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文檔簡(jiǎn)介
專題講座(一)化學(xué)計(jì)算的常用方法
目錄
第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點(diǎn)1守恒法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)2、差量法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)3、關(guān)系式法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)4、十字交叉法的應(yīng)用
正文
第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)
化學(xué)方程式的計(jì)量故關(guān)系
原子守恒關(guān)系
關(guān)系式法
K得失電子守恒關(guān)系式
有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
有關(guān)平均相對(duì)分子嗥子)質(zhì)量的計(jì)算
十字交叉法有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算
有關(guān)混合物的計(jì)算
第二部分:知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶
方法一守恒法
1、含義:所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某些物理量的總量保持“不
變”。在化學(xué)變化中的各種各樣的守恒,如質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能
量守恒等。
2、一般解題步驟如下:
第一步:明確題目要求解的量;
第二步:根據(jù)題目要求解的量,分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化,找出守恒類型及相關(guān)的量;
第三步:根據(jù)守恒原理,梳理出反應(yīng)前后守恒的量,列式求解。
3、守恒類型
⑴質(zhì)量守恒(原子守恒)
依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合,因而反應(yīng)前后原子的總數(shù)和質(zhì)量保持不變。質(zhì)量守恒法解題時(shí)可
利用①整體守恒:即反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量守恒;②局部守恒:即反應(yīng)中反應(yīng)物與產(chǎn)物
中某元素的原子或離子守恒或元素守恒。
(2)電荷守恒
依據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性,即陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)或離子方程式前后離子所
帶電荷總數(shù)不變。利用電荷守恒法可以①配平離子方程式;②巧解某些化學(xué)計(jì)算題。
(3)得失電子守恒關(guān)系式
依據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等,即氧化劑得到的電子總數(shù)目等于還原劑失去的電子總數(shù)目。利用
得失電子守恒法可以①計(jì)算元素的化合價(jià);②計(jì)算氧化(或還原)產(chǎn)物的量;③計(jì)算氧化劑、還原劑的消
耗量;④計(jì)算混合物的組成。
方法二差量法
1、含義:差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化,找出“理論差量”。這種物理量
可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱量等。用差量法解題時(shí)先把
化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量列成比例,然后求解。
2、一般解題步驟如下:
第一步:準(zhǔn)確寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;
第二步:深入細(xì)致地分析題意,關(guān)鍵在于有針對(duì)性地找出產(chǎn)生差量的“對(duì)象”及“理論差量”。該“理論差
量”可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、壓強(qiáng)等,且該差量的大小與參加反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比;
第三步:根據(jù)反應(yīng)方程式,從“實(shí)際差量”尋找比例關(guān)系,列比例式求解。
3、差量類型
(1)氣體體積差量
(2)氣體質(zhì)量差量
(3)液-液質(zhì)量差量
(4)固-液質(zhì)量差量
(5)氣-液質(zhì)量差量
(6)氣-固質(zhì)量差量
(7)溶解度差量
注意事項(xiàng)①x、y可表示物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積等,因而差量可指質(zhì)量之差(Am)物質(zhì)的量之差(An)
或氣體體積之差(AV)等。
②分清“差量”是增還是減.在較復(fù)雜的情況,存在多個(gè)反應(yīng),可能差量的增減方向并不一致,這就要取其代數(shù)和.
