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文檔簡介

1、一二差量法五平均值法 八極值法三守恒法六參照法七估算法四十字交叉法高考化學計算專題講解1一關系式法 關系式法是根據(jù)有關反應方程式或化學式,找出有關物質間的相互關系關系式,從而利用關系式進行計算。(一)根據(jù)反應方程式確立關系式 就是根據(jù)化學方程式、尤其是多步反應的化學方程式(有時可將其相互疊加),找出有關物質間的反應關系。234 1 46g金屬鈉在空氣中充分燃燒得到淡黃色粉末,該粉末跟足量水反應放出氣體的體積(標準狀況)是 A44.8L B11.2L C22.4L D5.6L 2Na + O2 = Na2O2 2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2 關系式: 4Na O2 423

2、g 22.4L 46 g V(O2) V(O2)11.2L5 2工業(yè)上常用漂白粉跟酸反應放出的氯氣質量對漂白粉質量的百分比(x)來表示漂白粉的優(yōu)劣。漂白粉與酸的反應為:Ca(ClO)2CaCl22H2SO42CaSO42Cl22H2O 現(xiàn)為了測定一瓶漂白粉的x,進行如下實驗。稱取漂白粉樣品2.00g,加水研磨后,轉入250mL容量瓶內,用水稀釋至刻度。搖勻后,取出25.0mL,加入過量的KI溶液和過量的稀硫酸,靜置。待漂白粉放出的氯氣與KI完全反應后,用0.100molL的Na2S2O3標準溶液滴定反應中生成的I2,反應如下:2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI。滴定時用去Na2S2O3

3、溶液20.0mL。試由上述數(shù)據(jù)計算該漂白粉的x。 6Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl 2Na2S2O3I2Na2S4O62NaI 關系式: Cl2 I2 2Na2S2O3 71 g 2 molm (Cl2)m (Cl2) 0.71 gX% 0.71 g / 2.00 g 100 35.57二差量法 當兩種或多種物質之間發(fā)生化學反應時,消耗的反應物的物質的量與生成物的物質的量之間存在著一定的對應關系。若引入數(shù)學中的“等比定理”,有 這樣可將化學反應中相關聯(lián)且成比例關系的物理量,根據(jù)其從始態(tài)到終態(tài)的差值來進行簡約計算。8差量可以是反應前后質量、氣體體積、壓強、物質的量、反應熱的差量(關鍵

4、找出理論差量),根據(jù)題意確定實際差量,找出正比例關系,列比例式,求解. 差量法是依據(jù)化學反應前后的質量或體積差,與反應物或生成物的變化量成正比而建立比例關系的一種解題方法。將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,然后根據(jù)比例式求解。9(一)質量差量 7KCl和KBr組成混合物8.00g。溶于足量水后,加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀13.00g,求原混合物中鉀元素的質量分數(shù)。KCl AgClKBr AgBrCl、Br的質量未發(fā)生變化,變化的是K Ag K Ag m 39 108 10839m(K) 13.00 g 8.00 gm(K)2.83 g10 8 25.4

5、g NaHCO3與AgNO3的混合物,加熱到500左右,待不再放出氣體為止,冷卻,再加足量稀硝酸,然后把溶液蒸干,得無水鹽25.5 g,原混合物中AgNO3的質量是( ) A17 g B8.5 g C8.4 g D9.2 g NaHCO3 NaNO3 m 84 85 1m(NaHCO3) 25.5g25.4g始態(tài):AgNO3NaHCO3 ,終態(tài):AgNO3NaNO3,AgNO3質量未發(fā)生變化,m(NaHCO3)=8.4gm(AgNO3)=25.4g8.4g17g11(二)氣體體積差量 9標準狀況下,H2和O2的混合氣體a L,引爆后冷卻到原來狀況,氣體體積減少至b L,則在原混合氣體中H2的體

