高中化學(xué)計(jì)算中的基本解題方法省名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

高中化學(xué)計(jì)算中基本解題方法第1頁(yè)第2頁(yè)第3頁(yè)例1.16mL由NO與NH3組成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)，到達(dá)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物質(zhì)量之比有四種情況：①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正確是 ()。 A．①② B．①④ C．②③ D．③④“差量法”在化學(xué)方程式計(jì)算中妙用第4頁(yè)第5頁(yè) 由此可知共消耗15mL氣體，還剩下1mL氣體，假設(shè)剩下氣體全部是NO，則V(NO)∶V(NH3)＝(9mL＋1mL)∶6mL＝5∶3，假設(shè)剩下氣體全部是NH3，則V(NO)∶V(NH3)＝9mL∶(6mL＋1mL)＝9∶7，但因該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，剩下氣體實(shí)際上是NO、NH3混合氣體，故V(NO)∶V(NH3)介于5∶3與9∶7之間，對(duì)照所給數(shù)據(jù)知3∶2與4∶3在此區(qū)間內(nèi)。 答案C第6頁(yè)【方法指導(dǎo)】1．所謂“差量”就是指反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物相同物理量之和(終態(tài)量)差，這種物理量能夠是質(zhì)量、物質(zhì)量、氣體體積、氣體壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中熱效應(yīng)等。2．計(jì)算依據(jù)：化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物量與差量成正比。3．解題關(guān)鍵：一是明確產(chǎn)生差量原因，并能依據(jù)化學(xué)方程式求出理論上差值(理論差量)。二是結(jié)合題中條件求出或表示出實(shí)際差值(實(shí)際差量)。第7頁(yè)1．一定質(zhì)量碳和8g氧氣在密閉容器中于高溫下反應(yīng)，恢復(fù)到原來(lái)溫度，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)1.4倍，則參加反應(yīng)碳質(zhì)量為 ()。 A．2.4gB．4.2gC．6g D．無(wú)法確定[練習(xí)]

第8頁(yè)第9頁(yè) 答案B第10頁(yè)2．為了檢驗(yàn)?zāi)澈蠳aHCO3雜質(zhì)Na2CO3樣品純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，則該樣品純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是 ()。第11頁(yè)第12頁(yè)答案A第13頁(yè)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5.84gPCl5裝入2.05L真空密閉容器中，在277℃下到達(dá)平衡，容器內(nèi)壓強(qiáng)為1.01×105Pa，經(jīng)計(jì)算可知平衡時(shí)容器內(nèi)混合氣體物質(zhì)量為0.05mol，平衡時(shí)PCl5分解率為_(kāi)_________________。第14頁(yè) 答案78.6%第15頁(yè)【解題步驟】 一是表示出理論差值及對(duì)應(yīng)反應(yīng)物、生成物對(duì)應(yīng)物理量，要注意不一樣物質(zhì)物理量及單位間對(duì)應(yīng)關(guān)系；二是表示出實(shí)際差量并寫在對(duì)應(yīng)位置(注意應(yīng)將理論差值與實(shí)際差值寫在化學(xué)方程式最右側(cè))；三是依據(jù)百分比關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。 圖示：第16頁(yè)例2.5.85gNaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱，逸出氣體又與過(guò)量H2發(fā)生爆炸反應(yīng)，將爆炸后氣體溶于一定量水后再與足量鋅作用，最終可得H2_________L(標(biāo)準(zhǔn)情況)。解答連續(xù)反應(yīng)類型計(jì)算題捷徑：關(guān)系式法第17頁(yè) 答案1.12第18頁(yè)【方法指導(dǎo)】多步連續(xù)反應(yīng)計(jì)算特征是多個(gè)化學(xué)反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，起始物與目標(biāo)物之間存在定量關(guān)系。解題時(shí)應(yīng)先寫出相關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應(yīng)過(guò)程中不一樣反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物物質(zhì)量關(guān)系，最終確定已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間物質(zhì)量關(guān)系，列出計(jì)算式求解，從而簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。第19頁(yè)[練習(xí)]

