高三化學(xué)復(fù)習(xí)研討會交流材料：化學(xué)計(jì)算專題復(fù)習(xí)

1、高三化學(xué)復(fù)習(xí)研討會交流材料化學(xué)計(jì)算專題復(fù)習(xí) 化學(xué)計(jì)算是高考中一個(gè)非常重要的考點(diǎn)，它貫穿在化學(xué)基本概念、基礎(chǔ)理論、元素及其化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等多方面的知識中?；瘜W(xué)計(jì)算是從量的方面來反映物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的，它具有情境新穎，信息量大，化學(xué)知識豐富，綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。它不僅能用來考查學(xué)生的思維能力和自學(xué)能力，還用來考查學(xué)生應(yīng)用各方面知識進(jìn)行判斷、推理和分析、綜合的能力、邏輯思維、抽象思維的能力。因此，這類試題區(qū)分度較大，具有選拔優(yōu)秀學(xué)生的功能。在近幾年的化學(xué)高考試題中，基本不出現(xiàn)獨(dú)立的大的計(jì)算題，一般均以小題的形式呈現(xiàn)，穿插于選擇題的選項(xiàng)中以及實(shí)驗(yàn)題、工業(yè)流程題、有機(jī)題等大題中，2011年

2、江蘇省高考說明中介紹化學(xué)計(jì)算大約占13%。高考題中常見的計(jì)算涉及到的基礎(chǔ)知識有：1、以微觀的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)量數(shù)、核外電子數(shù)、原子序數(shù)為主的有關(guān)原子結(jié)構(gòu)的計(jì)算；2、以物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積、微觀粒子數(shù)為主的阿佛加德羅常數(shù)的計(jì)算；3、相對原子質(zhì)量、相對分子質(zhì)量、元素的化合價(jià)、物質(zhì)中元素的原子個(gè)數(shù)比以及確定結(jié)晶水合物分子式的計(jì)算；4、化學(xué)方程式中質(zhì)量守恒定律的有關(guān)計(jì)算；5、判斷氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)，以反應(yīng)過程中電子守恒為主的有關(guān)化合價(jià)的計(jì)算；6、結(jié)合熱化學(xué)方程式的書寫，應(yīng)用蓋斯定律進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)熱的相關(guān)計(jì)算；7、以物質(zhì)的量濃度、水的離子積常數(shù)kw、溶液ph為主的有關(guān)電解質(zhì)溶液的計(jì)

3、算；8、化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的計(jì)算，能用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率；9、有關(guān)溶解度、溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、難溶電解質(zhì)溶度積常數(shù)ksp等的計(jì)算；10、以確定有機(jī)物分子組成為主的計(jì)算；11、過量計(jì)算、多步反應(yīng)計(jì)算、混合物的分析計(jì)算；12、與處理圖表數(shù)據(jù)、定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果等為主的應(yīng)用性計(jì)算。阿伏加德羅常數(shù)是高考命題的常考熱點(diǎn)，是一種“經(jīng)典”題型，題干一般都是“用na表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是”，但是涉及的內(nèi)容比較廣泛，如粒子（包括原子、分子、離子、電子、質(zhì)子、中子等）的數(shù)目、物質(zhì)的狀態(tài)、氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移數(shù)目、化學(xué)鍵的數(shù)目、弱電解質(zhì)電離、鹽類水解等。例1：用na表示阿伏加德羅常數(shù)

4、的值，下列敘述正確的是 a、1l濃度為1mol/l的na2co3溶液中含有na個(gè)co32b、33.6l氯氣與27克鋁充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3nac、31克白磷中含有1.5na個(gè)pp鍵d、一定條件下，1mol n2與足量h2反應(yīng)，可生成2na個(gè)nh3分子e、1mol na2o2 固體中含離子總數(shù)為4 naf、電解精煉銅時(shí)，若陰極得到電子數(shù)為2na個(gè)，則陽極質(zhì)量減少64g參考答案：c。 a選項(xiàng)中co32會發(fā)生水解，小于na個(gè)；b選項(xiàng)中沒有交代氣體所處的狀態(tài)，所以不能除以22.4l/mol；d選項(xiàng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化；e選項(xiàng)na2o2中應(yīng)該是兩個(gè)陽離子一個(gè)陰離子；f選項(xiàng)陽極應(yīng)該是粗銅，除

