專(zhuān)題化學(xué)計(jì)算中的常見(jiàn)思維方法

1、專(zhuān)題化學(xué)計(jì)算中的常見(jiàn)思維方法一、“差量法”在化學(xué)方程式計(jì)算中的妙用要 點(diǎn)1所謂“差量”就是指反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強(qiáng)反應(yīng)過(guò)程中的熱效應(yīng)等。2計(jì)算依據(jù)：化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物或生成物的量與差量成正比。3解題關(guān)鍵：一是明確產(chǎn)生差量的原因，并能根據(jù)方程式求出理論上的差值(理論差量)。二是結(jié)合題中的條件求出或表示出實(shí)際的差值(實(shí)際差量)。利用固體質(zhì)量差解題 1、為了檢驗(yàn)?zāi)澈须s質(zhì)的樣品的純度，現(xiàn)將克樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)間,，則該樣品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是A. B. C. D.利用液體質(zhì)量差解題

2、 2、用含雜質(zhì)（雜質(zhì)不與酸作用，也不溶于水）的鐵10克與50克稀硫酸完全反應(yīng)后，濾去雜質(zhì)，所得液體質(zhì)量為55.4克，求此鐵的純度。利用氣體的質(zhì)量差解題 3、將12克CO和CO2的混合氣體通過(guò)足量灼熱的氧化銅后，得到氣體的總質(zhì)量為18克，求原混合氣體中CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解題的基本步驟：一是表示出理論差值及相應(yīng)反應(yīng)物、生成物對(duì)應(yīng)的物理量，要注意不同物質(zhì)的物理量及單位間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；二是表示出實(shí)際差量并寫(xiě)在相應(yīng)位置(注意應(yīng)將理論差值與實(shí)際差值寫(xiě)在方程式最右側(cè))；三是根據(jù)比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。二、關(guān)系式法：解答連續(xù)反應(yīng)類(lèi)計(jì)算題的捷徑：要 點(diǎn)多步連續(xù)反應(yīng)計(jì)算的特征是化學(xué)反應(yīng)原理中多個(gè)反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，起

3、始物與目標(biāo)物之間存在定量關(guān)系。定量關(guān)系可先寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應(yīng)的過(guò)程中不同反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物物質(zhì)的量的關(guān)系，最后確定已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，列出計(jì)算式求解，從而簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程。若為氧化還原過(guò)程，可依據(jù)電子得失守恒關(guān)系找到已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，列出計(jì)算式求解。基本步驟：（1）寫(xiě)出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）根據(jù)化學(xué)方程式找出作為“中介”的物質(zhì)，并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間的量的關(guān)系；（3）確定最初反應(yīng)物和最終生成物量的關(guān)系；（4）根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計(jì)算求解。多步反應(yīng)關(guān)系法1、某硫酸廠用接觸法制硫酸的生產(chǎn)過(guò)程

4、中，在燃燒黃鐵礦時(shí)，損失的硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，在SO2的催化氧化過(guò)程中有92%的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，在吸收塔中損失SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%?，F(xiàn)有含F(xiàn)eS2 95%的黃鐵礦100t，問(wèn)可制得98%的硫酸多少?lài)崳?、金屬錫(Sn)的純度可以通過(guò)下述的方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn+2HClSnCl2+H2，再加過(guò)量的FeCl3溶液，反應(yīng)為SnCl2+2FeCl3SnCl4+2FeCl2,最后用已知濃度的K2Cr2O7滴定Fe2+，反應(yīng)為：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O?，F(xiàn)有0.613 g金屬錫樣品，按上述各步反應(yīng)后，共

5、用去16 mL 0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液。求試樣中錫的質(zhì)量分循環(huán)反應(yīng)關(guān)系法由于計(jì)算過(guò)程中，涉及多個(gè)反應(yīng)，且反應(yīng)中某些物質(zhì)相同，可通過(guò)化學(xué)方程式加合的方法在有關(guān)物質(zhì)間建立起一定的關(guān)系式，有利于計(jì)算化繁為簡(jiǎn)、化難為易。3、將一充滿(mǎn)NO的試管倒扣于水槽中，然后向試管中緩緩?fù)ㄈ胍欢康难鯕?，使試管中恰好充滿(mǎn)水。（1）計(jì)算通入的O2與原NO氣體的體積比；（2）假設(shè)生成的溶質(zhì)不向外擴(kuò)散，且為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，求試管內(nèi)所得溶液的物質(zhì)的量濃度。三、平均值法：有關(guān)混合物類(lèi)計(jì)算的“簡(jiǎn)化高手”要 點(diǎn)平均值法：平均值法所依據(jù)的數(shù)學(xué)原理是：xA xB，只要知道 ，便可判斷xA和xB 的取值范圍