若方向相同,則總差量等于各個(gè)分差量之和。
③正確分析形成差量的原因,找出對(duì)應(yīng)的根據(jù)方程式得出的“理論差量”是差量法解題的關(guān)鍵。
方法三關(guān)系式法
1、含義:關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間關(guān)系進(jìn)行解題的一種方法,一般適用于多步進(jìn)行的
連續(xù)反應(yīng),因前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)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。它是化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法之一,利用關(guān)系式法可以將多步計(jì)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算,
免去逐步計(jì)算中的麻煩,簡(jiǎn)化解題步驟,減少運(yùn)算量,且計(jì)算結(jié)果不易出錯(cuò),準(zhǔn)確率高。
2、關(guān)系式建立的類型
(1)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系式:在化學(xué)反應(yīng)中,任何一種元素的總質(zhì)量是守恒的,即最初反應(yīng)物中
該元素的質(zhì)量等于最終產(chǎn)物中該元素的質(zhì)量。
(2)原子守恒關(guān)系式:各步反應(yīng)的化學(xué)方程式,找出最初反應(yīng)物與最終生成物的物質(zhì)的量的關(guān)系式,再進(jìn)
行一步計(jì)算。
(3)得失電子守恒關(guān)系式:根據(jù)氧化劑和還原劑得失守恒建立關(guān)系式,再進(jìn)行一步計(jì)算。
3、一般解題步驟如下:
法1:
第一步:準(zhǔn)確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式;
第二步:找出“中介”的物質(zhì),并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間量的關(guān)系;
第三步:確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間量的關(guān)系;
第四步:根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。
法2:利用電子守恒或原子守恒直接確定關(guān)系式,然后列比例進(jìn)行求算。
方法四十字交叉法
1、含義:十字交叉法是解二元一次方程式的圖解形式,應(yīng)用于解二元混合體系且與平均值有關(guān)的計(jì)算問題。
它是一種具有簡(jiǎn)化解題思路、運(yùn)算簡(jiǎn)便、計(jì)算速度快、計(jì)算不易出差錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)的解題方法。其原理如下:
若a、b(a>b)分別表示某二元組分中兩種組分的量,c表示a、b兩組分的相對(duì)平均值,x、y分別表示
a、b在混合體系中所占的比例,則有二元一次方程組:
x+y=l①
ax+by=c②
物質(zhì)a:/c—1>x
把②式除以①式并移項(xiàng)整理得:x/y=(c-b)/(a-c),由此可得到如下圖式:物質(zhì)卜1>"
2、一般解題步驟如下:
第一步:確定交叉點(diǎn)上的物質(zhì)物理量的平均數(shù);
第二步:寫出合成物質(zhì)物理量的平均數(shù)的兩個(gè)分量;
第三步:按斜線作差取絕對(duì)值,得出相應(yīng)物質(zhì)物理量的配比關(guān)系。
3、十字交叉法常用于求算類型:
(1)有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算;
(2)有關(guān)平均相對(duì)分子(原子)質(zhì)量的計(jì)算;
(3)有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;
(4)有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算。
特別注意:
(1)確定好平均數(shù)和合成這個(gè)平均數(shù)的兩個(gè)分量,在確定這些數(shù)量的過程中要遵照統(tǒng)一的基準(zhǔn)。
(2)此方法所得比值是基準(zhǔn)中產(chǎn)生兩個(gè)分量的物質(zhì)之間的配比,而不是各分量所示物質(zhì)之間配比,其物理量
與基準(zhǔn)中的物理量相同,即與中間值平均數(shù)單位中分母單位對(duì)應(yīng)的物理量,如平均值單位為g/mol,單位的
分母為mol,對(duì)應(yīng)的物理量為物質(zhì)的量,則其配比為物質(zhì)的量之比。
第三部分:典型例題剖析
高頻考點(diǎn)1守恒法的應(yīng)用
例1、在空氣中加熱CO(OH)2,使其轉(zhuǎn)化為鉆的氧化物。加熱過程中,固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示。290?
