高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題輔導(dǎo)11化學(xué)計(jì)算方法與技巧解讀

1、【專題十一】化學(xué)計(jì)算與技巧考點(diǎn)1守恒法守恒法就是化學(xué)變化過程中存在的某些守恒關(guān)系，如：1.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒、元素守恒、得失電子守恒、能量守恒、電荷守恒。2.化合物中元素正負(fù)化合價總數(shù)絕對值相等(化合價守恒)、電解質(zhì)溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)守恒。方法點(diǎn)擊 化學(xué)計(jì)算中，“守恒”無處不在，運(yùn)用守恒法可以提高解題的速率，又可以提高解題的準(zhǔn)確性，所以只要看到化學(xué)計(jì)算，就想到守恒。例：1.質(zhì)量守恒法例：0.1 mol某烴與1 mol過量氧氣混合，充分燃燒后通過足量的Na2O2固體，固體增重15 g，從Na2O2中逸出的全部氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為16.8 L。求烴的化學(xué)式。解析：設(shè)烴

2、的化學(xué)式為CxHy,摩爾質(zhì)量為a g·mol-1,因?yàn)樽詈笠莩龅臍怏w不僅包括反應(yīng)剩余的O2，也包括烴燃燒產(chǎn)物CO2和水蒸氣與Na2O2反應(yīng)放出的O2。烴的質(zhì)量+m(O2)=Na2O2的增重+m(逸出氣體)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，烴的式量為70，=5余10，烴的化學(xué)式為C5H10。2.原子(或離子)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質(zhì)的

3、量之比為( ) A.13 B.21C.23D.32解析：設(shè)生成Na2CO3、NaHCO3物質(zhì)的量為x、y，由反應(yīng)前后C原子和Na+守恒可知，可得方程組：解得即所得溶液中和的物質(zhì)的量之比為13。3.電子守恒例：在一定條件下，PbO2與Cr3+反應(yīng)，產(chǎn)物為和Pb2+，則與1.0 mol Cr3+反應(yīng)所需的PbO2物質(zhì)的量為_。解析：本題考查氧化還原反應(yīng)。解題的關(guān)鍵是抓住電子守恒進(jìn)行計(jì)算：1.0 mol×(63)=x×(42)，得x=1.5 mol。4.電荷守恒例如：在硫酸鋁和硫酸鉀、明礬的混合物中，若c()=0.2 mol·L-1,當(dāng)加入等體積的0.2 mol

4、3; L-1 KOH溶液時，生成的沉淀又恰好溶解為止，則原溶液中K+的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)是( )A.0.2 B.0.25 C.0.3 D.0.45解析：方法1：原混合液中含有的陽離子是K+、Al3+，陰離子是，加入KOH溶液后發(fā)生的反應(yīng)是Al3+4OH-=+2H2O，所以原溶液中Al3+的物質(zhì)的量濃度是c(Al3+)=c(K+)=×0.2 mol·L-1=0.05 mol·L-1方法2：根據(jù)電荷守恒有：3c(Al3+)+c(K+)=2c()推出：c(K+)=2c()-3c(Al3+)=0.25 mol·L-1考點(diǎn)2差量法 差量法是根

5、據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的某些物理量發(fā)生的變化，這個差量可以是質(zhì)量、氣體物質(zhì)的體積、壓強(qiáng)、物質(zhì)的量、反應(yīng)過程中熱量的變化等。該差量的大小與參與反應(yīng)的物質(zhì)的量成正比。差量法就是借助差量的大小與參與反應(yīng)的物質(zhì)的量成正比這種比例關(guān)系，解決一定量變的計(jì)算題。方法點(diǎn)擊 例如:某一元醇10 g與乙酸反應(yīng)生成酯13.2 g，同時回收醇1.0 g，則該醇的式量是( )A.74 B.88 C.90 D.104解析：醇與乙酸反應(yīng)生成酯和水，則乙酸和水的質(zhì)量差等于酯和醇的質(zhì)量差，設(shè)該醇的式量為x,則有：ROH+CH3COOHCH3COOR+H2O mX6018429 g(13.2-9) g=4.2 g差量法是建立在化學(xué)反

6、應(yīng)基礎(chǔ)之上的，反應(yīng)前后的量差與反應(yīng)物、生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)直接相關(guān)，在計(jì)算時，若能將反應(yīng)前后單位統(tǒng)一，配合成套，只需將差量當(dāng)成一種特殊的“生成物”即可。考點(diǎn)3關(guān)系式法 關(guān)系式法是對于多步進(jìn)行的連續(xù)的反應(yīng)，前一個反應(yīng)的產(chǎn)物是后一個反應(yīng)的反應(yīng)物，可根據(jù)中間產(chǎn)物的傳遞關(guān)系找出原料和最終產(chǎn)物的關(guān)系式。關(guān)系式法計(jì)算方便、準(zhǔn)確。方法點(diǎn)擊 可根據(jù)中間產(chǎn)物的傳遞關(guān)系找出原料和最終產(chǎn)物的關(guān)系式。例：將5. 6 g鐵溶于足量鹽酸中，蒸發(fā)至干并在空氣中灼燒至恒重，最后得到固體的質(zhì)量最接近于( )A.8.0 g B.19.2 g C.24.2 g D.30.6 g解析：由FeFe2+Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O

