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1、1 考能特训解题技能1化学计算中的几种常用方法 解题虽然没有一成不变的方法模式 但应建立解题的基本思维模式 题示信息 基础知识 逻辑思维 掌握正确的解题方法能简化解题过程 提高解题能力 常用的解题技巧有 2 1 差量法 1 差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生变化 找出 理论差量 这种差量可以是质量 物质的量 气态物质的体积和压强 反应过程中的热量等 用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量 理论差量 跟差量 实际差量 列成比例 然后求解 如 2C s O2 g 2CO g H 221kJ mol m 固 n 气 V 气 2mol1mol2mol221kJ24g1mol22
2、4L 标况 2 使用差量法的注意事项 所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系 有关物质的物理量及其单位都要正确地使用 3 差量法的类型及应用 3 典例导析1 取一定量的CuO粉末与0 5L稀硫酸充分反应后 将一根50g铁棒插入上述溶液中 至铁棒质量不再变化时 铁棒增重0 24g 并收集到224mL气体 标准状况 求此CuO粉末的质量 解析由题意可知 CuO粉末与稀硫酸充分反应后 硫酸过量 引起铁棒质量变化时涉及下列两个反应 Fe H2SO4FeSO4 H2 Fe CuSO4FeSO4 Cu 质量差法 4 其中 反应使铁棒质量减少 反应使铁棒质量增加 两者的代数和为0 24g Fe H
3、2SO4FeSO4 H2 m1 56g1mol56g 0 01mol0 56g m2 m1 0 24g m2 m1 0 24g 0 56g 0 24g 0 8g 设CuO的物质的量为x 则CuSO4的物质的量也为x Fe CuSO4FeSO4 Cu m2 1mol8g x0 8g 求得x 0 1mol m CuO 0 1mol 80g mol 8g 答案8g 5 典例导析2 一定条件下 合成氨气反应达到平衡时 测得混合气体中氨气的体积分数为20 0 与反应前的体积相比 反应后体积缩小的百分率是 A 16 7 B 20 0 C 80 0 D 83 3 解析N2 3H22NH3 V 1L3L2L2
4、L 取平衡时混合气体100L 其中含20LNH3 生成2LNH3 原气体总体积减少2L 则生成20LNH3 原气体总体积减少20L 所以 原始氮气和氢气总体积为120L 反应后体积缩小的百分率为20L 120L 100 16 7 高温 高压催化剂 A 6 2 关系式法物质间的一种简化的式子 解决多步反应 计算最简捷 多步反应中建立关系式的方法 1 叠加法 如利用木炭 水蒸气制取氨气 由木炭 水蒸气制取NH3的关系为 3C 4NH3 7 2 元素守恒法4NH3 5O24NO 6H2O2NO O22NO23NO2 H2O2HNO3 NO经多次氧化和吸收 由N元素守恒知 NH3 HNO3 3 电子转
5、移守恒法NH3HNO3 O22O2 由得失电子总数相等知 NH3经氧化等一系列过程生成HNO3 NH3和O2的关系为NH3 2O2 8 典例导析3 取KI溶液25mL 向其中滴加0 4mol L的FeCl3溶液135mL I 完全反应生成I2 2I 2Fe3 I2 2Fe2 将反应后的溶液用CCl4萃取后分液 向分出的水溶液中通入Cl2至0 025mol时 Fe2 恰好完全反应 求KI溶液的物质的量浓度 9 解析依题意 有 2I 2Fe3 I2 2Fe2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 本题可用关系式法求解 由上述两个反应及电子转移守恒理论 得I 与Cl2之间的关系式 2I Cl2 10 答
