【附20套模拟试卷】2020高考化学押题（高考解题方法荟萃）系列：专题10-化学计算方法与技巧

专题1 0化学计算方法与技巧化学计算主要包括以下类型：有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算；有关物质的量的计算；有关气体摩尔体积的计算；有关溶液浓度（质量分数和物质的量浓度）；利用化学方程式的计算；有关物质溶解度的计算；有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算；有关燃烧热的简单计算；以上各种化学计算的综合应用。常见题型为计算选择题，计算填空题、实验计算题、计算推断题和综合计算题，而计算推断题和综合计算题，力求拉开学生的层次。一、化学计算的基本类型与解题策略1.有关化学量与化学式的计算有关物质的量、质量、气体体积、微粒数间的换算C推断分子式 相对分子质量、各元素的质量分数7 计算 计算,考查热点 分 子 式（化学式）、元素的质量分数 化合物中某元素的确定相对原子质量 I 有机物的分子式、结构有机物的通式一掌握基本概念，找出各化学量之间的关系解题策略J加强与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系,找出解题的突破口，在常规解法和计算技巧中灵活选用2.有关溶液的计算伊关溶质溶解度的计算有关溶液浓度（溶液的溶质质量分数和物质的量浓度）的计算考查热点J有关溶液pH的计算 有关溶液中离子浓度的计算有关溶解度和溶液浓度的计算，关键要正确理解概念的内涵，理清相互关系一般可采用守恒法进行计算有关溶液pH及离子浓度大小的计算，应在正确理解水的离子积、解题策略j pH概念的基础上进行分析、推理。解题时，首先明确溶液的酸（碱）性，明确 c（H*）或 c（0H）3.有关反应速率、化学平衡的计算利用化学反应速率的数学表达式进行计算考查热点 各物质反应速率间的换算有关化学,平衡的计算r加强对速率概念、平衡移动原理的理解解 题 策 略J将等效平衡、等效转化法等分析推理方法与数学方法有机结合，在采用常规解法的同时,、可采用极值法、估算法等解题技巧4.有关氧化还原、电化学的计算氧化产物、还原产物的确定及量的计算 转移电子数、电荷数的计算考查热点J 电极析出量及溶液中的变化量的计算|有关氧化还原反应的其他典型计算解 题 策 略I关键在于根据得失电子总数相等，列出守恒关系式求解5.有关化学方程式的计算运用计算技巧进行化学方程式的有关计算考查热点:热化学方程式中反应热、中和热、燃烧热的计算深刻理解化学方程式、热化学方程式的含义，充分利用化学反应前后的有解题策略J关守恒关系.一搞清各解题技巧的使用条件和适用范围，读懂题目，正确选择6.有关综合计算过量计算问题的分析讨论混合物计算和解题技巧复杂化学式的确定方法考查热点无数据计算的解决方法A数据缺省型的计算方法讨论型计算的解题思路隐含条件题的解决方法化学图象题的解题技巧人认真审题，明确是常见综合计算中的哪种类型，寻求解决的合理思路和方法解题策0 善于抓住化学与数学知识间的交叉点，运用所掌握的数学知识，通过对化学知L识的分析，建立函数关系二、化学计算的常用方法与规律1.差量法一一根据变化前后的差量列比例式计算解题的一般步骤可分为：准确写出有关反应的化学方程式；深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该 理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。2 .守恒法一一利用质量、元 素（原子）、得失电子、电荷守恒计算物质化学式：正化合价总数=|负化合价总数I电解质溶液：所有阳离子所带正电荷总数=所有阴离子所带负电化学变化化学反应表示形式荷总数陷 化 还 单一反应：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数Y-原反应q个连续反应：找出化合价在变化前后真正变化的物循质及所反应的量 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 离子反应：等号两边离子所带电荷数相等r电化学 阳（负）极失电子总数=阴（正）极得电子总数L串联的原电池（电解池），各极上转移电子数相等气相反应：反应物总键能=生成物总键能+反应热化学方程式那循 宏观：参 加 反 应m （反应物）=反应生成m （生成物）质量守恒定律I微观：元素种类不变，各元素原子个数守恒利用守恒法解题可避免书写繁琐的化学方程式和细枝末节的干扰，直接找出其中特有的舟恒关系，提高解题的速度和准确渡。守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数.据中寻找恒量对象关系。3 .关系式法一一多步变化用物质的量的关系首尾列式计算关系式法适用于多步进行的连续反应，以中间产物为媒介，找出起始原料和最终产物的关系式，可将多步计算一步完成。有时利用关系式法列出的比例式与利用原子个数守恒列出的比例式相一致，但不能一概而论，关键在于中间过程的变化。要善于区分，正确选择解题技巧。4 .极值法一一极端假设的计算方法极值法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。其主要应用于：（1）判断混合物的组成：把混合物看成某组分的纯净物进行计算，求出最大值.最小值，再进行分析讨论。（2）判断可逆反应中某个量的关系：把可逆反应看作向某个方向进行到底的状况。（3）判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量的大小变化，把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。（4）判断生成物的组成：把多个平行反应看作逐个单一反应。5 .图象法一一运用图象中的函数关系分析计算一般解题思路：（1）根据题设条件写出各步反应的化学方程式，并通过计算求出各转折点时反应物的用量和生成物的生成量，以确定函数的取值范围。（2）根据取值范围，在图象上依次作起点、转折点、终点，并连接各点形成图象。（3）利用图象的直观性，找出其中的函数关系，快速解题。6 .其他方法：化学计算的方法很多，除了上述5种方法外，还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。