6、積可能為( )2H2 + O2 = 2H2O V(ab)L2 1 0 3最后,討論氫氣完全反應和氧氣完全反應兩種情況。12 10已知H2S在氧氣中燃燒的方程式為:2H2S + O2(不足)= 2S+ 2H2O 2H2S + 3O2(足)= 2SO2 + 2H2O 120時,H2S與O2混合氣體全部燃燒后恢復至原狀況,體積減少30,求原混合氣體中H2S的體積分數(shù)。 2H2SO2=2S2H2O V 2 1 0 2 1 2H2S3O2=2SO22H2O V 2 3 2 21 得 無論發(fā)生哪個反應,損耗的體積都為H2S體積的1 / 2。 混合氣體中H2S占23060% 13 11在某容器中通入a mo

7、l CO2氣體,加入少量Na2O2后,氣體變?yōu)閎 mol,則被吸收的CO2的物質的量為( ) A2b mol B(ab)mol C2(ab)mol D(2ab)mol (三)物質的量差量 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 n0 2 0 1 1 n(CO2) (ab)moln(CO2)=2(ab)mol14 12在1個標準大氣壓、200時,將氫氧混合氣100 mol點燃爆炸后,恢復到原來的狀態(tài),測得混合氣體為73 mol。求原混合氣體中H2和O2的物質的量各為多少? 2H2 + O2 = 2H2O n 1 2 1n(H2) n(O2) 100mol73mol參加反應的氣體物質的量:n

8、(H2)54mol,n(O2)27mol若O2過量,則原有H2 54mol,O2有100mol54mol46mol若H2過量,則原有O2 27mol,H2有100mol27mol73mol15 13在常溫常壓下,將0.4 mol 甲烷與乙炔(C2H2)的混合氣體跟1mol過量的O2混合點火爆炸后,恢復到原來狀況,測得混合氣體為0.65 mol,求原混合氣體中甲烷的體積分數(shù)。 CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O n1 2 1 2n(CH4) 2n(CH4) 2C2H2 + 5O2 = 4CO2 + 2H2O n 2 5 4 30.4 moLn(CH4) 0.6mol1.5n(CH4)

9、2n(CH4)+ 0.6mol1.5n(CH4) (1+0.40.65)moln(CH4) =0.3mol16三平均值法 平均值法是根據(jù)平均值原理(混合物中某一量的平均值,必大于組分中相應量的最小值,而小于各組分中相應量的最大值)進行求解的一種方法。 平均值法最快捷的解題方法是十字交叉法(又稱圖解法),該法適用于二元混合物中各組分相對含量的某些計算,如有關質量分數(shù)、物質的量分數(shù)、氣體體積分數(shù)等。 171十字交叉法的原理 數(shù)學推導:Aa + Bb = (A + B)c即表示為:abc|cb|ac|(acb)182十字交叉法的適用范圍 1920 14MgO和CuO組成的混合物中,氧元素的質量分數(shù)為

10、25,求混合物中MgO和CuO的質量比。 MgO中,O%=40%,CuO中,O%=20%MgOCuO40%20%5%15%25%21 15晶體硼是由105B和115B兩種同位素構成的。已知5.4 g晶體硼全部氫化生成B2H6(硼烷)氣體時,可得標準狀況下5.6 L硼烷,則晶體硼中和兩種同位素原子個數(shù)比是 A11 B13 C14 D12 2BB2H62M(B) g 22.4L 5.4g 5.6LM(B) =10.8105B115B10110.20.810.822 16把一定量的銅和硝酸銅的混合物在空氣中加熱,完全反應后所得固體的質量與原混合物的質量相等,求原混合物中銅和硝酸銅物質的量之比。【2C

11、u(NO3)2 = 2CuO + 4NO2+O2】 由于Cu CuO,Cu(NO3)2 CuO,所以生成的CuO物質的量與原混合物的物質的量相等,而生成固體全部是CuO,所以M(混)=M(CuO)80。CuCu(NO3)264188108168023四守恒法 質量守恒 元素守恒 電子得失守恒化學式中正負電荷總數(shù)相等復分解反應中陰 陽離子正負電荷總量相等溶液中離子的正負電荷代數(shù)和為零在計算中應用,避免了繁雜的化學方法和過程,避免尋找關系式,簡化了計算過程,提高解題準確度. 24化學反應中,反應前后某原子種類和數(shù)量不變。某種原子的原子數(shù)不變,從宏觀表現(xiàn)來看,就是某種元素的質量不變。但是要注意,這與

