高考化学复习专题化学计算的基本方法技巧

1、【书利华教育网精心打造一流新课标资料】2009年高考化学复习专题-化学计算的基本方法技巧 一专题动态分析： 高考理科综合能力测试中，化学计算试题有选择、填空、简答、全过程计算等基本题型。与过去3+2单科化学卷不同的是，“3+X”理科综合测试中化学计算题的难度大大降低，题型呈现多样化特征。其一是选择题或填空题型计算，就是所谓“小计算”。其二是“大计算”的命题形式，有多设问的填空题，计算推理、计算讨论等。有的虽不要求写计算过程，但得出结果是一定要有严密慎思的；有的要写出计算过程，这类试题从解答的规范性上不可轻视。理科综合测试中的化学计算除保留原来的混合物计算、复杂化学式计算、过量问题的计算、范围讨论型等基本计算题型外，同时还开发了数据缺省型计算、学科间综合计算、信息迁移型计算、图象问题计算等多样化题型，从不同角度和不同层面上考查学生能力和水平。 高考化学计算试题注重对知识的理解和应用考查，重视对计算思路方法的考查，削减了数学计算容量，恢复了化学的本质。这一信号告诉我们，不要将化学计算简单地理解为数学应用题，那样将会失去化学计算题对提高学生水平和能力作用的本意。可以预料，定性和定量融合的试题

2、将会成为理综卷的主流题型。 新的高考模式中，化学计算素材重要的着眼点之一就是注重体现“化学与社会”“科学与技术”的关系，显示化学计算与社会、生产及生活广泛联系，使化学计算视角更为广阔。例如化工计算、环境的污染与治理的计算等。二.化学计算中常用的基本方法与思路；(1)守恒法 守恒法就是巧妙地选择化学式中某两数(如总化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某粒子(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样可避免书写化学方程式，从而提高解题的速度和准确性。化学中有多种守恒关系。学习中要理顺各种守恒关系之间的内在联系，拓宽主要守恒关系的外延。绝大部分守恒关系是由质量守恒定律衍生出来的，可表示为：从具体应用挖掘各种守恒关系在不同情形下有不同的形式。如电子守恒关系有以下几种表现形式：【例1】Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）。求：（1） 写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。（2） 产物中硝酸铜的物质的量。（3） 如混合物中含0.01moLCu，则其中Cu

3、2O、CuO的物质的量分别为多少？（4） 如混合物中Cu的物质的量为X，求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。【点拨】本题为混合物的计算，若建立方程组求解，则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解，则可达到化繁为简的目的。（1） 利用电子守恒进行配平。3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2 + 2NO+7H2O（2） 利用N原子守恒。n（HNO3）= 0.06mol，n（NO）= 0.01mol，则n（Cu(NO3)2）=（0.06-0.01）/2=0.025mol（3） 本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。转移电子总数：n（e-）= n（NO）3=0.03molCu提供电子数：0.012=0.02molCu2O提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n（Cu2O）=0.01/2=0.005moln（CuO）=0.0025-0.01-0.0052=0.005mol（4） 根据（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmol n（CuO）=X-0.005mo

4、l。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu提供则n（Cu）=0.015mol；若电子全由Cu2O提供则n（Cu2O）=0.015mol，则n（Cu2+）=0.03mol大于了0.025mol，说明n（Cu）不等于0，另根据n（CuO）=X-0.005mol要大于0可得n（Cu）0.005mol。所以0.005mol n（Cu）0.015mol。【巩固】2、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是A.35g B.30 g C.20 g D.15 g （2）差量法 根据物质发生化学反应的方程式，找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量关系进行列式，实际上是比例法。其解题关键是正确找出化学方程式中的差量（标准差）和实际发生化学反应的差量（实际差），这些差往往是同一物理量（同一单位）的差量。具体有质量差；气体体积差；物质的量差。另外，还有压强差、以及热量差等。【例2】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01105Pa

5、 , 270C）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。【点拨】原混和气体总体积为90毫升，反应后为70毫升，体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。 CxHy + （x+）O2 xCO2 + H2O 体积减少1 1+10 20 计算可得y=4 ，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4【巩固】1、现有KCl、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487（3）关系式法 对于多步反应体系，可找出起始物质和最终求解物质之间的定量关系，直接列出比例式进行计算，可免去中间繁琐的计算过程。具体有：多步反应关系式法：对没有副反应的多步连续反应，可利用开始与最后某一元素不变的关系，建立相应关系式解题。循环反应关系式法：可将几个循环反应加和，消去其中某些中间产物，建立一个总的化学方程式，据此总的化学方程式列关系式解题。另外，在混合物的计算中、复杂的化学反应计算中均可建立起相关量的关系式，这也是

6、化学计算中的普遍方法。【例3】为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有4050毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：IO35I6 H3I23H2OI22S2O322IS4O62【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO3和S2O32的关系式进行求解。解： 6S2O32 - IO3 6mol 1mol0.030mol/L18.00mL10-3 n n（I2）=0.0910-3mol每千克食盐中含KIO3：该加碘食盐是合格的【规律总结】实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有

7、：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式。【巩固】3、已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体（其式量以3.60 103计）0.504 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。（磷的相对原子质量以31.0 计。）（4）平均值法【例4】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升，则混和物中一定含有的金属是 A.锌B.铁C.铝D.镁【点拨】本题利用平均摩尔电子质量求解，据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升可得金属平均摩尔电子质量为10g/mol。四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32.5g/mol、Fe：28g/mol、Al：9g/mol、Mg：12g/mol，其中只有Al的摩尔电子质量小于10g/mol，故答案为C。【规律总结】所谓平均值法是一种将数学

8、平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算术平均值Mr，一定介于两者之间。所以，只要求出平均值Mr，就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。【巩固】4、由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2 C.K2CO3和SiO2 D.无法计算（5）极端假设法 当两种或多种物质混合无法确定其成分及其含量时，可对数据推向极端进行计算或分析，假设混合物质量全部为其中的某一成分，虽然极端往往不可能存在，但能使问题单一化，起到了出奇制胜的解题效果。常用于混合物与其他物质反应、化学平衡混合体系等计算。【例5】将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g【点拨】本题给出的数据不足，故不能求出每一种金属的质量只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌，质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g，假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g，金属实际质量应在2.25g 8.125g之间。故答案为B、C。【规律总结】“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。【巩固】5、0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是A30 B46 C50 D66（6）讨论法有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。常见的类型：1、讨

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