500℃,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o
93O
0.730
200400600800
溫度/七
【變式訓(xùn)練11(原子守恒)有14gNa2O2、Na2O,NaOH的混合物與100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸恰好反
應(yīng),蒸干溶液,最終得固體質(zhì)量為()
A.20.40gB.28.60gC.24.04gD.無法計(jì)算
【變式訓(xùn)練2](電荷守恒)把500mL含有BaCb和KC1的混合溶液分成5等份,取一份加入含amol硫酸鈉
的溶液,恰好使Ba2+完全沉淀;另取一份加入含6moi硝酸銀的溶液,恰好使C「完全沉淀,該混合溶液中
K+濃度為()
A.10(/?—2a)mol-L1B.5(Z>—2a)mol-L1
C.2(Z?—a)mol-L1D.10(2a—Z?)mol-L1
【變式訓(xùn)練3】(電子守恒)某強(qiáng)氧化劑XO(OH)/可被NazSCh還原。如果還原1.2x10-XO(OH8需用30
mLO.lmolLr的Na2sCh溶液,那么X元素被還原后的物質(zhì)可能是()
A.XOB.X2O3
c.X20D.X
高頻考點(diǎn)2、差量法的應(yīng)用
例2、為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCCh雜質(zhì)的Na2c。3樣品的純度,現(xiàn)將mg樣品加熱,其質(zhì)量變?yōu)閃2g,則該樣
品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是()
84w2—53wi84wi—W2
A,31wi31wi
73卬2142wi115也—84wi
031wiD-31wi
【變式訓(xùn)練1】(質(zhì)量差)將12gCO和CO2的混合氣體通過足量灼熱的氧化銅后,得到氣體的總質(zhì)量為18g,
則原混合氣體中CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o
【變式訓(xùn)練2】(雙選X氣體體積差)16mL由NO與NH3組成的混合氣體在催化劑作用下于400℃左右可發(fā)
生反應(yīng):6NO+4NH3.-5N2+6H2O(g),達(dá)到平衡時(shí)在相同條件下氣體體積變?yōu)?7.5mL,則原混合氣體
中NO與NH3的物質(zhì)的量之比可能為()
A.5:3B.3:2C.4:3D.9:7
【變式訓(xùn)練3】(熱量差量)高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一為:FeO(s)+CO(g)-Fe⑸+CO2(g)
AH=-llkJ/moL將一定量的FeO和50molCO置于高內(nèi),測(cè)得反應(yīng)放出熱量llOkJ,則此時(shí)CO2和CO的體積比
為
A.1:10B.1:4C.4:lD.10:l
【變式訓(xùn)練4】(物質(zhì)的量差量)白色固體PCI5受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解:PCl5(g).PCl3(g)+Cl2(g)o現(xiàn)將
5.84gPCL裝入2.05L真空密閉容器中,在277℃達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓強(qiáng)為L(zhǎng)OlxKTPa,經(jīng)計(jì)算可知平衡
時(shí)容器內(nèi)混合氣體的物質(zhì)的量為0.05mol,求平衡時(shí)PC15的分解率=
高頻考點(diǎn)3、關(guān)系式法的應(yīng)用
例3、(2023?全國(guó)卷I,節(jié)選)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵鍍晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣品加熱到150℃時(shí)
失掉1.5個(gè)結(jié)晶水,失重5.6%o硫酸鐵鏤晶體的化學(xué)式為。
【變式訓(xùn)練1】(根據(jù)原子守恒找關(guān)系式)在氧氣中燃燒0.22g硫和鐵組成的混合物,使其中的硫全部轉(zhuǎn)化
為二氧化硫,把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?,這些硫酸可用10mLO.5moi1氫氧化
鈉溶液完全中和,則原混合物中硫的百分含量為()
A.72%B.40%C.36%D.18%
【變式訓(xùn)練2】(根據(jù)電子守恒找關(guān)系式)將1.08gFeO完全溶解在100mLLOOmolL-i硫酸中,然后加入
25.00mLKzCnCh溶液,恰好使Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,且CnO干中的銘全部轉(zhuǎn)化為C'。則KzCnCh的物
質(zhì)的量濃度是O
【變式訓(xùn)練3】(根據(jù)相關(guān)反應(yīng)找關(guān)系式)金屬錫的純度可以通過下述方法分析:將試樣溶于鹽酸,反應(yīng)的
化學(xué)方程式為Sn+2HCl=SnCL+H2T,再加入過量的FeCb溶液,發(fā)生如下反應(yīng):SnCl2+2FeCl3=SnCl4
2+
+2FeCL,最后用已知濃度的K2Cr2C>7溶液滴定生成的Fe,反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeCb+K2Cr2O7+
1
14HCl=6FeCl3+2KC1+2CrCl3+7H2Oo現(xiàn)有金屬錫試樣0.613g,經(jīng)上述反應(yīng)后,共用去0.100mol-L
K2Cr2C>7溶液16.0mL。求試樣中錫的百分含量(假定雜質(zhì)不參加反應(yīng),錫的相對(duì)原子質(zhì)量為119)。
高頻考點(diǎn)4、十字交叉法的應(yīng)用
例4、已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式
2H2(g)+O2(g)=2H20(1)+571.6KJ
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H20(1)+2220.0KJ.