5、cu失電子，zn等活潑金屬雜質(zhì)也會失電子。題干雖小，但涉及的知識卻包羅萬象，要求學(xué)生必須要夯實(shí)基礎(chǔ)知識，細(xì)心審題。例2：常溫下，用0.1000 mol/lnaoh溶液滴定20.00ml0.1000 mol/l ch3cooh溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是a、點(diǎn)所示溶液中：c(ch3coo) + c(oh) = c(ch3cooh) + c(h+)b、點(diǎn)所示溶液中：c(na+) = c(ch3cooh) + c(ch3coo)c、點(diǎn)所示溶液中：c(na+)c(oh)c(ch3coo)c(h+)d滴定過程中可能出現(xiàn)：c(ch3cooh)c(ch3coo)c(h+)c(na+)c(oh)參

6、考答案：d該題以naoh溶液滴定ch3cooh溶液的滴定曲線為載體，融合了中和反應(yīng)的定量計(jì)算、溶液中鹽的水解、弱電解質(zhì)的電離、電荷守恒、物料守恒等基本原理的應(yīng)用，綜合考查學(xué)生對滴定曲線的認(rèn)識、對電解質(zhì)溶液基本原理的理解和分析解決問題的能力。思維容量較大，要求學(xué)生仔細(xì)分析滴定過程?；瘜W(xué)計(jì)算是以化學(xué)基礎(chǔ)知識與基本技能為載體，定量的解決化學(xué)實(shí)際問題。離開了化學(xué)基礎(chǔ)知識，談不上化學(xué)基本計(jì)算。從每年的高考試卷抽樣分析報(bào)告中經(jīng)常會說計(jì)算題的得分率不是太高，實(shí)際主要問題是學(xué)生對基本知識點(diǎn)的掌握存在欠缺；在一輪復(fù)習(xí)時(shí)已經(jīng)將這些知識點(diǎn)貫穿于相應(yīng)章節(jié)進(jìn)行了系統(tǒng)復(fù)習(xí)，在二輪復(fù)習(xí)時(shí)再將這些涉及計(jì)算方面的知識點(diǎn)聯(lián)系起來

7、，進(jìn)行知識點(diǎn)的再現(xiàn)、整合、歸類，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，力求能使學(xué)生站在一個(gè)較高層次上縱觀整個(gè)化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)的過程。例3：某溫度下，fe(oh)3（s）分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆h，金屬陽離子濃度的辯護(hù)如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯(cuò)誤的是a、kspfe(oh)3kspcu(oh)2b、加適量nh4cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)c、c、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(h+)與c(oh-)乘積相等d、fe(oh)3、cu(oh)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和本題考查了學(xué)生的識圖能力、沉淀溶解平衡的移動(dòng)及難溶電解質(zhì)溶度積常數(shù)ksp的計(jì)算、水的離子積常數(shù)不隨濃度只隨溫度而變化的認(rèn)知能力。例4：在2

8、l密閉容器中反應(yīng)2no2(g) 2no(g)o2(g)在三種不同條件下進(jìn)行，其中實(shí)驗(yàn)、都在800，實(shí)驗(yàn)在850，no、o2的起始濃度都為0，no2的濃度（moll1）隨時(shí)間（min）的變化如圖所示（不考慮生成n2o4）。試填空。（1）對比實(shí)驗(yàn)、和，得出的下列結(jié)論中正確的是：_。（填字母）a對比實(shí)驗(yàn)和可知，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) b實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：反應(yīng)容器的體積縮小了c實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：使用效率更高的催化劑d實(shí)驗(yàn)條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于實(shí)驗(yàn)條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)（2）若實(shí)驗(yàn)中達(dá)平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質(zhì)的量之比為11組成的no2與no混合氣體（

