化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想

化學(xué)方程式的計(jì)算和化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用和化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想考點(diǎn)二極值法考點(diǎn)一物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用知識(shí)梳理·題型構(gòu)建考點(diǎn)三平均值規(guī)律及其應(yīng)用整體思維法(終態(tài)法)

考點(diǎn)四

守恒法

知識(shí)梳理·題型構(gòu)建化學(xué)計(jì)算的根本：按比例列式求解(1)化學(xué)方程式在量方面的含義(2)一般步驟①根據(jù)題意寫(xiě)出并配平化學(xué)方程式。②依據(jù)題中所給信息及化學(xué)方程式判斷過(guò)量，用完全反應(yīng)的量進(jìn)行求解。③選擇適當(dāng)?shù)牧?如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關(guān)系作為計(jì)算依據(jù)，把已知的和需要求解的量[用n(B)、V(B)、m(B)或設(shè)未知數(shù)為x表示分別寫(xiě)在化學(xué)方程式有關(guān)化學(xué)式的下面，兩個(gè)量及單位“上下一致”。④列比例式，求未知量。知識(shí)梳理·題型構(gòu)建7.6250知識(shí)梳理·題型構(gòu)建化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想一、差量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用(1)差量法的應(yīng)用原理差量法是指根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的量發(fā)生的變化，找出“理論差量”。這種差量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣態(tài)物質(zhì)的體積和壓強(qiáng)、反應(yīng)過(guò)程中的熱量等。用差量法解題是先把化學(xué)方程式中的對(duì)應(yīng)差量(理論差量)跟差量(實(shí)際差量)列成比例，然后求解。(2)使用差量法的注意事項(xiàng)①所選用差值要與有關(guān)物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關(guān)系。②有關(guān)物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當(dāng)”。如：解析樣品加熱發(fā)生的反應(yīng)為A化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想

78.6%化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想例4一定條件下，合成氨氣反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得混合氣體中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為20.0%，與反應(yīng)前的體積相比，反應(yīng)后體積縮小的百分率是(

)A．16.7% B．20.0%C．80.0% D．83.3%A化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想二、關(guān)系式在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用多步反應(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，起始物與目標(biāo)物之間存在確定的量的關(guān)系。解題時(shí)應(yīng)先寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式或關(guān)系式，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?；瘜W(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想例5

5.85gNaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱，逸出的氣體又與過(guò)量H2發(fā)生爆炸反應(yīng)，將爆炸后的氣體溶于一定量水后再與足量鋅作用，問(wèn)最后可得H2多少升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。1.12L化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想答案

(1)5∶11(2)符合化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想三、極值思想I1．極值法的含義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。它是將題設(shè)構(gòu)造為問(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)物或生成物的量值，進(jìn)行判斷分析，求得結(jié)果。故也稱(chēng)為極端假設(shè)法。2．極值法解題的基本思路(1)把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向右進(jìn)行完全的反應(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)。緊扣題設(shè)的可能趨勢(shì)，選好極端假設(shè)的落點(diǎn)。3．極值法解題的關(guān)鍵化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想例7將總物質(zhì)的量為nmol的鈉和鋁的混合物(其中鈉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x)，投入一定量的水中充分反應(yīng)，金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體VL。下列關(guān)系式中正確的是 (

)A．x＝V/(11.2n) B．0<x≤0.5C．V＝33.6n(1－x) D．11.2n<V≤22.4n思路點(diǎn)撥Na、Al混合物中沒(méi)有具體指明Na、Al的物質(zhì)的量，且二者相對(duì)量的多少與H2O反應(yīng)后產(chǎn)生H2的量有關(guān)，故需要采用極值法來(lái)確定V的范圍，根據(jù)題意求出兩個(gè)端值，則實(shí)際介于兩個(gè)端值之間。D化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想極值法化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想極值法本題最重要的極值思想是確定x的范圍，其最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是將x的范圍確定為0<x<1，即全是鈉或全是鋁，忽略了鋁自身并不能與水反應(yīng)生成H2，必須有Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH參加反應(yīng)，才能與水反應(yīng)產(chǎn)生H2，從而導(dǎo)致錯(cuò)解。由此提醒我們?cè)谑褂脴O值法解題時(shí)兩個(gè)端值的正確選取是正確解題的關(guān)鍵?；瘜W(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想A化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想知識(shí)梳理·題型構(gòu)建三、平均值規(guī)律及其應(yīng)用整體思維法(終態(tài)法)I1．依據(jù)：2．應(yīng)用：例9兩種金屬混合物共15g，投入足量的鹽酸中，充分反應(yīng)后得到11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則原混合物的組成肯定不可能為 (

)A．Mg和Ag B．Zn和CuC．Al和ZnD．Al和CuB平均值規(guī)律及其應(yīng)用整體思維法(終態(tài)法)解析本題可用平均摩爾電子質(zhì)量(即提供1mol電子所需的質(zhì)量)法求解。反應(yīng)中H＋被還原生成H2，由題意可知15g金屬混合物可提供1mole－，其平均摩爾電子質(zhì)量為15g·mol－1。選項(xiàng)中金屬M(fèi)g、Zn、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為12g·mol－1、32.5g·mol－1、9g·mol－1，其中不能與鹽酸反應(yīng)的Ag和Cu的摩爾電子質(zhì)量可看做∞。根據(jù)數(shù)學(xué)上的平均值原理可知，原混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量大于15g·mol－1，另一金屬的摩爾電子質(zhì)量小于15g·mol－1。整體思維法拋開(kāi)事物之間復(fù)雜的變化關(guān)系，從整體上認(rèn)識(shí)把握事物之間的聯(lián)系規(guī)律，具有化繁為簡(jiǎn)，快速解題的功效，能較好的鍛煉學(xué)生思維的全面性、靈活性，因此高考無(wú)論在選擇還是綜合性題目中經(jīng)常有意設(shè)置?；瘜W(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想平均值規(guī)律及其應(yīng)用整體思維法(終態(tài)法)解析此題反應(yīng)過(guò)程復(fù)雜，但最后溶液中只有Na2SO4，因?yàn)镹aOH共0.6mol，故Na2SO4為0.3mol，所以原H2SO4為0.3mol。B化學(xué)計(jì)算中的數(shù)學(xué)思想DCCA4．電子守恒法在電解質(zhì)溶液的分析中，還用到物料守恒、質(zhì)子守恒等，它們的實(shí)質(zhì)都是質(zhì)量守恒或原子守恒。

解：涉及的反應(yīng)可能包括：Mg+HCl、Al+HCl、HCl+NaOH、MgCl2+NaOH、AlCl3+NaOH、Al(OH)3+NaOH、Mg(OH)2分解、Al(OH)3分解。

沉淀物估計(jì)為Mg(OH)2和Al(OH)3，1.11g固體為MgO和Al2O3。

濾液成分為NaAlO2和NaCl。

由于堿性，溶液中不可能再有Mg2+、Al3+；沉淀中有Al(OH)3，溶液中也不可能有值得計(jì)量的OH-。

物料守恒，Cl-為0.17mol，