6、案设KI的物质的量是x 2I Cl221x0 025mol 11 3 极值法 1 极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧 它是将题设构造为问题的两个极端 然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值 进行判断分析 求得结果 2 极值法解题的基本思路极值法解题有三个基本思路 把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应 把混合物假设成纯净物 把平行反应分别假设成单一反应 12 3 极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势 选好极端假设的落点 4 极值法解题的优点极值法解题的优点是将某些复杂的 难以分析清楚的化学问题假设为极值问题 使解题过程简化 解题思路清晰 把问题化繁为简 由
7、难变易 从而提高了解题速度 13 典例导析4 已知25 下 0 1mol L某二元酸 H2A 溶液的pH大于1 其酸式盐NaHA溶液的pH小于7 取等体积的H2A溶液和NaOH溶液混合后 所得溶液的pH等于7 则酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是 A 小于0 5B 等于0 5C 大于0 5且小于1D 大于1且小于2 14 解析因为0 1mol LH2A的pH大于1 所以H2A是弱酸 则H2A与NaOH生成正盐 Na2A 时 由于Na2A水解 溶液显碱性 pH大于7 此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是1 2 0 5 现已知混合液的pH等于7 故H2A必须过量 NaOH溶液的浓度只能小于0 2
8、mol L 所以二者的物质的量浓度之比一定要大于0 5 即最小值大于0 5 又因为H2A与NaOH反应生成酸式盐 NaHA 时 溶液的pH小于7 所以NaHA溶液显酸性 此时酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比是1 1 要使溶液的pH等于7 二者的物质的量浓度之比的最大值要小于1 由此可知 酸溶液与碱溶液的物质的量浓度之比在0 5与1之间 答案C 15 4 平均值规律及应用 1 依据 若XA XB 则XA XB 代表平均相对原子 分子 质量 平均浓度 平均含量 平均生成量 平均消耗量等 2 应用 已知可以确定XA XB的范围 或已知XA XB可以确定的范围 解题的关键是要通过平均值确定范围 很多考
9、题的平均值需要根据条件先确定下来再作出判断 16 典例导析5 铜和镁的合金4 6g完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生4480mLNO2气体和336mL的N2O4气体 气体的体积已折算到标准状况 在反应后的溶液中 加入足量的氢氧化钠溶液 生成沉淀的质量为 A 9 02gB 8 51gC 8 26gD 7 04g 17 解析被还原的硝酸共有0 23mol 则4 6g铜和镁的合金为0 115mol 故合金的平均摩尔质量为 40g mol 氢氧化物的平均相对分子质量为 40 17 2 74 故形成的氢氧化物沉淀为 4 6g 40g mol 74g mol 8 51g或0 115mol 74g m
10、ol 8 51g 本题也可以用整体思维方法 采用守恒法来解 沉淀的质量等于合金的质量与其沉淀的OH 的质量之和 而Cu Mg沉淀的OH 的物质的量等于其失去电子的物质的量 根据得失电子守恒规律 Cu Mg失去电子的物质的量等于被还原的硝酸的物质的量 则沉淀的质量 4 6g 0 23mol 17g mol 8 51g 答案B 18 方法归纳此题如单纯用Cu Mg分别与HNO3的反应求出合金的物质的量组成而求得沉淀的质量 那是相当繁琐的 除用平均值计算之外 本题还可用整体思维 则沉淀的质量为金属Cu Mg的质量加上OH 的质量 设Cu Mg的物质的量之和为n Cu Mg 由电子守恒知 n Cu M
11、g 2 2 n Cu Mg 0 115mol 故沉淀的质量为 4 6g 0 115mol 2 17g mol 8 51g 19 1 把过量的铁粉投入到CuCl2和FeCl3组成的混合溶液中 充分反应后 过滤清洗并干燥不溶物 称得其质量与加入铁粉的质量相同 求原混合物中两种溶质的物质的量之比 解析这是一个无数据的题 似乎无法解答 但根据化学反应原理 利用差量法是可以求解的 把铁粉加入到CuCl2和FeCl3组成的混合溶液中 铁粉与FeCl3反应 使Fe的质量减少 形成一个差值 又因为铁粉与CuCl2反应 把Cu置换出来 附在Fe上 Cu的相对原子质量比Fe的相对原子质量大 又形成一个差值 使铁粉