第20頁(yè)答案3.36第21頁(yè)2．氯化亞銅(CuCl)是主要化工原料。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求合格CuCl產(chǎn)品主要質(zhì)量指標(biāo)為CuCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于96.50%。工業(yè)上常經(jīng)過(guò)以下反應(yīng)制備CuCl： 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑ (1)CuCl制備過(guò)程中需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.0%CuSO4溶液，試計(jì)算配制該溶液所需CuSO4·5H2O與H2O質(zhì)量之比。第22頁(yè) (2)準(zhǔn)確稱取所制備0.2500gCuCl樣品置于一定量0.5mol·L－1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L－1Ce(SO4)2溶液滴定到終點(diǎn)，消耗24.60mLCe(SO4)2溶液。相關(guān)化學(xué)反應(yīng)為 Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ 經(jīng)過(guò)計(jì)算說(shuō)明上述樣品中CuCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。第23頁(yè)第24頁(yè) 答案(1)5∶11(2)符合第25頁(yè) 應(yīng)用相關(guān)化學(xué)方程式或原子守恒規(guī)律找出物質(zhì)改變過(guò)程中已知量與待求量之間數(shù)量關(guān)系(即找準(zhǔn)關(guān)系式)，然后列式計(jì)算。第26頁(yè)例3.將一定質(zhì)量Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H22.8L(標(biāo)準(zhǔn)情況)，原混合物質(zhì)量可能是(雙選)()。 A．2gB．4gC．8g D．10g

極限思維妙用——極值法第27頁(yè)

思緒點(diǎn)撥

本題給出數(shù)據(jù)不足，故不能求出每一個(gè)金屬質(zhì)量，只能確定取值范圍。三種金屬中產(chǎn)生等量氫氣質(zhì)量最大為鋅，質(zhì)量最小為鋁。故假設(shè)金屬全部為鋅可求出金屬質(zhì)量為8.125g，假設(shè)金屬全部為鋁可求金屬質(zhì)量為2.25g，金屬實(shí)際質(zhì)量應(yīng)在2.25g～8.125g之間。故答案為B、C。 答案BC第28頁(yè)【方法指導(dǎo)】 極值法即“極端假設(shè)法”是用數(shù)學(xué)方法處理化學(xué)問(wèn)題慣用方法，是采取極限思維方式處理一些含糊問(wèn)題解題技巧。它是將題目假設(shè)為問(wèn)題兩個(gè)極端，然后依據(jù)相關(guān)化學(xué)知識(shí)確定所需反應(yīng)物和生成物值，進(jìn)行分析判斷，從而求得正確結(jié)論。極值法能夠?qū)⒁恍?fù)雜難以分析清楚化學(xué)問(wèn)題假設(shè)為極值問(wèn)題，使解題過(guò)程簡(jiǎn)練，解題思緒清楚，把問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，由難變易，從而提升解題速度。第29頁(yè)[練習(xí)]

第30頁(yè)第31頁(yè) 答案A第32頁(yè)2．向100mL1mol·L－1NaOH溶液中通入一定量SO2后，將所得溶液蒸干得到5.8g固體物質(zhì)，則該固體成份是 ()。 A．Na2SO3

B．NaHSO3 C．Na2SO3、NaHSO3

D．Na2SO3、NaOH第33頁(yè) 解析本題中反應(yīng)后得到物質(zhì)只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3＋NaHSO3、Na2SO3＋NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時(shí)計(jì)算比較簡(jiǎn)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，則由鈉原子守恒知可得到0.05molNa2SO3，質(zhì)量為6.3g；同理可求出當(dāng)固體全部為NaHSO3時(shí)質(zhì)量為10.4g，因計(jì)算出兩個(gè)數(shù)據(jù)均大于所得到固體質(zhì)量，故說(shuō)明固體物質(zhì)中有一部分NaOH沒(méi)有轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)鹽。 答案D第34頁(yè)1．極值法解題關(guān)鍵 緊緊圍繞題設(shè)可能趨勢(shì)，選好極端假設(shè)落腳點(diǎn)。2．極值法解題基本思緒(1)把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向右完全反應(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)。第35頁(yè)例4.把含有某一個(gè)氯化物雜質(zhì)MgCl2粉末95g溶于水后，與足量AgNO3溶液反應(yīng)，測(cè)得生成AgCl為300g，則該MgCl2中雜質(zhì)可能是 ()。 A．NaClB．AlCl3C．KCl D．CaCl2混合物類計(jì)算“簡(jiǎn)化高手”——平均值法第36頁(yè)答案B第37頁(yè)第38頁(yè)1．可能混有以下兩種雜質(zhì)硫酸銨樣品13.2g，與過(guò)量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)，搜集到標(biāo)準(zhǔn)情況下4.3L氣體，則樣品中不可能混入雜質(zhì)是()。 A．NH4HCO3、NH4NO3

