11.化学计算方法与技巧---高中化学一轮复习全套教学案详细解析
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11.化学计算方法与技巧---高中化学一轮复习全套教学案详细解析

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时间:2020-12-18

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资料简介
1 【专题十一】化学计算与技巧 考点 1 守恒法 守恒法就是化学变化过程中存在的某些守恒关系,如: 1.化学反应前后质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、能量守恒、电荷守恒。 2.化合物中元素正负化合价总数绝对值相等(化合价守恒)、电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子 所带负电荷总数守恒。 方法点击 化学计算中,“守恒” 无处不在,运用守恒法可以提高解题的速率,又可以提高解题的准确性, 所以只要看到化学计算,就想到守恒。例: 1.质量守恒法 例:0.1 mol 某烃与 1 mol 过量氧气混合,充分燃烧后通过足量的 Na2O2 固体,固体增重 15 g,从 Na2O2 中 逸出的全部气体在标准状况下为 16.8 L。求烃的化学式。 解析:设烃的化学式为 CxHy,摩尔质量为 a g·mol-1,因为最后逸出的气体不仅包括反应剩余的 O2,也包括烃 燃烧产物 CO2 和水蒸气与 Na2O2 反应放出的 O2。 烃的质量+m(O2)=Na2O2 的增重+m(逸出气体) 0.1 mol×a g·mol-1+32 g·mol-1×1 mol= 15 g+32 g·mol-1×16.8 L/22.4 L·mol-1 解得 a=70,烃的式量为 70, =5 余 10,烃的化学式为 C5H10。 2.原子(或离子)守恒 例:用含 1.0 mol NaOH 的溶液吸收 0.8 mol CO2,所得溶液中的 和 的物质的量之比为( ) A.1∶3 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2 解析:设生成 Na2CO3、NaHCO3 物质的量为 x、y,由反应前后 C 原子和 Na+守恒可知,可得方程组: 解得 即所得溶液中 和 的物质的量之比为 1∶3。 3.电子守恒 例:在一定条件下,PbO2 与 Cr3+反应,产物为 和 Pb2+,则与 1.0 mol Cr3+反应所需的 PbO2 物质的 量为____________。 解析:本题考查氧化还原反应。解题的关键是抓住电子守恒进行计算:1.0 mol×(6-3)=x×(4-2),得 x=1.5 mol。 4.电荷守恒 例如:在硫酸铝和硫酸钾、明矾的混合物中,若 c( )=0.2 mol·L-1,当加入等体积的 0.2 mol· L-1 KOH 溶 液时,生成的沉淀又恰好溶解为止,则原溶液中 K+的物质的量浓度(mol·L-1)是( ) A.0.2 B.0.25 C.0.3 D.0.45 解析:方法 1:原混合液中含有的阳离子是 K+、Al3+,阴离子是 ,加入 KOH 溶液后发生的反应是 12 70 −2 3CO − 3HCO    =+ =+ molyx molyx 8.02 8.0    = = moly molx 6.0 2.0 −2 3CO − 3HCO −2 72OCr −2 4SO −2 4SO2 Al3++4OH-==== +2H2O,所以原溶液中 Al3+的物质的量浓度是 c(Al3+)=c(K+)= ×0.2 mol·L-1=0.05 mol·L-1 方法 2:根据电荷守恒有: 3c(Al3+)+c(K+)=2c( ) 推出:c(K+)=2c( )-3c(Al3+)=0.25 mol·L-1 考点 2 差量法 差量法是根据化学反应前后物质的某些物理量发生的变化,这个差量可以是质量、气体物质的体积、 压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差量的大小与参与反应的物质的量成正比。差量法就是借 助差量的大小与参与反应的物质的量成正比这种比例关系,解决一定量变的计算题。 方法点击 例如:某一元醇 10 g 与乙酸反应生成酯 13.2 g,同时回收醇 1.0 g,则该醇的 式量是( ) A.74 B.88 C.90 D.104 解析:醇与乙酸反应生成酯和水,则乙酸和水 的质量差等于酯和醇的质量差,设该醇的式量为 x,则有: R—OH+CH3COOH CH3COOR+H2O Δm X 60 18 42 9 g (13.2-9) g=4.2 g 差量法是建立在化学反应基础之上的,反应前后的量差与反应物、生成物的化学计量数直接相关,在 计算时,若能将反应前后单位统一,配合成套,只需将差量当成一种特殊的“生成物”即可。 考点 3 关系式法 关系式法是对于多步进行的连续的反应,前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可根据中间产物 的传递关系找出原料和最终产物的关系式。关系式法计算方便、准确。 方法点击 可根据中间产物的传递关系找出原料和最终产物的关系式。 例:将 5. 6 g 铁溶于足量盐酸中,蒸发至干并在空气中灼烧至恒重,最后得到固体的质量最接近于( ) A.8.0 g B.19.2 g C.24.2 g D.30.6 g 解析:由 Fe Fe2+ Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 所以可得:2Fe—Fe2O3 则 Fe2O3 的质量 m(Fe2O3)=5.6 g×160/(2×56)=8 g 考点 4 平均值法 混合物中某一量的平均值,必大于相应量的最小值而小于相应量的最大值。 方法点击 借助平均值法对于分析混合物问题可化繁为简,实现快解。 例:燃烧镁和某金属的合金,所生成的氧化物的质量为反应前合金的质量的 2 倍,另一金属可能是( ) A.Cu B.Be C.Na D.Al 解析:镁形成的氧 化物中,m(Mg)∶m(O)=24∶16,金属质量大于氧的质量;则另一金属形成的氧化物中, 金属质量要小于氧的质量。Cu、Be、Na、Al 在燃烧时所形成的氧化物分别是:CuO、BeO、Na 2O2、 Al2O3,其中只有 BeO 中 m(Be)∶m(O)=9∶16,是金属小于氧的质量。所以选 B。 考点 5 讨论法 当题中缺乏条件或关系模糊时,可分别考虑每种可能的情况,运用数学手段再结合化学原理分别计算, 从而使模糊问题具体化。 − 2AlO 4 1 −2 4SO −2 4SO 902.4 429 2.4 42 9 =×=→= xgg x3 方法点击 例:把 x mol CO2 通入含有 y mol Ca(OH)2 的澄清石灰水中充分反应,下列叙述错误的是( ) ①当 x≤y 时,生成 100x g 沉淀; ②当 y≤x 时,生成 100y g 沉淀; ③当 y<x<2y 时 ,生成 100(2y-x)g 沉淀; ④当 2y≤x 时,产生的沉淀全部溶解。 解析:CO2 和 Ca(OH)2 的反应有: CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O ① 2CO2+Ca(OH)2====Ca(HCO3)2 ② 此类型的题比较复杂,我们为了直观简洁,可以借用数学中的数轴来表示。方法:①画一个数轴,②在 数轴上标出正好完全反应的点。 当 x≤y 时,发生反应①产物只有 CaCO3,且 CO2 全部反应,所以 n(CaCO3)=n(CO2)=n mol,m(CaC O3)=100x g; 当 y

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