實(shí)驗(yàn)測(cè)得H2、C3H8混合氣體共5mol完全燃燒時(shí)放熱3847KJ,則原混合氣體中玲、C3H8的體積比是()
A.l:3B,3:lC.l:4D.l:l
【變式訓(xùn)練1】有1.5L的C2H4和C2H2組成的混合氣體,恰好能與同條件下的2.7L的比完全加成生成乙烷,
則原混合氣體中C2H4、C2H2的體積比為()
A.1:1B.l:2C.l:4D.4:l
【變式訓(xùn)練2】Li2cCh和BaCCh的混合物與鹽酸完全反應(yīng),所消耗鹽酸的量與等質(zhì)量的CaCCh和同濃度的
鹽酸反應(yīng)所消耗鹽酸的量相等.則混合粉末中Li2cCh和BaCO3的質(zhì)量之比為
()
A.3:5B.5:3C,7:5D.5:7
專題講座(一)化學(xué)計(jì)算的常用方法
目錄
第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)
第二部分:知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶
第三部分:典型例題剖析
高頻考點(diǎn)1守恒法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)2、差量法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)3、關(guān)系式法的應(yīng)用
高頻考點(diǎn)4、十字交叉法的應(yīng)用
正文
第一部分:網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建(總覽全局)
質(zhì)量守恒
化學(xué)方程式的計(jì)段關(guān)系
電荷守恒
原子守恒關(guān)系
得失電子守恒
K得失電子守恒關(guān)系式
氣體體積差量
化學(xué)計(jì)算常用方法有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算
氣體質(zhì)量差量
有關(guān)平均相對(duì)分子嗥子)質(zhì)量的計(jì)算
液-液醴型
有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算
固-液質(zhì)量差量十字交叉法
有關(guān)混合物的計(jì)算
氣-液超差量
氣-固質(zhì)量差量
溶解度差量
第二部分:知識(shí)點(diǎn)精準(zhǔn)記憶
方法一守恒法
1、含義:所謂“守恒”就是物質(zhì)在發(fā)生“變化”或兩物質(zhì)在發(fā)生“相互作用”的過程中某
些物理量的總量保持“不變”。在化學(xué)變化中的各種各樣的守恒,如質(zhì)量守恒、元素守恒、
原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒、能量守恒等。
2、一般解題步驟如下:
第一步:明確題目要求解的量;
第二步:根據(jù)題目要求解的量,分析反應(yīng)過程中物質(zhì)的變化,找出守恒類型及相關(guān)的
量;
第三步:根據(jù)守恒原理,梳理出反應(yīng)前后守恒的量,列式求解。
3、守恒類型
(1)質(zhì)量守恒(原子守恒)
依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合,因而反應(yīng)前后原子的總數(shù)和質(zhì)量保持不變。質(zhì)量守
恒法解題時(shí)可利用①整體守恒:即反應(yīng)中反應(yīng)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量守恒;②局部守
恒:即反應(yīng)中反應(yīng)物與產(chǎn)物中某元素的原子或離子守恒或元素守恒。
⑵電荷守恒
依據(jù)電解質(zhì)溶液呈電中性,即陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)或離子方程
式前后離子所帶電荷總數(shù)不變。利用電荷守恒法可以①配平離子方程式;②巧解某些化學(xué)計(jì)
算題。
⑶得失電子守恒關(guān)系式
依據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失數(shù)目相等,即氧化劑得到的電子總數(shù)目等于還原劑失去的電子
總數(shù)目。利用得失電子守恒法可以①計(jì)算元素的化合價(jià);②計(jì)算氧化(或還原)產(chǎn)物的量;
③計(jì)算氧化劑、還原劑的消耗量;④計(jì)算混合物的組成。
方法二差量法
1、含義:差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后有關(guān)物理量發(fā)生的變化,找出“理論差
量”。這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中
的熱量等。用差量法解題時(shí)先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟實(shí)際差量
列成比例,然后求解。
2、一般解題步驟如下:
第一步:準(zhǔn)確寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式;
第二步:深入細(xì)致地分析題意,關(guān)鍵在于有針對(duì)性地找出產(chǎn)生差量的“對(duì)象”及“理
論差量”。該“理論差量”可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、壓強(qiáng)等,且該差量的大小與
參加反應(yīng)的物質(zhì)的有關(guān)量成正比;
第三步:根據(jù)反應(yīng)方程式,從“實(shí)際差量”尋找比例關(guān)系,列比例式求解。
3、差量類型
(1)氣體體積差量
(2)氣體質(zhì)量差量
(3)液-液質(zhì)量差量
(4)固-液質(zhì)量差量
(5)氣-液質(zhì)量差量
(6)氣-固質(zhì)量差量
(7)溶解度差量
注意事項(xiàng)①X、y可表示物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積等,因而差量可指質(zhì)量之差(△!!!)
