高中化学计算中的基本解题方法

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1、高中化学计算中的基本解题方法例1. 16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催 化剂作用下于400 左右可发生反应：6NO 4NH35N26H2O(g)，达到平衡时在相同 条件下气体体积变为 17.5 mL，则原混合气体 中NO与NH3的物质的量之比有四种情况： 53、32、43、97。其中正确的 是( )。 A B C D“差量法”在化学方程式计算中的妙用由此可知共消耗15 mL气体，还剩余1 mL 气体，假设剩余的气体全部是NO，则 V(NO)V(NH3)(9 mL1 mL)6 mL53， 假设剩余的气体全部是NH3，则 V(NO)V(NH3)9 mL(6 mL1 mL)97， 但因该反应

2、是可逆反应，剩余气体实际 上是 NO、NH3的混合气体，故V(NO)V(NH3)介于 53与97之间，对照所给的数据知32与43 在此区间内。 答案 C【方法指导】 1所谓“差量”就是指反应过 程中反应物的某 种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的 相同物理量之和(终态 量)的差，这种物理量可 以是质量、物质的量、气体体积、气体压强 、反应过 程中的热效应等。 2计算依据：化学反应中反应物或生成物的 量与差量成正比。 3解题关键：一是明确产生差量的原因，并 能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差 量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际 的差值(实际 差量)。1一定质量的碳和8 g氧气在

3、密闭容器中于高 温下反应，恢复到原来的温度，测得容器内的 压强变为 原来的1.4倍，则参加反应的碳的质 量为( )。 A2.4 g B4.2 g C6 g D无法 确定练习习 答案 B2为了检验 某含有NaHCO3杂质 的Na2CO3 样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变 为w2 g，则该样 品的纯度(质量分数)是( )。答案 A3白色固体PCl5受热即挥发 并发生分解： PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)。现将5.84 g PCl5 装入2.05 L真空密闭容器中，在277 下达到 平衡，容器内压强为1.01105 Pa，经计 算可 知平衡时容器内混合气体的物质的量为0.05 m

4、ol，平衡时PCl5的分解率为 _。答案 78.6%【解题步骤】 一是表示出理论差值及相应反应物、生成 物对应 的物理量，要注意不同物质的物理量及 单位间的对应 关系；二是表示出实际 差量并 写在相应位置(注意应将理论差值与实际 差值 写在化学方程式最右侧)；三是根据比例关系 建立方程式并求出结果。 图示：例2. 5.85 g NaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热 ，逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应，将爆炸后的 气体溶于一定量水后再与足量锌作用，最后可得 H2_ L(标准状况)。解答连续反应类型计算题的捷径：关系式法 答案 1.12【方法指导】多步连续 反应计 算的特征是多个化学反应

5、 连续发 生，起始物与目标物之间存在定量关 系。解题时应 先写出有关反应的化学方程式 ，依据方程式找出连续 反应的过程中不同反 应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系 ，最后确定已知物和目标产 物之间的物质的 量的关系，列出计算式求解，从而简化运算过 程。练练习习 答案 3.362氯化亚铜 (CuCl)是重要的化工原料。国 家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为 CuCl的质量分数大于96.50%。工业上常通过 下列反应制备CuCl： 2CuSO4Na2SO32NaCl Na2CO3=2CuCl3Na2SO4CO2 (1)CuCl制备过 程中需要质量分数为20.0% 的CuSO4溶液，试计

6、 算配制该溶液所需的 CuSO45H2O与H2O的质量之比。(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品 置于一定量的0.5 molL1FeCl3溶液中，待样 品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL 1的Ce(SO 4)2溶液滴定到终点，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有关化学反应为 Fe3CuCl=Fe2Cu2Cl Ce4Fe2=Fe3Ce3 通过计 算说明上述样品中CuCl的质量分数 是否符合标准。答案 (1)511 (2)符合应用有关化学方程式或原子守恒规律找出 物质变 化过程中已知量与待求量之间的数量 关系(即找准关系式)，然后列式计算。例3 .

7、 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(双选)( )。A2 g B4 g C8 g D10 g极限思维的妙用极值法思路点拨 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 可求出金属质 量为8.125 g，假设金属全部为铝 可求的金属 质量为2.25 g，金属实际质 量应在2.25 g 8.125 g之间。故答案为B、C。 答案 BC【方法指导】极值法即“极端假设法”是用数学方法解 决化学问题 的常用方法，是采

8、用极限思维方式 解决一些模糊问题 的解题技巧。它是将题目 假设为问题 的两个极端，然后依据有关化学 知识确定所需反应物和生成物的值，进行分 析判断，从而求得正确结论 。极值法可以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 洁，解题思路清晰，把问题 化繁为简 ，由难 变易，从而提高解题速度。练习习 答案 A2向100 mL 1 molL1的NaOH溶液中通入 一定量的SO2后，将所得的溶液蒸干得到5.8 g 固体物质，则该 固体的成分是( )。 ANa2SO3 BNaHSO3 CNa2SO3、NaHSO3 DNa2SO3、NaOH解析 本题中反应后得到的物质只可能有