9、保持溫度不變），則平衡將_移動(dòng)，新條件平衡狀態(tài)時(shí)no2的物質(zhì)的量濃度為：_moll1。參考答案：（1）ac （2）不，1.0該題要求學(xué)生具備一定的圖表數(shù)據(jù)信息提取、加工的能力。根據(jù)溫度升高，no2的濃度下降，確定平衡正向移動(dòng)，生成物濃度增多，所以平衡常數(shù)k值增大，即實(shí)驗(yàn)條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)大。800時(shí)，實(shí)驗(yàn)、中no2的起始和平衡時(shí)濃度均相等，只是到達(dá)平衡的時(shí)間不同，故而應(yīng)該是使用了催化劑，不是容器體積縮小，否則平衡時(shí)no2濃度一定會變。而第（2）小題則是要求學(xué)生會用濃度商qc與k的相對大小來判斷是否達(dá)到平衡及平衡移動(dòng)方向，思維難度較高。所以化學(xué)計(jì)算首先得理解化學(xué)原理，再借助于數(shù)學(xué)工具來解決問

10、題。在復(fù)習(xí)過程中，有關(guān)計(jì)算方法的復(fù)習(xí)也是非常重要的，化學(xué)計(jì)算方法是解題的鑰匙，掌握好這些方法無疑對化學(xué)計(jì)算有很大的幫助，起到事半功倍的效果，當(dāng)然這些方法不是孤立的，不可交叉的，在解題過程中，往往應(yīng)用到多種方法和技巧，只要熟練掌握這些技巧，并加以適當(dāng)?shù)木毩?xí)，就能在解題中融會貫通、快速解答。常用的計(jì)算方法有：1、關(guān)系式法多步變化以物質(zhì)的量關(guān)系首尾列式計(jì)算；例5：工業(yè)上制硫酸的主要反應(yīng)如下：4fes2+11o22fe2o3+8so2 2so2+o22so3 so3+h2o=h2so4。用黃鐵礦可以制取h2so4，再用h2so4可以制取化肥(nh4)2so4。煅燒含 fes2 80.0% 的黃鐵礦 8

11、0.0 t，最終生產(chǎn)出 83.6 t (nh4)2so4。已知 nh3 的利用率為 92.6%，h2so4 的利用率為 95.0%，試求黃鐵礦制取h2so4 時(shí)的損失率。解析：首先須搞清 h2so4 的利用率與 fes2 利用率的關(guān)系。并排除 nh3 利用率的干擾作用。其次，根據(jù) s 原子守恒找出已知量 fes2 與未知量(nh4)2so4的關(guān)系(設(shè)黃鐵礦的利用率為x)：fes2 2h2so4 2(nh4)2so4120 26480.0 t80.0%95.0%x 83.6 tx=62.5%黃鐵礦的損失率為：1.0062.5%=37.5%。2、差量法根據(jù)變化前后的差量列比例計(jì)算；例6：10.0

12、ml 某氣態(tài)烴在 50.0 ml o2 中充分燃燒，得到液態(tài)水和 35.0 ml 的氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的)，則該氣態(tài)烴可能是（ ）a、ch4b、c2h6c、c3h8d、c3h6答案：bd 解析：用體積差進(jìn)行計(jì)算：cxhy(g)(x)o2(g)x co2(g)h2o(l)v前v后1 l 110.0 l25.0 ly = 6。例7：用 h2 還原 x g cuo，當(dāng)大部分固體變紅時(shí)停止加熱，冷卻后得殘留固體yg，共用掉z g h2，此時(shí)生成水的質(zhì)量為（ ）a、(xy) gb、(x y) gc、9 z gd、 z g答案：b 解析：用固體質(zhì)量差進(jìn)行計(jì)算：h2cuocuh2

13、om80 g64 g18 g16 gx gy g不可用 z g h2 進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)橛玫舻?h2 并非全都參加了反應(yīng)；不可只用 x g 進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)?cuo未全部參加反應(yīng)；不可只用 y g 進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)?y g 是 cuo 和 cu 的質(zhì)量和。3、守恒法運(yùn)用質(zhì)量、元素、得失電子、電荷守恒計(jì)算；h2例8：新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（znfe2ox），由鐵酸鹽（znfe2o4）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：300 500znfe2o4 znfe2ox 常溫分解no、no2、so2等若2mol znfe2ox與so2可生成0.75mol s，x 。

14、答案：3.25 解析：該題采用元素化合價(jià)升降守恒定律解得。s元素下降4價(jià)，fe元素上升（4-x）價(jià)，所以(4-x)22=0.754 x=3.25例9：向一定量的fe、feo和fe2o3的混合物中加入120ml 4mol/l的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344l no（標(biāo)準(zhǔn)狀況），往所得溶液中加入kscn溶液，無血紅色出現(xiàn)。若用足量的氫氣在加熱下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為a0.24mol b0.21mol c0.16mol d0.14mol答案：b 解析：硝酸分為兩部分，一部分起酸性作用生成fe(no3)2，一部分被還原生成no，硝酸總物質(zhì)的量為0.124=0.48mo

