高中化學(xué)計算中的基本解題方法.ppt

1、高中化學(xué)計算中的基本解題方法,例1. 16 mL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)：6NO4NH35N26H2O(g)，達到平衡時在相同條件下氣體體積變?yōu)?7.5 mL，則原混合氣體中NO與NH3的物質(zhì)的量之比有四種情況：53、32、43、97。其中正確的是()。 A B C D,“差量法”在化學(xué)方程式計算中的妙用,由此可知共消耗15 mL氣體，還剩余1 mL氣體，假設(shè)剩余的氣體全部是NO，則V(NO)V(NH3)(9 mL1 mL)6 mL53，假設(shè)剩余的氣體全部是NH3，則V(NO)V(NH3)9 mL(6 mL1 mL)97，但因該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，剩余氣體

2、實際上是NO、NH3的混合氣體，故V(NO)V(NH3)介于53與97之間，對照所給的數(shù)據(jù)知32與43在此區(qū)間內(nèi)。 答案C,【方法指導(dǎo)】 1所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。 2計算依據(jù)：化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物的量與差量成正比。 3解題關(guān)鍵：一是明確產(chǎn)生差量的原因，并能根據(jù)化學(xué)方程式求出理論上的差值(理論差量)。二是結(jié)合題中的條件求出或表示出實際的差值(實際差量)。,1一定質(zhì)量的碳和8 g氧氣在密閉容器中于高溫下反應(yīng)，恢復(fù)到原來的溫度，測得容器

3、內(nèi)的壓強變?yōu)樵瓉淼?.4倍，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量為()。 A2.4 g B4.2 g C6 g D無法確定,練習(xí),答案B,2為了檢驗?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分數(shù))是()。,答案A,3白色固體PCl5受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解：PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)?，F(xiàn)將5.84 g PCl5裝入2.05 L真空密閉容器中，在277 下達到平衡，容器內(nèi)壓強為1.01105 Pa，經(jīng)計算可知平衡時容器內(nèi)混合氣體的物質(zhì)的量為0.05 mol，平衡時PCl5的分解率為_。,答案78.6%,【解題步驟】 一是表示出理論差值

4、及相應(yīng)反應(yīng)物、生成物對應(yīng)的物理量，要注意不同物質(zhì)的物理量及單位間的對應(yīng)關(guān)系；二是表示出實際差量并寫在相應(yīng)位置(注意應(yīng)將理論差值與實際差值寫在化學(xué)方程式最右側(cè))；三是根據(jù)比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。 圖示：,例2. 5.85 g NaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱，逸出的氣體又與過量H2發(fā)生爆炸反應(yīng)，將爆炸后的氣體溶于一定量水后再與足量鋅作用，最后可得H2_ L(標準狀況)。,解答連續(xù)反應(yīng)類型計算題的捷徑：關(guān)系式法,答案1.12,【方法指導(dǎo)】 多步連續(xù)反應(yīng)計算的特征是多個化學(xué)反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，起始物與目標物之間存在定量關(guān)系。解題時應(yīng)先寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應(yīng)的過程

5、中不同反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物物質(zhì)的量的關(guān)系，最后確定已知物和目標產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，列出計算式求解，從而簡化運算過程。,練習(xí),答案3.36,2氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國家標準規(guī)定合格CuCl產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標為CuCl的質(zhì)量分數(shù)大于96.50%。工業(yè)上常通過下列反應(yīng)制備CuCl： 2CuSO4Na2SO32NaClNa2CO3=2CuCl3Na2SO4CO2 (1)CuCl制備過程中需要質(zhì)量分數(shù)為20.0%的CuSO4溶液，試計算配制該溶液所需的CuSO45H2O與H2O的質(zhì)量之比。,(2)準確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置于一定量的0.5 molL1F

6、eCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)為 Fe3CuCl=Fe2Cu2Cl Ce4Fe2=Fe3Ce3 通過計算說明上述樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)是否符合標準。,答案(1)511(2)符合,應(yīng)用有關(guān)化學(xué)方程式或原子守恒規(guī)律找出物質(zhì)變化過程中已知量與待求量之間的數(shù)量關(guān)系(即找準關(guān)系式)，然后列式計算。,例3 . 將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L(標準狀況)，原混合物的質(zhì)量可能是(雙選)()。 A2 g B4 g C8 g D

7、10 g,極限思維的妙用極值法,思路點撥 本題給出的數(shù)據(jù)不足，故不能求出每一種金屬的質(zhì)量，只能確定取值范圍。三種金屬中產(chǎn)生等量的氫氣質(zhì)量最大的為鋅，質(zhì)量最小的為鋁。故假設(shè)金屬全部為鋅可求出金屬質(zhì)量為8.125 g，假設(shè)金屬全部為鋁可求的金屬質(zhì)量為2.25 g，金屬實際質(zhì)量應(yīng)在2.25 g8.125 g之間。故答案為B、C。 答案BC,【方法指導(dǎo)】 極值法即“極端假設(shè)法”是用數(shù)學(xué)方法解決化學(xué)問題的常用方法，是采用極限思維方式解決一些模糊問題的解題技巧。它是將題目假設(shè)為問題的兩個極端，然后依據(jù)有關(guān)化學(xué)知識確定所需反應(yīng)物和生成物的值，進行分析判斷，從而求得正確結(jié)論。 極值法可以將某些復(fù)雜的難以分析清