物質(zhì)的量之差(An)或氣體體積之差(AV)等。
②分清“差量”是增還是減.在較復(fù)雜的情況,存在多個(gè)反應(yīng),可能差量的增減方向并不一致,
這就要取其代數(shù)和.若方向相同,則總差量等于各個(gè)分差量之和。
③正確分析形成差量的原因,找出對(duì)應(yīng)的根據(jù)方程式得出的“理論差量”是差量法解題的關(guān)
鍵。
方法三關(guān)系式法
1、含義:關(guān)系式法是一種巧妙利用已知量與未知量之間關(guān)系進(jìn)行解題的一種方法,一般適
用于多步進(jìn)行的連續(xù)反應(yīng),因前一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個(gè)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。它是化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法之一,利
用關(guān)系式法可以將多步計(jì)算轉(zhuǎn)化為一步計(jì)算,免去逐步計(jì)算中的麻煩,簡(jiǎn)化解題步驟,減少
運(yùn)算量,且計(jì)算結(jié)果不易出錯(cuò),準(zhǔn)確率高。
2、關(guān)系式建立的類型
(1)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)關(guān)系式:在化學(xué)反應(yīng)中,任何一種元素的總質(zhì)量是守恒的,
即最初反應(yīng)物中該元素的質(zhì)量等于最終產(chǎn)物中該元素的質(zhì)量。
(2)原子守恒關(guān)系式:各步反應(yīng)的化學(xué)方程式,找出最初反應(yīng)物與最終生成物的物質(zhì)的量
的關(guān)系式,再進(jìn)行一步計(jì)算。
(3)得失電子守恒關(guān)系式:根據(jù)氧化劑和還原劑得失守恒建立關(guān)系式,再進(jìn)行一步計(jì)算。
3、一般解題步驟如下:
法1:
第一步:準(zhǔn)確寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式;
第二步:找出“中介”的物質(zhì),并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間量的
關(guān)系;
第三步:確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間量的關(guān)系;
第四步:根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。
法2:利用電子守恒或原子守恒直接確定關(guān)系式,然后列比例進(jìn)行求算。
方法四十字交叉法
1、含義:十字交叉法是解二元一次方程式的圖解形式,應(yīng)用于解二元混合體系且與平均值
有關(guān)的計(jì)算問題。它是一種具有簡(jiǎn)化解題思路、運(yùn)算簡(jiǎn)便、計(jì)算速度快、計(jì)算不易出差錯(cuò)等
優(yōu)點(diǎn)的解題方法。其原理如下:若a、b(a>b)分別表示某二元組分中兩種組分的量,c表
示a、b兩組分的相對(duì)平均值,x、y分別表示a、b在混合體系中所占的比例,則有二元
一次方程組:
x+y=l①
ax+by=c②
把②式除以①式并移項(xiàng)整理得:x/y=(c-b)/(a-c),由此可得到如下圖式:
物質(zhì)a:x
物質(zhì)b:b,a-rv
?o
2、一般解題步驟如下:
第一步:確定交叉點(diǎn)上的物質(zhì)物理量的平均數(shù);
第二步:寫出合成物質(zhì)物理量的平均數(shù)的兩個(gè)分量;
第三步:按斜線作差取絕對(duì)值,得出相應(yīng)物質(zhì)物理量的配比關(guān)系。
3、十字交叉法常用于求算類型:
(1)有關(guān)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算;