6、，從而實(shí)現(xiàn)速解巧解,即根據(jù)混合物的某些平均物理量，可推知混合物組成必有大于和小于該平均值的物理量存在。2這種方法最適合定性地求解混合物的組成,即只求出混合物的可能成分,不用考慮各組分的含量。根據(jù)混合物中各個(gè)物理量(例如密度、體積、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)的定義式或結(jié)合題目所給條件,可以求出混合物某個(gè)物理量的平均值,而這個(gè)平均值必須介于組成混合物的各成分的同一物理量數(shù)值之間,換言之,混合物的兩個(gè)成分中的這個(gè)物理量肯定一個(gè)比平均值大,一個(gè)比平均值小,才能符合要求,從而可判斷出混合物的可能組成。3平均值法解題的范圍很廣，特別適合于缺少數(shù)據(jù)而不能直接求解的混合物判斷題。體積平均值1、丙烯和

7、某氣態(tài)烴組成的混和氣體完全燃燒時(shí)，所需氧氣的體積是混合烴體積的5倍(相同狀況)，則氣態(tài)烴是：A.C4H8 B.C3H4 C.C2H6 D.C2H4 摩爾質(zhì)量(或相對(duì)原子、分子質(zhì)量)平均值2、下列各組氣體，不論以何種比例混和，其密度(同溫同壓下)不等于氮?dú)獾拿芏鹊氖牵篈.O2和H2 B.C2H4和CO C.O2和Cl2 D.CH4和C2H2 百分含量平均值3、某不純的氯化銨，已測(cè)知其氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% ，且只含一種雜質(zhì)，則這種雜質(zhì)可能是：A.NH4HCO3 B.NaCl C.NH4NO3 D.CO(NH2)2濃度的平均值4、100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液與50mL0

8、.5mol·L-1的NaOH溶液混合，所得溶液的濃度A.0.3mol·L-1 B.0.35mol·L-1 C. 0.7mol·L-1 D. 0.4mol·L-1摩爾電子質(zhì)量的平均值平均摩爾電子質(zhì)量：幾種物質(zhì)組成的混合物在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mol電子引起的質(zhì)量改變。5、兩種金屬的混合粉末15g，跟足量鹽酸的應(yīng)時(shí),恰好得到11.2L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。下列各組金屬不能構(gòu)成符合上述條件的混和物是：A.Mg和Ag B.Cu和Zn C.Al和Fe D. Mg和Al燃燒熱的平均值6、已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：2H2(氣)+O2(氣)2H2O(液)；H-571.6k

9、J·mol-1, C3H8(氣)+5O2(氣)3CO2(氣)+4H2O(液)；H-2220kJ·mol-1實(shí)驗(yàn)測(cè)得氫氣和丙烷的混和氣體共5mol完全燃燒時(shí)放熱3847kJ，則混和氣體中氫氣與丙烷的體積比是：A.13 B.31 C.l4 D.1 l分子組成(化學(xué)式)的平均值7、由兩種氣態(tài)烴組成的混和氣體20mL跟過(guò)量的氧氣混合點(diǎn)燃，當(dāng)燃燒產(chǎn)物通過(guò)濃硫酸后體積減少30mL，然后再通過(guò)燒堿體積又減少40mL(同溫同壓)，則這兩種烴為：A.CH4 與C2H4 B.C2H2與C2H4 C.C2H2 與C2H6 D.CH4與 C2H2 四、守恒法要 點(diǎn)守恒法的運(yùn)用可以避免書(shū)寫(xiě)繁雜的化學(xué)

10、方程式，從而加快解題的速度和提高解題的準(zhǔn)確性?；瘜W(xué)中有多種守恒關(guān)系，對(duì)于中學(xué)化學(xué)而言總體來(lái)說(shuō)分為質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒。質(zhì)量守恒1、 有一在空氣中暴露過(guò)的KOH固體，經(jīng)分析知其中含水7.62%，K2CO3 2.38%，KOH 90%。若將此樣品1克加到1 mol / L 的鹽酸46.00毫升中，過(guò)量的酸再用1.07 mol / L的KOH中和，蒸發(fā)后的溶液可得固體多少克？電荷守恒2、將MgCl2和NaBr組成的混合物19.8g配制成500ml溶液，通入過(guò)量的氯氣充分反應(yīng)后，蒸干溶液得無(wú)水固體15.35g,則所配制的原溶液中c(Mg2+): c(Na+): c(Cl-): c(Br-)

11、的值為（ ）A. 1: 1: 1: 1 B. 2: 1: 2: 1 C. 1: 1: 2: 1 D. 2: 2: 1: 2得失電子守恒3將6.4克銅投入到一定量的濃硝酸中，全部溶解，把收集所得氣體的集氣瓶倒扣在盛有水的水槽中，同時(shí)在集氣瓶中通入適量的氧氣，最終溶液充滿(mǎn)集氣瓶，試判斷，通入氧氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為多少升？五、極值法：極限思維的妙用要 點(diǎn)極值法是采用極限思維方式解決一些模糊問(wèn)題的解題技巧。它是將題目假設(shè)為問(wèn)題的兩個(gè)極端，然后依據(jù)有關(guān)化學(xué)知識(shí)確定所需反應(yīng)物和生成物的值，進(jìn)行分析判斷，從而求得正確結(jié)論。極值法可以將某些復(fù)雜的難以分析清楚的化學(xué)問(wèn)題假設(shè)為極值問(wèn)題，使解題過(guò)程簡(jiǎn)潔，解題思路