12、總質量守恒不同,前者是局部,后者是整體。原子守恒(粒子數(shù)守恒) 251 灼燒0.5 g硫鐵礦使其中的硫全部轉化為SO2,把這些SO2全部氧化并轉變?yōu)榱蛩幔@些硫酸可用25 mL 0.6 mol/L的NaOH溶液完全中和,則硫鐵礦含硫 ( )A. 48% B. 45% C. 54% D. 90%解析:反應前后硫元素守恒。應選A。262有一塊AlFe合金,溶于足量的鹽酸中,再用過量的NaOH溶液處理,將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒,完全變成紅色粉末,經稱量紅色粉末和合金質量恰好相等,則合金中鋁的含量為 ( )A70% B52.4% C47.6% D30%解析:反應前后鐵的質量相等。故合金中鋁的

13、質量分數(shù)等于氧化鐵中氧的質量分數(shù)。應選D273將一小塊白鐵(鍍鋅鐵)片溶于過量的稀硫酸中,濾出沉淀經洗滌烘干,在氧氣中充分灼燒,最后所得紅色粉末與原白鐵片質量相等,則白鐵片上鋅的質量分數(shù)為 ( )A70% B45% C30% D27.8%解析:反應前后鐵的質量相等。故合金中鋅的質量分數(shù)等于氧化鐵中氧的質量分數(shù)。應選C。28電荷守恒即陽離子所帶的正電荷總數(shù)=陰離子所帶的負電荷總數(shù)例:將 CaCl2 和 CaBr2 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液,再通入過量的 Cl2,完全反應后將溶液蒸干,得到干燥固體 11.175 g。則原配溶液中c(Ca2)c(Cl-)c(Br

14、-)為A.321 B.123 C.132 D.23129錯解分析:誤用電荷守恒:n(Ca2 )= n(Cl) n(Br),錯選A。解題思路:1個 Ca2所帶電荷數(shù)為2,則根據(jù)溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù),知原溶液中:2n(Ca2) = n (Cl) n (Br)將各備選項數(shù)值代入上式進行檢驗可知答案。30電子守恒例題:將 3.48 g Fe3O4 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H2SO4(aq) 中,然后加入 K2Cr2O7(aq)25.00 mL,恰好使 Fe2全部轉化為 Fe3 ,且 K2Cr2O7 全部轉化為 Cr3。則 K2Cr2O7 的物質

15、的量濃度為_。解析:Fe3O4中 2 價鐵所失電子物質的量與 K2Cr2O7 中6 價鉻所得電子物質的量相等。 3.48/232(32)= 0.02500Lc(K2Cr2O7 )(63)2。 答案:0.100 molL-131例1Fe和Fe2O3混合物共15g,加入稀H2SO4溶液150ml,在標準狀況下放出H2 1.68L,F(xiàn)e和Fe2O3均無剩余,為中和過量H2SO4,并使FeSO4全部轉化為Fe(OH)3沉淀,消耗3.0mol/L NaOH溶液200ml,則該H2SO4的物質的量濃度為( ) (A)2.25mol/L (B)2.0mol/L (C)0.30mol/L (D)0.60mol

16、/L 32例2將5.21g純鐵溶于足量稀H2SO4溶液中,在加熱條件下,用2.53g KNO3去氧化溶液中的Fe2+.充分反應后,余下的Fe2+還需0.009mol Cl2才能完全氧化,則KNO3還原產物中氮元素化合價是( ) (A)3 (B)2 (C)3 (D)4 分析:設氮元素( KNO3中)降(5x)價,還原后為x 價,則Fe2+ Fe3+失電子總數(shù)等于KNO3中氮元素和Cl2中氯元素得電子總數(shù),則有 x= +2 33(二)根據(jù)元素或原子團的物質的量守恒關系確立關系式 3含F(xiàn)eS2 65%的硫鐵礦在燃燒的時候,有1.8%的硫受到損失而混入爐渣。由這種礦石2 t可以制得98%的硫酸多少噸?