9、 Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3NaHSO3、 Na2SO3NaOH四种情况，其中只有Na2SO3 或只有NaHSO3时计 算比较简单 ，故可先分 别假设所得固体中只有Na2SO3或NaHSO3。 假设所得固体全部是Na2SO3，则由钠原子守 恒知可得到0.05 mol Na2SO3，质量为6.3 g； 同理可求出当固体全部为NaHSO3时的质量为 10.4 g，因计算出的两个数据均大于所得到的 固体质量，故说明固体物质中有一部分NaOH 没有转化为相应的盐。 答案 D1极值法解题的关键紧扣题设 的可能趋势 ，选好极端假 设的落脚点。 2极值法解题的基本思路(1)把可逆反应假设成向左

10、或向右的完全反 应。(2)把混合物假设成纯净 物。(3)把平行反应分别假设成单一反应。例4. 把含有某一种氯化物杂质的MgCl2粉末95 g溶于水后，与足量AgNO3溶液反应，测得生 成的AgCl为300 g，则该MgCl2中的杂质可能是 ( )。 ANaCl BAlCl3 CKCl DCaCl2混合物类计算的“简化高手”平均值法答案 B1可能混有下列两种杂质 的硫酸铵样 品13.2 g，与过量NaOH溶液在加热条件下反应，收 集到标准状况下4.3 L气体，则样 品中不可能 混入的杂质 是( )。 ANH4HCO3、NH4NO3 B(NH4)2CO3、NH4Cl CNH4Cl、NH4HCO3

11、DNH4Cl、NH4NO3练习习 解析 13.2 g纯净 的(NH4)2SO4与过量 NaOH溶液在加热条件下反应时 最多能生成标 准状况下4.48 L气体，实际 生成气体的体积为 4.3 Ln(B)设 n(B)n(A)。若某一组分值与平均值相同时， 该组 分含量的多少对平均值的大小无影响。(2)趋向关系：平均值越接近某组分值， 此组分在混合物中的含量越大。例5. 把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中 ，加入过量NaOH溶液。过滤出沉淀，经洗 涤、干燥、灼烧得到红棕色粉末的质量仍为 a g，则原合金中铁的质量分数为 ( )。A70% B52.4% C47.6% D30%淡化中间过程，关注最终组成

12、：巧用终态分析法 答案 A【方法指导】 终态 分析法是利用逆向思维方式，以与待求量 相关的物质(离子、分子或原子)在终态 的存在形式 为解题的切入点，找出已知量与待求量之间的关 系，不考虑中间变 化过程的一种快捷有效的解题 方法。在一些多步反应或多种混合物的计算中， 由于涉及到的反应繁多、数据不一或变化过程复 杂，解题时 如果逐一去分析这些反应或过程，按 步就班的进行计算，往往会纠缠 不清，导致思维 混乱，不但费时费 力，而且极易出错，甚至无法 解答。但如果我们淡化中间过 程，关注最终组 成 ，利用守恒关系进行整体分析，就会简化思维， 从而快速求解。1向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入25

13、0 mL 2 molL1的HNO3溶液，反应完成后生成 1.12 L NO(标准状况)，再向反应后溶液中加 入1 molL1 NaOH溶液，要使铁元素完全沉 淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少是( )。 A450 mL B500 mL C400 mL D不能确定练习习 答案 A2一定质量的镁、铝合金与硝酸恰好完全 反应，得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混 合气体，这些气体与标准状况下3.36 L氧气混 合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生 成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2 mol/L NaOH溶液至沉淀最多时停止加入，将沉淀滤 出，向滤液中加水稀释至500 mL，此时所得 溶液的

14、物质的量浓度为( )。 A0.5 mol/L B1 mol/L C1.2 mol/L D2 mol/L解析 由题意可知最终滤 液为NaNO3溶液 ，根据得失电子守恒和电荷守恒计算，金属失 去的电子数等于氧气得到的电子数(可以认为 硝酸起到转移电子的作用)，金属失去多少电 子就带多少单位正电荷，在溶液中就需结合 相同数目的硝酸根离子，最终生成硝酸钠，故 硝酸钠的物质的量为：n(NaNO3)4n(O2) 0.6 mol，则c(NaNO3)0.6 mol0.5 L1.2 mol/L。 答案 C【归纳总结】 终态 分析法是一种整体思维方法，可以概 括为“抓住反应本质，巧妙跨越中态，借助守 恒关系，利用终态 列式”。因只考虑始态和终 态，从而可大大简化解题过 程，提高解题效 率。