B．(NH4)2CO3、NH4Cl C．NH4Cl、NH4HCO3

D．NH4Cl、NH4NO3[練習(xí)]

第39頁(yè)解析13.2g純凈(NH4)2SO4與過(guò)量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)時(shí)最多能生成標(biāo)準(zhǔn)情況下4.48L氣體，實(shí)際生成氣體體積為4.3L<4.48L，故雜質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為NH3氮元素含量低于(NH4)2SO4中氮元素含量。(NH4)2SO4中氮元素含量為14/66，NH4HCO3中氮元素含量為14/79，NH4NO3中能轉(zhuǎn)化為NH3氮元素含量為14/80(注意NO中氮元素不能轉(zhuǎn)化為NH3)，(NH4)2CO3中氮元素含量為14/48，NH4Cl中氮元素含量為14/53.5。第40頁(yè) B項(xiàng)中兩種物質(zhì)中氮元素含量均比硫酸銨中高，C、D兩項(xiàng)中兩種物質(zhì)氮元素含量一個(gè)比硫酸銨中高，一個(gè)比硫酸銨中低，A項(xiàng)中兩種物質(zhì)氮元素含量均比硫酸銨低，依平均值原理知，樣品中不可能混入雜質(zhì)是(NH4)2CO3、NH4Cl。 答案B第41頁(yè)2．(1)碳酸氫銨在170℃時(shí)完全分解，生成混和氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量是__________________。 (2)某爆鳴氣中H2和O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為75%和25%，則該爆鳴氣對(duì)氫氣相對(duì)密度是__________________。 (3)體積為1L干燥容器充入HCl氣體后，測(cè)得容器中氣體對(duì)氧氣相對(duì)密度為1.082，用此氣體進(jìn)行噴泉試驗(yàn)，當(dāng)噴泉停頓后，進(jìn)入容器中液體體積是__________________。第42頁(yè)第43頁(yè) 答案(1)26.3(2)1.3(3)0.75L第44頁(yè)平均值規(guī)律兩大應(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(shí)，該組分含量多少對(duì)平均值大小無(wú)影響。 (2)趨向關(guān)系：平均值越靠近某組分值，此組分在混合物中含量越大。第45頁(yè)例5.把a(bǔ)g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過(guò)量NaOH溶液。過(guò)濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末質(zhì)量仍為ag，則原合金中鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()。 A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%淡化中間過(guò)程，關(guān)注最終組成：巧用終態(tài)分析法第46頁(yè) 答案A第47頁(yè)【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)物質(zhì)(離子、分子或原子)在終態(tài)存在形式為解題切入點(diǎn)，找出已知量與待求量之間關(guān)系，不考慮中間改變過(guò)程一個(gè)快捷有效解題方法。在一些多步反應(yīng)或各種混合物計(jì)算中，因?yàn)榘ǖ椒磻?yīng)繁多、數(shù)據(jù)不一或改變過(guò)程復(fù)雜，解題時(shí)假如逐一去分析這些反應(yīng)或過(guò)程，按步就班進(jìn)行計(jì)算，往往會(huì)糾纏不清，造成思維混亂，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)勁，而且極易犯錯(cuò)，甚至無(wú)法解答。但假如我們淡化中間過(guò)程，關(guān)注最終組成，利用守恒關(guān)系進(jìn)行整體分析，就會(huì)簡(jiǎn)化思維，從而快速求解。第48頁(yè)1．向一定量Fe、Fe2O3混合物中加入250mL2mol·L－1HNO3溶液，反應(yīng)完成后生成1.12LNO(標(biāo)準(zhǔn)情況)，再向反應(yīng)后溶液中加入1mol·L－1NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來(lái)，所加入NaOH溶液體積最少是 ()。 A．450mL B．500mL C．400mL D．不能確定[練習(xí)]

第49頁(yè) 答案A第50頁(yè)2．一定質(zhì)量鎂、鋁合金與硝酸恰好完全反應(yīng)，得硝酸鹽溶液和NO2、N2O4、NO混合氣體，這些氣體與標(biāo)準(zhǔn)情況下3.36L氧氣混合后通入水中，全部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2mol/LNaOH溶液至沉淀最多時(shí)停頓加入，將沉淀濾出，向?yàn)V液中加水稀釋至500mL，此時(shí)所得溶液物質(zhì)量濃度為()。 A．0.5mol/L B．1mol/L C．1.2mol/L D．2mol/L第51頁(yè) 解析由題意可知最終濾液為NaNO3溶液，依