15、l，生成no 0.06mol，起酸性作用部分0.42mol，根據(jù)鐵元素守恒，最終氫氣還原得到fe的物質(zhì)的量為0.21mol。例10：黃色固體聚合硫酸鐵（spfs）是一種重要的無機(jī)高分子絮凝劑，極易溶于水，作為工業(yè)和生活污水處理等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。spfs可表示成fex(oh)y(so4)znh2o。工業(yè)上常用的一種制備流程為：綠礬naclo3酸性介質(zhì)水解、聚合減壓蒸發(fā)spfs取7.51 g某固體聚合硫酸鐵溶解于水，向其中加入過量的bacl2溶液到沉淀完全，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得白色沉淀10.485 g，向上述濾液中加入nh3h2o，調(diào)節(jié)溶液ph6，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得fe2o3固體2.80 g

16、。試計(jì)算出該固體聚合硫酸鐵樣品的化學(xué)式。解析：n(fe)20.035 mol n(so42-)0.045 mol據(jù)電荷守恒：n(oh-)=3n(fe3)2n(so42-)30.035 mol20.045 mol0.015 moln（h2o） 0.054 mol化學(xué)式：fe35(oh)15(so4)4554h2o 例11：下圖為工業(yè)制備硝酸的設(shè)備示意圖，其生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)主要有：4nh3（g）+5o2（g）4no（g）+6h2o（l） h02no（g）+o2（g）2no2（g） h03no2（g）+ h2o（l）2hno3（l）+no（g） h0某工廠每套設(shè)備每小時(shí)可生產(chǎn)20 t 63的硝酸

17、（密度為1.4 g/cm3）。假設(shè)工業(yè)生產(chǎn)硝酸過程中，通過循環(huán)操作可以使nh3、o2得以完全利用。回答下列問題：該工廠設(shè)備所生產(chǎn)硝酸的物質(zhì)的量濃度是_。每小時(shí)從吸收塔淋下的水的質(zhì)量應(yīng)是多少噸？答案：14mol/l 3.8噸解析：第小題直接根據(jù)：n=m液/m v液=m液/ c=n/v液 幾個(gè)公式計(jì)算即可。第小題根據(jù)“nh3、o2完全利用” 遵循電子守恒和原子守恒，創(chuàng)造方程式：nh3 + 2o2 = hno3 + h2o 先求出每小時(shí)可生產(chǎn)硝酸的物質(zhì)的量：n(hno3)=2105mol =n(h2o生成) m(h2o生成)= 21051810-6=3.6t 每小時(shí)生產(chǎn)的硝酸溶液中h2o的質(zhì)量為：2

18、037%=7.4t 每小時(shí)從吸收塔淋下的水的質(zhì)量應(yīng)是7.4t3.6t=3.8t4、參照法對沒有或缺少數(shù)據(jù)的題目參照化學(xué)原理等計(jì)算；例12：將鎂粉和碳酸鎂的混合物置于氧氣中灼燒，直至質(zhì)量不再改變?yōu)橹埂＝?jīng)測定，灼燒后所得固體質(zhì)量與原混合物質(zhì)量相同，求原混合物中鎂粉和碳酸鎂的質(zhì)量比。解析：整個(gè)題目全用文字?jǐn)⑹?，沒有一個(gè)可供直接利用的具體數(shù)據(jù)。仔細(xì)審視題意，抓住關(guān)鍵詞語，將“灼燒后所得固體質(zhì)量與原混合物質(zhì)量相同”轉(zhuǎn)化為（化隱含為顯露）“mg吸收的o2質(zhì)量等于mgco3分解放出的co2質(zhì)量”，即可由2mgo2和mgco3co2，導(dǎo)出11mg4mgco3。這一關(guān)系式表明，在原混合物中鎂粉與碳酸鎂的質(zhì)量比是11244841114。還有其他幾種計(jì)算方法如下，不一一贅述。5、估算法避開煩瑣解題尋找快速方法解題；6、信息轉(zhuǎn)換法為解