12、质量增加 依题意可知 反应前后质量相等 即前后两个差值相等 这是解题的关键 迁移应用 20 答案设原溶液中有xmolFeCl3 ymolCuCl2 2Fe3 Fe3Fe2 固体减少质量 m1256g molxmol28xgCu2 FeFe2 Cu固体增加质量 m218g molymol8yg mol因为反应前后质量相同 即28xg 8yg 故 即原溶液中FeCl3与CuCl2物质的量之比是2 7 21 2 标准状况下 10gCO和CO2混合气体的体积是6 72L 则此混合气体中 CO和CO2的物质的量之比是 A 1 1B 2 1C 4 3D 2 3 22 解析从题中数据上看 无差值特征 但CO
13、2与CO在分子组成 摩尔质量上均存在差值 若气体的总物质的量一定 以CO2代换CO 每代换1mol 气体质量就增加16g 若6 72L 标准状况下 的气体是CO 其质量是 28g mol 8 4g 实际上 6 72L 标准状况下 的气体中 有CO2代换CO而使气体质量是10g 质量增加1 6g 标准状况下 6 72L气体的物质的量是0 3mol 设其中的CO2的物质的量是x x 0 1mol n CO n CO2 0 3 0 1 0 1 2 1 答案B 23 3 将1 5g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应 反应完全后 得到标准状况下的氢气1 12L 则两种金属可能是 Mg和Cu Zn和C
14、u Al和Fe Mg和AlA B C D A 24 4 一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4 H2C2O4 2H2O 若用0 1000mol L的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4 H2C2O4 2H2O 所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍 则KMnO4溶液的浓度 mol L 为 提示 H2C2O4是二元弱酸 10 KHC2O4 H2C2O4 8KMnO4 17H2SO48MnSO4 9K2SO4 40CO2 32H2OA 0 008889B 0 08000C 0 1200D 0 2400 25 解析可设NaOH溶液体积为1L 则KMnO4溶液为L n N
15、aOH 0 1mol L 1L 0 1moln KHC2O4 H2C2O4 2H2O n NaOH 0 1mol moln KMnO4 n KHC2O4 H2C2O4 2H2O mol molc KMnO4 0 0800mol L答案B 26 5 常温下 向20L的真空容器中通入amolH2S和bmolSO2 a和b都是正整数 且a 5 b 5 反应完全后 容器内气体可能达到的最大密度是 A 24 5g LB 14 4g LC 8g LD 5 19g L 27 解析若容器内充入的全是H2S 则气体的最大密度是 8 5g L 若容器内充入的全是SO2 则气体的最大密度是 16g L 因为2H2S
16、 g SO2 g 2H2O l 3S s 则只有H2S与SO2反应后SO2有剩余时 气体才可能达到最大密度 取a的最小值a 1 取b的最大值b 5 反应后剩余的气体是SO2 且n SO2 剩余最多 即4 5mol SO2 14 4g L 答案B 28 6 生态农业涉及农家肥料的综合利用 某种肥料经发酵得到一种含甲烷 二氧化碳 氮气的混合气体 2 016L 标准状况 该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管 发生的反应为 CH4 4CuOCO2 2H2O 4Cu 当甲烷完全反应后 硬质玻璃管的质量减轻4 8g 将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中 充分吸收 生成沉淀8 5g 1 原混合气体中甲烷的物质的量是 2 原混合气体中氮气的体积分数是多少 写出计算过程 29 解析分析CH4还原氧化铜的反应可知 硬质玻璃管的质量减轻4 8g是参加反应的CuO中O的质量 由化学方程式利用差量法可解本题 1 CH4 4CuOCO2 2H2O 4Cu固体质量差1mol4 80g1mol4 64g64gn CH4 n CO2 4 8g列比例式n CH4 0 075moln CO2 0 075mol 30