(2)有關(guān)平均相對(duì)分子(原子)質(zhì)量的計(jì)算;
(3)有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算;
(4)有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算。
特別注意:
(1)確定好平均數(shù)和合成這個(gè)平均數(shù)的兩個(gè)分量,在確定這些數(shù)量的過程中要遵照統(tǒng)一的基
準(zhǔn)。
(2)此方法所得比值是基準(zhǔn)中產(chǎn)生兩個(gè)分量的物質(zhì)之間的配比,而不是各分量所示物質(zhì)之間
配比,其物理量與基準(zhǔn)中的物理量相同,即與中間值平均數(shù)單位中分母單位對(duì)應(yīng)的物理量,
如平均值單位為g/mol,單位的分母為mol,對(duì)應(yīng)的物理量為物質(zhì)的量,則其配比為物質(zhì)的
量之比。
第三部分:典型例題剖析
高頻考點(diǎn)1守恒法的應(yīng)用
例1、在空氣中加熱CO(OH)2,使其轉(zhuǎn)化為鉆的氧化物。加熱過程中,固體質(zhì)量與溫度的關(guān)
系如圖所示。290?500℃,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為=
_
?、9
螞30
拄
晅
0.730F
200400600800
溫度
0930g
【解析】成C0(0H)z]=93g.mmol,根據(jù)鉆原子守恒,.(Co)=0.590g,290T
時(shí),7?(0)=0'830~0-590mol=0.015mol,故290℃時(shí)氧化物為C02O3,根據(jù)鉆原子守恒,
10
500。。時(shí)八(0)=59moi=0.0133mol,故500℃時(shí)氧化物為C03O4。
"刃1”6
290―500℃
化學(xué)方程式為6co4CO304+02t0
290~500℃
【答案】6C02O3^^4CO304+02t
【題后歸納】失重分析的一般規(guī)律
(1)失重一般先失去部分水或全部水,再失去非金屬化物。
(2)晶體中金屬質(zhì)量不減少,仍在殘留固體中。
(3)失重最后一般為金屬氧化物,由質(zhì)量守恒得m(0),由n(金屬):n(0),即可求出失重后
物質(zhì)的化學(xué)式。
(4)根據(jù)金屬原子守恒,可找出起始物與殘留物之間關(guān)系。
【變式訓(xùn)練11(原子守恒)有14gNazOz、Na20>NaOH的混合物與100g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%
的鹽酸恰好反應(yīng),蒸干溶液,最終得固體質(zhì)量為()
A.20.40gB.28.60gC.24.04gD.無法計(jì)算
【解析】混合物與鹽酸反應(yīng)后所得溶液為氯化鈉溶液,蒸干后得到NaCL由C廠質(zhì)量守恒關(guān)
355355
系可得100gX15%X昔7=〃(NaCl)乂需7,解得"(NaCl)心24.04go
3b.558.5
【答案】C
【變式訓(xùn)練2】(電荷守恒)把500mL含有BaCL和KC1的混合溶液分成5等份,取一份加入
含amol硫酸鈉的溶液,恰好使Ba?*完全沉淀;另取一份加入含6moi硝酸銀的溶液,恰好
使C「完全沉淀,該混合溶液中K+濃度為()
A.10(Z?—2a)mol,L1B.5(6—2a)mol?
C.2(6—a)mol,L-1D.10(2a—Z?)mol,L1
【解析】混合溶液分成5等份,每份溶液濃度相同。根據(jù)Ba2++S07=BaS0N可知,每份
-
溶液中介(Ba")=7?(Na2S04)=amol;根據(jù)Ag++C「=AgClI可知,每份溶液中T?(C1)=??(Ag
+)=6mol,根據(jù)電荷守恒可知,每一份溶液中2〃(1^+)+A(K*)=〃(口-),/?(K+)=6mol
,..b-2amol,.
