完全,則NO3－的濃度是()A．mol/LB．mol/LC．mol/LD．mol/L5．與足量稀硝酸反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、H2O、H2SO4、NO，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為()A．molB．molC．molD．mol6．跟適量濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），反應(yīng)消耗硝酸的物質(zhì)的量可能是()A．×10-3molB．×10-3molC．×10-3molD．×10-3mol7．含ngHNO3的稀溶液與mgFe粉充分反應(yīng)，F(xiàn)e全部溶解，生成NO氣體，已知有n/4gHNO3被還原，則n︰m可能是()A．1︰1B．2︰1C．4︰1D．5︰18．把一塊鎂鋁合金投入到1mol/LHCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積（單位mL）變化的關(guān)系如下圖A所示。下列說法中不正確的是()圖A圖B圖CA．的取值范圍為0≤a＜50B．的最大值為C．若將關(guān)系圖改為B圖時，則a的取值范圍為80＜a＜90D．若將關(guān)系圖改為C圖時，則的取值范圍為75＜a＜909．現(xiàn)有一定量的銅和一定濃度、一定質(zhì)量的硝酸溶液置于一密閉容器中反應(yīng)，并且不斷地通入氧氣，當(dāng)氧氣消耗33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時，恰好完全反應(yīng)，此時在密閉容器中的物質(zhì)剛好全部轉(zhuǎn)化成為晶體：Cu(NO3)2·5H2O。求：(1)反應(yīng)中消耗的銅的質(zhì)量。(2)反應(yīng)中生成晶體的質(zhì)量。(3)反應(yīng)中所用硝酸溶液中硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?！救馊觥?、解析：HNO3恰好完全反應(yīng)，據(jù)原子守恒有：n[Cu(NO3)2]=[n(HNO3)-n(NO)]×EQ\F(1,2)mol=（1×eq\f,）×EQ\F(1,2)mol=mol。答案：D2、解析：共消耗HCl·L-1×0.3L=mol，據(jù)Na元素守恒知生成NaClmol，再據(jù)Cl元素守恒可知，原NaOH為mol，濃度為·L-1；由圖像可知，NaHCO3消耗HCl為，故Na2CO3也為，變質(zhì)的NaOH。答案：B3、解析：以上兩步反應(yīng)第一步在酸性條件下進(jìn)行，S2-被Fe3+氧化，H+沒有消耗。第二步，單質(zhì)鐵既要與Fe3+反應(yīng)又要與H+反應(yīng)，反應(yīng)完畢溶液中陽離子為Fe2+，陰離子為Cl-，從而可知溶液中Cl-的總數(shù)為，則反應(yīng)前Fe3+的物質(zhì)的量應(yīng)為3=(mol)。答案：D4、解析：一份發(fā)生反應(yīng)：NH4++OH－NH3↑+H2O，則燒堿的物質(zhì)的量bmol與NH4+的物質(zhì)的量相等；另一份發(fā)生反應(yīng)SO42－＋Ba2＋＝BaSO4，則BaCl2的物質(zhì)的量cmol與（NH4）2SO4的物質(zhì)的量相等，所以NO3－的濃度是＝mol/L答案：D5、解析：本題應(yīng)抓住“電子得失守恒和Cu元素守恒”來分析。反應(yīng)中molCu2S在提供的電子數(shù)為mol×l0＝，得到這些電子的硝酸為／3＝1mol，這就是被還原的硝酸，未被還原的硝酸以Cu(NO3)2形式存在，據(jù)銅元素守恒可得如下關(guān)系：Cu2S～2Cu(NO3)2～4HNO31mol2mol4molmolmolmol則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為兩者之和，mol＋mol＝mol。答案：C6、解析：在反應(yīng)中HNO3中的N反應(yīng)后一部分生成氮的氧化物，可用NOx表示，一部分存在于Cu(NO3)2中，故有n(HNO3)＝2n［Cu(NO3)2］+n(NOx)=2n(Cu)+n(NOx)=2××10-4mol+×10-3mol=×10-3mol。答案：C7、解析：由題意可知，F(xiàn)e粉與稀HNO3反應(yīng)的氧化產(chǎn)物有三種情況：①氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)2；②氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)3；③氧化產(chǎn)物既有Fe(NO3)2，又有Fe(NO3)3。因此本題可采用分段討論的方法進(jìn)行求解，但這要花費大量的時間。如果采用極限法進(jìn)行分析，可化繁為簡：未被還原的HNO3的質(zhì)量為n－n/4＝3n/4g。①假設(shè)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)2，則n(Fe2＋)︰n(NO-)＝1︰2，即(m/56)︰(3n/4÷63)＝1︰2，得n︰m＝3︰1；②假設(shè)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只有Fe(NO3)3，則n(Fe3＋)︰n(NO-)＝1︰3，即(m/56)︰(3n/4÷63)＝1︰3，得n︰m＝9︰2；③當(dāng)反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物時，則3︰1＜n︰m＜9︰2，由題意可知，符合3︰1≤n︰m≤9︰2的選項只有C。答案：C8、解析：分析圖像得出：A中0～a是中和H+的過程，a～80是OH—結(jié)合Al3+和Mg2+的過程，80～90是OH—與Al（OH）3的過程。由：Al3+～～3OH—～～Al（OH）3～～Al（OH）3～～OH—～～AlO2—則：圖A中的范圍是0≤a＜50，A正確；若圖A中Al3+與Mg2+恰好消耗掉80ml氫氧化鈉，即n（Al）=，n（Mg）=，的最大值為，B正確；若改為圖B時，通過計算，假設(shè)鎂沒有，a最大值為，即80＜a＜，C錯誤；若改為圖C時，通過計算，假設(shè)鎂沒有，a最小值為75ml，即75＜a＜90，D正確。答案：C9、解析：(1)n(O2)＝33.6L／22.4L/mol＝據(jù)電子得失守恒得，2n(Cu)＝4n(O2)n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝3mol反應(yīng)中消耗銅的質(zhì)量