17、生產過程中涉及的反應有: 4FeS2+11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2 2SO2 + O2 = 2SO3 SO3 + H2O=H2SO4關系式: FeS2 2H2SO4 120 1962 t65(11.8%) 98m(濃H2SO4)m(濃H2SO4) = 2.13 t34 4分析磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)時,將鐵沉淀為Fe(OH)3再灼燒至Fe2O3,若灼燒后Fe2O3的質量在數(shù)值上等于試樣中Fe3O4的質量分數(shù),則需取試樣多少克? 設試樣質量為m,其中Fe3O4的質量分數(shù)為w 2Fe3O4 3Fe2O3 2232 3160 mw w g35(三)根據(jù)得失電子守恒確立關系式 根據(jù)氧

18、化還原反應中的氧化劑與還原劑得失電子守恒的原則,確立有關物質間的關系式。 5硫酸銨在強熱條件下分解,生成氨氣、二氧化硫、氮氣和水。反應中生成的的氧化產物和還原產物的物質的量比是( ) A13 B23 C11 D43 (NH4)2SO4N2306e(NH4)2SO4SO2+6+4+2e關系式: N23SO236 6將等體積的硫化氫溶液與亞硫酸鈉溶液混合,并加入適量硫酸,有黃色沉淀產生。微熱,無酸性氣體產生,這表明原混合溶液中H2S與Na2SO3的質量比為( C ) A12 B21 C3463 D6334 H2S S202eNa2SO3S+40+4e關系式: 2H2SNa2SO3234 12637

19、五極值法 極值法是采用極限思維方式解決模糊問題的一種特殊的思維方法。它采用的是“抓兩端、定中間”的方法,即將題設條件構造為問題的兩個極端,然后依據(jù)有關化學知識確定其中間量值。38 192.3 g純凈金屬鈉在干燥空氣中被氧化后得到3.5 g固體,由此可判斷其氧化產物為 A只有Na2O B只有Na2O2 CNa2O和Na2O2 D無法確定設Na完全氧化為Na2O, 2Na Na2Om(Na2O)=3.1g46g62g2.3g設Na完全氧化為Na2O2, 2Na Na2O2m(Na2O2)=3.9g46g78g2.3g3.1g3.5g3.9g氧化產物應為兩種Na2O和Na2O2的混合物。39 23

20、1.4 g某堿金屬及其氧化物的混合物,與水完全反應后蒸干溶液得不含結晶水的固體1.79g,則該混合物中堿金屬的質量分數(shù)為( ) A25.7 B35.2 C44.5 D64.5 設1.4g全是堿金屬R R ROH1.79gM1(R)M1(R)+171.4g設1.4g全是R2O R2O 2ROH2M2(R)+161.4gM1(R)=612M2(R)+341.79gM2(R)=24.324.3M(R)61M(R)39所以該金屬為鉀40設1.4g全是K K KOHm1(KOH)39561.4g設1.4g全是K2O K2O 2KOH941.4gm1(KOH)=2.01g256m2(KOH)m2(KOH)=1.67g KKOHK2O2KOH2.011.670.120.221.7941六估算法根據(jù)化學原理、化學方程式和化學式等進行推理,得出結論. 例1在一個6L的密閉容器中,放入3L x(g)、2L y(g),在一定條件下發(fā)生下列反應: 達平衡后,容器內溫度不變,混合氣體壓強比原來增加5,x濃度減小1/3,則反應式中n值是( ) (A)3 (B)4 (C)5 (D)6 分析:根據(jù)題意知此反應達平衡后其它條件不變,壓強變大,x濃度減小,平衡向正向移動,并且氣體總物質的量增加,所以2+n4+3,n只能取選項D. 42例2FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS中鐵元

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