7、3所以可得：2FeFe2O3則Fe2O3的質(zhì)量m(Fe2O3)=5.6 g×160/(2×56)=8 g考點(diǎn)4平均值法混合物中某一量的平均值，必大于相應(yīng)量的最小值而小于相應(yīng)量的最大值。方法點(diǎn)擊 借助平均值法對于分析混合物問題可化繁為簡，實(shí)現(xiàn)快解。例：燃燒鎂和某金屬的合金，所生成的氧化物的質(zhì)量為反應(yīng)前合金的質(zhì)量的2倍，另一金屬可能是( )A.Cu B.Be C.Na D.Al解析：鎂形成的氧化物中，m(Mg)m(O)=2416，金屬質(zhì)量大于氧的質(zhì)量；則另一金屬形成的氧化物中，金屬質(zhì)量要小于氧的質(zhì)量。Cu、Be、Na、Al在燃燒時所形成的氧化物分別是：CuO、BeO、Na2O2

8、、Al2O3,其中只有BeO中m(Be)m(O)=916，是金屬小于氧的質(zhì)量。所以選B?？键c(diǎn)5討論法 當(dāng)題中缺乏條件或關(guān)系模糊時，可分別考慮每種可能的情況，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段再結(jié)合化學(xué)原理分別計(jì)算，從而使模糊問題具體化。方法點(diǎn)擊 例：把x mol CO2通入含有y mol Ca(OH)2的澄清石灰水中充分反應(yīng)，下列敘述錯誤的是( )當(dāng)xy時，生成100x g沉淀；當(dāng)yx時，生成100y g沉淀；當(dāng)yx2y時，生成100(2yx)g沉淀；當(dāng)2yx時，產(chǎn)生的沉淀全部溶解。解析：CO2和Ca(OH)2的反應(yīng)有：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2此類型的題

9、比較復(fù)雜，我們?yōu)榱酥庇^簡潔，可以借用數(shù)學(xué)中的數(shù)軸來表示。方法：畫一個數(shù)軸，在數(shù)軸上標(biāo)出正好完全反應(yīng)的點(diǎn)。當(dāng)xy時，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)物只有CaCO3，且CO2全部反應(yīng)，所以n(CaCO3)=n(CO2)=n mol,m(CaCO3)=100x g;當(dāng)y<x<2y時，反應(yīng)同時發(fā)生，產(chǎn)物有CaCO3 和Ca(HCO3)2且CO2 和Ca(OH)2全部反應(yīng)，則:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OyyyCa(OH)2+CO2+H2O=Ca(HCO3)2x-yx-yn(CaCO3)=y mol(x-y) mol=(2y-x)molm(CaCO3)=100(2y-x) g當(dāng)2yx時，只發(fā)生反應(yīng)

10、，所以沉淀全部溶解。 做討論題時，因?yàn)轭}量比較大，比較復(fù)雜，我們依據(jù)數(shù)軸，根據(jù)數(shù)軸上的點(diǎn)和區(qū)間，把一個大題分成幾個小題，然后各個擊破。考點(diǎn)6 假設(shè)法 假設(shè)法是化學(xué)研究中常用的思維方法，也是化學(xué)解題中常用的技巧與策略，一些較難的化學(xué)題，運(yùn)用適當(dāng)?shù)募僭O(shè)加以解決，既方便又快捷，這不僅給解題的方式帶來新意，同時也給考查學(xué)生的思維能力提供了有效的途徑和方法。方法點(diǎn)擊 1.極端假設(shè)法：就是把研究對象、過程、數(shù)據(jù)、變化，經(jīng)過假設(shè)推理的極限值，從而絕處逢生，得到正確答案。2.中值假設(shè)法：選定研究過程中的某量、某方程式的參照、分析、推理量變關(guān)系進(jìn)而求解。例：18.4 g NaOH和NaHCO3的固體混合物，在密

11、閉的容器中加熱到250 ，經(jīng)充分反應(yīng)后排出空氣冷卻后稱得固體質(zhì)量為16.6 g，試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：NaOH和NaHCO3的固體混合物，可能發(fā)生的反應(yīng)是：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 同時可能發(fā)生：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 對于式是否發(fā)生以及固體的成分，可采用中值法判斷。設(shè)NaHCO3和NaOH恰好反應(yīng)，加熱后失重x g，并建立下列關(guān)系式：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O84 40 18所以m(H2O)=18.4 g×=2.6 g本題失重18.4 g-16.6=1.8 g，說明僅發(fā)生式反應(yīng)，且NaOH過量。設(shè)混合物中NaHCO3的質(zhì)量為y,由式得：8418=y1.8，y=8.4 g所以原混合物中NaOH為18.4 g-8.4=10 gw (NaOH)=×100%=54.3%考點(diǎn)7 十字交叉法 十字交叉法又名“交叉法”“混合規(guī)則法”“杠桿原理法”，它在計(jì)算中具有簡捷和迅速求解的功能。方法點(diǎn)擊 十字交叉法實(shí)際上是二元一次方程組的變式，所以凡能列出二元一次方程組的均可以用十字交叉法求解。如由平均相對分子質(zhì)量求物質(zhì)的量之比。 由