8、楚的化學(xué)問題假設(shè)為極值問題，使解題過程簡潔，解題思路清晰，把問題化繁為簡，由難變易，從而提高解題速度。,練習(xí),答案A,2向100 mL 1 molL1的NaOH溶液中通入一定量的SO2后，將所得的溶液蒸干得到5.8 g固體物質(zhì)，則該固體的成分是()。 ANa2SO3 BNaHSO3 CNa2SO3、NaHSO3 DNa2SO3、NaOH,解析本題中反應(yīng)后得到的物質(zhì)只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3NaHSO3、Na2SO3NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時計算比較簡單，故可先分別假設(shè)所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。假設(shè)所得固體全部是Na2SO3，

9、則由鈉原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，質(zhì)量為6.3 g；同理可求出當固體全部為NaHSO3時的質(zhì)量為10.4 g，因計算出的兩個數(shù)據(jù)均大于所得到的固體質(zhì)量，故說明固體物質(zhì)中有一部分NaOH沒有轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的鹽。 答案D,1極值法解題的關(guān)鍵 緊扣題設(shè)的可能趨勢，選好極端假設(shè)的落腳點。 2極值法解題的基本思路 (1)把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向右的完全反應(yīng)。 (2)把混合物假設(shè)成純凈物。 (3)把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)。,例4. 把含有某一種氯化物雜質(zhì)的MgCl2粉末95 g溶于水后，與足量AgNO3溶液反應(yīng)，測得生成的AgCl為300 g，則該MgCl2中的雜質(zhì)可能是()。 ANa

10、Cl BAlCl3 CKCl DCaCl2,混合物類計算的“簡化高手”平均值法,答案B,1可能混有下列兩種雜質(zhì)的硫酸銨樣品13.2 g，與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)，收集到標準狀況下4.3 L氣體，則樣品中不可能混入的雜質(zhì)是()。 ANH4HCO3、NH4NO3 B(NH4)2CO3、NH4Cl CNH4Cl、NH4HCO3 DNH4Cl、NH4NO3,練習(xí),解析 13.2 g純凈的(NH4)2SO4與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)時最多能生成標準狀況下4.48 L氣體，實際生成氣體的體積為4.3 L4.48 L，故雜質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量低于(NH4)2SO4中的氮元素含量。

11、(NH4)2SO4中的氮元素含量為14/66，NH4HCO3中的氮元素含量為14/79，NH4NO3中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量為14/80 (注意NO中的氮元素不能轉(zhuǎn)化為NH3)，(NH4)2CO3中的氮元素含量為14/48，NH4Cl中的氮元素含量為14/53.5。,B項中兩種物質(zhì)中的氮元素含量均比硫酸銨中的高，C、D兩項中兩種物質(zhì)的氮元素含量一種比硫酸銨中的高，一種比硫酸銨中的低，A項中兩種物質(zhì)的氮元素含量均比硫酸銨的低，依平均值原理知，樣品中不可能混入的雜質(zhì)是(NH4)2CO3、NH4Cl。 答案B,2(1)碳酸氫銨在170 時完全分解，生成的混和氣體平均相對分子質(zhì)量是_。 (2)某爆

12、鳴氣中H2和O2的質(zhì)量分數(shù)分別為75%和25%，則該爆鳴氣對氫氣的相對密度是_。 (3)體積為1 L的干燥容器充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣相對密度為1.082，用此氣體進行噴泉實驗，當噴泉停止后，進入容器中液體的體積是_。,答案(1)26.3(2)1.3(3)0.75 L,平均值規(guī)律的兩大應(yīng)用 (1)介于關(guān)系：即平均值介于組分值之間(或介于最大值與最小值之間且可能與中間某一組分的值相等)，即n(A)n(B)設(shè)n(B)n(A)。若某一組分值與平均值相同時，該組分含量的多少對平均值的大小無影響。 (2)趨向關(guān)系：平均值越接近某組分值，此組分在混合物中的含量越大。,例5. 把a g鐵鋁合金

13、粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分數(shù)為 ()。 A70% B52.4% C47.6% D30%,淡化中間過程，關(guān)注最終組成：巧用終態(tài)分析法,答案A,【方法指導(dǎo)】 終態(tài)分析法是利用逆向思維方式，以與待求量相關(guān)的物質(zhì)(離子、分子或原子)在終態(tài)的存在形式為解題的切入點，找出已知量與待求量之間的關(guān)系，不考慮中間變化過程的一種快捷有效的解題方法。在一些多步反應(yīng)或多種混合物的計算中，由于涉及到的反應(yīng)繁多、數(shù)據(jù)不一或變化過程復(fù)雜，解題時如果逐一去分析這些反應(yīng)或過程，按步就班的進行計算，往往會糾纏不清，導(dǎo)致思維混亂，不但

14、費時費力，而且極易出錯，甚至無法解答。但如果我們淡化中間過程，關(guān)注最終組成，利用守恒關(guān)系進行整體分析，就會簡化思維，從而快速求解。,1向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 molL1的HNO3溶液，反應(yīng)完成后生成1.12 L NO(標準狀況)，再向反應(yīng)后溶液中加入1 molL1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是()。 A450 mL B500 mL C400 mL D不能確定,練習(xí),答案A,2一定質(zhì)量的鎂、鋁合金與硝酸恰好完全反應(yīng)，得硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與標準狀況下3.36 L氧氣混合后通入水中，所有氣體恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸鹽溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至沉淀最多時停止加入，將沉淀濾出，向濾液中加水稀釋至500 mL，此時所得溶液的物質(zhì)的量濃度為()。 A0.5 mol/L B1 mol/L C1.2 mol/L D2 mol/L,解析由題意可知最終濾液為NaNO3溶液，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒計算，金屬失去的電子