此外近几年的上海高考中还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题，测试学生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、函数、图像关系、不等式、数列等），用以解题。【高考在线】例 1.将一定量的锌与1 0 0 m l 1 8.5 m o l/L 的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体 A 3 3.6 L（标准状况）.将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c（H*）=0.I m o l/L 则下列叙述错误的是（）A.气体A为 S 0；和氐的混合物 B.气体A为 S 0；和氐的体积比为4:1C.反应中共消耗锌97.5 g D.反应中共转移电子3 m o i解析：SO2 x硫酸含；H2 yL 85ol m o.IB OISO/根据电子守恒得 2x+2y=2z x+y=l.5 m o l z=x+y=l.5 m o l再由溶液中电荷守恒得：n (H+)+2n (n*)=2n (S O?)0.l m o l X 1+1,5 m o l X2-2n(S O?)n (S O?)=1.5 5 m o l反应掉的 n (S O?)=1.85 m o l-l.5 5 m o l=0.3 m o l即生成的 S O z 为 0.3 m o l,氢气为 1.5 m o l-0.3 m o i=1.2m o l所以答案很容易得出为B例 2.有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共1 0 g,跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得 到 1 4 g 无水晶体。该碱金属M可能是（）A.锂 B.钠 C.钾 D.锄（锂.钠.钾.钵的原子量分别为：6.94.23.3 9.85.4 7）解析：设 M的原子量为xM-MOH M2O 2M O Hx x +1 7 /0 +1 6由 题 氤用贤+1 0 -0 1 0解得 4 2.6 x 1 4.5例 3.铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成4份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应后，在标准状况下生成N 0 的体积和剩余金属的质量如下表（设硝酸的还原产物只有N 0）下列结果正确的是(A.硝酸的浓度为4 m o l/L B.中溶解了 5.6 g F eC.中溶解了 9.6 g C u D.中V=896 0解析：在中金属剩余，则无F e 溶 液 中 只 有 根 据 电 子 守 恒(金 属 失 去 的 电 子=硝酸得到的电子)确定M 应为0.1 5 m o l 硝酸的物质的量=起酸作用的硝酸+被还原的硝酸n (H N O3)=0.1 5 m o l X 2+0.l m o l=0.4 m o l例 4.今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：*.N H；.C l .M g，B a 、C O 32,S O：、现取三份1 0 0 m L 溶液进行如下实验：份加足量N a O H 溶液加热后，收集蓟气体0.0 4 m o l(1)第一编号份 加 入 A g N O3稀硝酸体积/m L1 0 020 03 0 04 0 0溶液有沉淀产剩余金属/g1 8.09.600生N O 体积/m L224 04 4 806 7 20V(2)第二(3)第三份加足量B a C l：溶液后，得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤，干燥后，沉淀质量为2.3 3g 根据上述实验，以下推测不正确的是()A.十一定存在，C 1-可能存在B.,可能存在，C 1 一一定存在C.1 0 0 m L 溶液含 0.0 2 m o l C O 32-D.N H：一定存在，B a2+.M g*一定不存在解析：本题考查离子检验和推断及相关计算，中等题。(1)说明溶液中可能存在ar、S O/一、C(V 一等离子；据(2)知 N H：有 0.0 4 m o l 据(3)知：B a S 0 4 有 2.3 3 g (即0、0 1 m o l ),即有 0.0 1 m o l S O?-；有B a C 0 3 为 6.27 g-2.3 3 g=3.94 g (B P 0.0 2 m o l ),即-有0.0 2 m o l；B a*.M g 不会存在，C 可 能 存 在。由于，n (N H；)+2(C O s2-)+2(S O/-)，由电荷守恒可知，必有+。例 5.加热碳酸镁和氧化镁的混合物m g,使之完全反应，得剩余物n g,则原混合物中氧化镁的质量分数为()A.B.C.21n-10m11mX100%21(m-n)UrnX100%gX1。%D.吗生X100%31m设 M g C 0 3 的质量为xM g C O3=M g O+C Q t 混合物质量减少84 44 44x(m-n)g84 44 21(m-n)解得 x=1r-g原氧化镁的质量=m/l21n-10m11则原w(MgO)2 In-10m11mX100%应选A o例 6.在 A L (S 04)3 和(N H )2sO 的混合溶液中加入b m o l 的 B a C L,恰好使溶液中的S O 厂完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c m o l N I L,则原溶液中的A/+的 浓 度(m o l/L)为()2b-cA*2a2b-c3 aD.2b-c6 a解析：由于N f t 的物质的量为cmoL由原子守恒和电荷守恒得：(N H4)2s0,的物质的量为标oL反应时用去的B a C L 的物质的量也为|moL剩余的B a C k 为(b|)m o l,则A k (S O,)3 中的S O/-的物质的量也为(b-|)m o l,由电荷守恒得：n (A l3+)X 3=C/h c(b-)X2,所以 c (A l )=-m o l/L o 答案：C.例 7.常温、常压下，某气态免与氧气的混合气体4 L,充分燃烧后通过浓H z S O,，恢复到原状态气体体积变为2 L,则