12、清晰，把問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，由難變易，從而提高解題速率。策略一 把混合物假設(shè)為純凈物1 用極值法確定物質(zhì)的成分：在物質(zhì)組成明確，列方程缺少關(guān)系無(wú)法解題時(shí)，可以根據(jù)物質(zhì)組成進(jìn)行極端假設(shè)得到有關(guān)極值，并結(jié)合平均值原理確定答案。例1：某堿金屬R及其氧化物組成的混合物4.0g，與水充分反應(yīng)后蒸發(fā)溶液，最后得到干燥固體5.0g，則該堿金屬元素是（ ）A. Li B. Na C. K D. Rb2 用極值法確定混合物的組成：在混合物成分分析時(shí)，可以將可能的成分極值化考慮，結(jié)合平均值原理與實(shí)際比較即可迅速判斷出混合物的組成。例2：（2007年全國(guó)卷13）在一定條件下，將鈉與氧氣反應(yīng)的生成物1.5g溶于水，所得溶液

13、恰好能被80mL濃度為0.5mol/L的HCl溶液中和，則生成物的成分是（ ）ANa2O BNa2O2 CNa2O和Na2O2 DNa2O2和NaO23 用極值法確定雜質(zhì)的成分：在確定混合物的雜質(zhì)成分時(shí)，可以將主要成分和雜質(zhì)極值化考慮（假設(shè)物質(zhì)完是雜質(zhì)或主要成分），然后與實(shí)際比較，即可迅速判斷出雜質(zhì)的成分。例3：某K2CO3樣品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三種雜質(zhì)中的一種或兩種，現(xiàn)將6.9g樣品溶于足量水中，得到澄清溶液。若再加入過(guò)量的CaCl2溶液，得到4.5g沉淀，對(duì)樣品所含雜質(zhì)的判斷正確的是（ ）A肯定有KNO3和Na2CO3，沒(méi)有Ba(NO3)2 B、肯定有KNO3，

14、沒(méi)有Ba(NO3)2，還可能有Na2CO3 C、肯定沒(méi)有Na2CO3和 Ba(NO3)2，可能有KNO3 D、無(wú)法判斷策略二 把可逆反應(yīng)極端地視為不可逆反應(yīng)確定某物質(zhì)的取值范圍由于可逆反應(yīng)總是不能完全進(jìn)行到底，故在可逆反應(yīng)中分析反應(yīng)物、生成物的量時(shí)利用極值法把可逆反應(yīng)看成向左或向右進(jìn)行完全的反應(yīng)，這樣可以準(zhǔn)確、迅速得出答案。例4：在密閉容器中的反應(yīng)：X(g) + 4Y(g) 2P(g) +3Q(g)，已知X、Y、P、Q初始的物質(zhì)的量分別為0.1mol、0.4mol、0.2mol、0.3mol。在一定條件下，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不可能的是A、n(X)=0.15mol B、n(Y)=

15、0.9mol C、n(P)=0.3 mol D、n(Q)=0.55mol策略三 把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)若一個(gè)體系中同時(shí)存在幾個(gè)反應(yīng)，可以利用極值法分別假設(shè)全部發(fā)生其中一個(gè)反應(yīng)從而求出兩個(gè)極端值。140132128122.4 例5：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將NO2、NO、O2的混合氣體充滿(mǎn)容器后倒置于水中，氣體完全溶解，溶液充滿(mǎn)容器。若產(chǎn)物不擴(kuò)散到容器外，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度為（ ）A、 molL-1 B、 molL-1 C、 molL-1 D、 molL-1策略四 用極值法把多個(gè)可能發(fā)生的反應(yīng)假設(shè)為某一反應(yīng)進(jìn)行過(guò)量分析1 當(dāng)反應(yīng)物以混合物的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量已知時(shí)，可以利用極值假設(shè)全部是某一反應(yīng)物，然后假設(shè)全部是另一反應(yīng)物，再假設(shè)兩者則好完全反應(yīng)，從而得到解題的線(xiàn)索。例6：18.4g NaOH 和NaHCO3固體混合物，在密閉容器中加熱到250，經(jīng)過(guò)充分反應(yīng)后排除氣體，冷卻，稱(chēng)得剩余固體質(zhì)量為16.6g，試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2 在關(guān)于反應(yīng)物的量不同可以發(fā)生不同反應(yīng)的化學(xué)方程式的計(jì)算中，若題目已給出生成物的總質(zhì)量或總物質(zhì)的量時(shí)，可以利用極值法假設(shè)為全部發(fā)生某一反應(yīng)求出產(chǎn)物的量，在結(jié)合題目所給數(shù)據(jù)判斷最終產(chǎn)物，進(jìn)而結(jié)合守恒關(guān)系可以求出各產(chǎn)物的量。例7：含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H2S后，將得到的溶液小心蒸干，