—2amol=(Z7—2a)mol,故c(K)=-----------=10(Zz)—2a)mol,L。
【答案】A
【變式訓(xùn)練3](電子守恒)某強(qiáng)氧化劑XO(OH)j可被NazSOs還原。如果還原1.2X10-3mol
XO(OH)/需用30mL0.1mol?廠1的Na2sO3溶液,那么X元素被還原后的物質(zhì)可能是()
A.X0B.X203
C.X2OD.X
【解析】由題意知,S元素由+4價(jià)一+6價(jià),假設(shè)反應(yīng)后X的化合價(jià)為+x價(jià),根據(jù)氧化還
原反應(yīng)中得失電子數(shù)目相等可得,1.2X10-mol義(5—工)=0.03LX0.1mol?L-1X(6-
4),解得x=0,所以X元素被還原后的物質(zhì)是X,D項(xiàng)正確。
【答案】D
高頻考點(diǎn)2、差量法的應(yīng)用
例2、為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCOs雜質(zhì)的NazCOs樣品的純度,現(xiàn)將殖g樣品加熱,其質(zhì)量變?yōu)?/p>
版g,則該樣品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是()
84%—53質(zhì)84例一》
31仍31仍
73股—42仍115股—84版
C-31^-D,-3U
【解析】由題意知(新一仍)g應(yīng)為NaHCOs分解生成的CO2和20的質(zhì)量,設(shè)樣品中NaHCOs質(zhì)量
為xg,由此可得如下關(guān)系:
2NaHC032Na2cO3+CO2t+H2O
2X8462
xW\—畋
84仍一例
則x=--------
Oi.
j?r占JNa2c03w\—x84股一53仍
故樣品純度為TE
仍31w\
【答案】A
【名師點(diǎn)睛】利用差量法進(jìn)行方程式計(jì)算要注意前后固體質(zhì)量的變化,并能列出方程組計(jì)算。
減小的質(zhì)量=生成的二氧化碳和水的質(zhì)量,求出A機(jī),再利用關(guān)系式法求解。
【變式訓(xùn)練1](質(zhì)量差)將12gCO和CO2的混合氣體通過足量灼熱的氧化銅后,得到氣體
的總質(zhì)量為18g,則原混合氣體中C0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為o
【解析】設(shè)原混合氣體中C0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為X。
CU0+C0ACU+C02氣體質(zhì)量增加(差量)
28g44g44g—28g=16g
12xg18g—12g=6g
28g12xg
解得x=87.5%o
16g6g
【答案】87.5%
【變式訓(xùn)練2](雙選)(氣體體積差)16mL由N0與NL組成的混合氣體在催化劑作用下于
400℃左右可發(fā)生反應(yīng):6N0+4NH3—.5N2+6H20(g),達(dá)到平衡時(shí)在相同條件下氣體體積
變?yōu)?7.5mL,則原混合氣體中NO與NHs的物質(zhì)的量之比可能為()
A.5:3B.3:2C.4:3D.9:7
【解析】根據(jù)反應(yīng)前后氣體體積的變化,可用差量法直接求解。
6N0+4NH3____5N2+6H20(g)A/(氣體的體積差)
6mL41nL5mL6mL1mL(理論差量)
9mL6mL17.5mL—l6mL=1.5mL(實(shí)際差量)
由此可知共消耗15mLNO與NH3的混合氣體,還剩余1mL氣體,假設(shè)剩余的氣體全部
是NO,則,(N0):K(NH3)=(9mL+lmL):6mL=5:3;假設(shè)剩余的氣體全部是NL,則/(NO):
「(NH3)=9mL:(6mL+1mL)=9:7,但因該反應(yīng)是可逆反應(yīng),剩余氣體實(shí)際上是NO、NH3
的混合氣體,故30):限鵬)介于9:7與5:3之間,對(duì)照所給的數(shù)據(jù)知3:2與4:3在
此區(qū)間內(nèi)。
【答案】BC
【變式訓(xùn)練3】(熱量差量)高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一為:FeO(s)+CO(g)--Fe(s)+
C02(g)△H=-llkJ/mol,將一定量的FeO和50molC0置于高內(nèi),測(cè)得反應(yīng)放出熱量HOkJ,
則此時(shí)CO?和CO的體積比為
A.1:10B.1:4C.4:1D.10:1
【解析】化學(xué)反方程式可知:
Feo(s)+C0(g)=Fe(s)+C02(g)OkJ/mol
lmolImol11kJ
開始50mol0
消耗lOmol生成lOmol11OkJ
解得n(C02):n(C0)=10:40=1:4
【答案】Bo
【變式訓(xùn)練4](物質(zhì)的量差量)白色固體PCk受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解:PCl5(g)『-PCl3(g)
+Cl2(g)o現(xiàn)將5.84gPCk裝入2.05L真空密閉容器中,在277℃達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓
5
強(qiáng)為1.01X10Pa,經(jīng)計(jì)算可知平衡時(shí)容器內(nèi)混合氣體的物質(zhì)的量為0.05mol,求平衡時(shí)PC15
的分解率O
【解析】計(jì)算PCk的起始物質(zhì)的量,利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的PCk的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)
算平衡時(shí)PCL的分解率。
5.84g
5.84gpeI的物質(zhì)的量為一八。u:?=0.028mol,設(shè)參加反應(yīng)PCI5的物質(zhì)的量為x,則:
208.5g/mol
PCl5(g)(g)+Cl2(g)物質(zhì)的量增大
11
X0.05mol-0.028mol=0.022mol
故x=0.022moL則平衡時(shí)PCL的分解率」-------xl00%=78.6%,故答案為:平衡時(shí)PCh
0.028mol
的分解率為78.6%o
【答案】78.6%o
高頻考點(diǎn)3、關(guān)系式法的應(yīng)用
例3、(2023?全國(guó)卷I,節(jié)選)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵錢晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù),將樣
品加熱到1500c時(shí)失掉1.5個(gè)結(jié)晶水,失重5.6%。硫酸鐵鏤晶體的化學(xué)式為
【解析】關(guān)系式:NHFe(S0。2?疝2。?1.5H20
266+18x1.5X18
生1.5X18
故crcIrc-=5.6%j12o
266十18x
【答案】NH4Fe(S04)2?12H20
【名師點(diǎn)睛】本題的易錯(cuò)點(diǎn)是要注意硫酸鐵鍍晶體加熱失去1.5個(gè)結(jié)晶水,并不是全部結(jié)晶
水。解題的難點(diǎn)是硫酸鐵鐵晶體化學(xué)式的確定需要準(zhǔn)確運(yùn)用失重率的計(jì)算公式,即
失去的質(zhì)量
失重率=二二X100%,同時(shí)還應(yīng)該明確失去結(jié)晶水的過程,知道硫酸鐵鏤失去
物質(zhì)的總質(zhì)量
的重量就是水的重量。
【變式訓(xùn)練1】(根據(jù)原子守恒找關(guān)系式)在氧氣中燃燒0.22g硫和鐵組成的混合物,使其
中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫,把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?,這些硫酸
可用10mL0.5moi氫氧化鈉溶液完全中和,則原混合物中硫的百分含量為()
A.72%B.40%C.36%D.18%
【解析】由S原子守恒和有關(guān)反應(yīng)可得出:
S-H2SO4-2NaOH
32g2mol
ffl(S)0.5X10X10^3mol
得以(S)=0.08g
原混合物中MS)=鼠:X100%=36%o
【答案】C
【變式訓(xùn)練2】(根據(jù)電子守恒找關(guān)系式)將1.08gFeO完全溶解在lOOmLLOOmoLL-i硫
酸中,然后加入25.00mLK2Cr2C>7溶液,恰好使Fe?+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+,且CnO廣中的銘全
3+
部轉(zhuǎn)化為Cro則K2Cr2O7的物質(zhì)的量濃度是。
【解析】由電子守恒知,F(xiàn)eO中+2價(jià)鐵所失電子的物質(zhì)的量與CnO歹中+6價(jià)格所得電子
8
的物質(zhì)的量相等,—1■~0-^-7X(3-2)=0.02500LXc(Cr2ODx(6-3)X2,得c(Cr2。歹)
/zg,rnoi
=0.100molL-。
【答案】0.100moLLr
【變式訓(xùn)練3】(根據(jù)相關(guān)反應(yīng)找關(guān)系式)金屬錫的純度可以通過下述方法分析:將試樣溶
于鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn+2HCl=SnCl2+H2f,再加入過量的FeCb溶液,發(fā)生
2
如下反應(yīng):SnCl2+2FeC13=SnCl4+2FeCl2,最后用已知濃度的冷5。7溶液滴定生成的Fe
+,反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KC1+2CrCl3+7H2O0現(xiàn)有
金屬錫試樣0.613g,經(jīng)上述反應(yīng)后,共用去0.100mol-L-1冷。2。7溶液16.0mL?求試樣中
錫的百分含量(假定雜質(zhì)不參加反應(yīng),錫的相對(duì)原子質(zhì)量為119)。
【解析】Sn與KzCnCh物質(zhì)的量的關(guān)系:
3sli?3SnCL?6FeCb?七0*2。7
3X119g
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