高考化学复习专题化学计算的基本方法技巧1Word文档格式.docx

高考化学复习专题化学计算的基本方法技巧1Word文档格式.docx

《高考化学复习专题化学计算的基本方法技巧1Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学复习专题化学计算的基本方法技巧1Word文档格式.docx（23页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（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==0.03mol

Cu提供电子数：

0.01×

2=0.02mol

Cu2O提供电子数：

0.03-0.02=0.01moln（Cu2O）=0.01/2=0.005mol

n（CuO）=0.0025-0.01-0.005×

2=0.005mol

（4）根据（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmoln（CuO）=X-0.005mol。

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.35gB.30gC.20gD.15g

（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①质量差；

②气体体积差；

③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（1.01×

105Pa,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+

）O2xCO2+

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

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.0.241B.0.259C.0.403D.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：

①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。

②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40～50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：

IO3－＋5I－＋6H＋→3I2＋3H2O

I2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－

【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－

6mol1mol

0.030mol/L×

18.00mL×

10-3n

n（I2）==0.09×

10-3mol

每千克食盐中含KIO3：

∴该加碘食盐是合格的

【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0.103g，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）0.504g。

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。

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MgCO3B.MgCO3和SiO2

C.K2CO3和SiO2D.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H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是

A.2gB.4gC.8gD.10g

【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。

“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。

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

A．30B．46C．50D．66

（该混合气体的平均相对分子质量可能是:

（A）30，（B）46，（C）50，（D）66可用极限法求解：

（1）假设混合气体中无NO，则混合气体的平均相对分子质量为最大值。

设NO2、N2O4的物质的量分别为x、y，由电子守恒和原子守恒得方程组：

x+2y=0.06，x+y=0.05

解之，得x=0.04mol，y=0.01mol

则，混合气体的平均相对分子质量M=（46*0.04+92*0.01）/0.05=55.2

（2）假设混合气体中无N2O4，则混合气体的平均相对分子质量为最小值。

设NO、NO2的物质的量分别为x、y，由电子守恒和原子守恒得方程组：

3x+y=0.06，x+y=0.05

解之，得x=0.005mol，y=0.045mol

则，混合气体的平均相对分子质量M=（30*0.005+46*0.045）/0.05=44.4

（3）所以，44.4＜M＜55.2，选（B）（C）

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、讨论反应发生的程度；

2、讨论反应物是否过量；

3、讨论反应物或生成物的组成范围；

4、讨论不定方程的解。

解题思路：

①写方程式，找完全点。

即写出因反应物相对量不同而可能发生的化学反应方程式，并分别计算，找出二者恰好完全反应时的特殊点。

②确定范围、计算、判断。

即以恰好完全反应的特殊点为基准，讨论大于、小于或等于的情况，从而画出相应的区间，确定不同的范围，然后在不同范围内推测并判断谁过量，从而找出计算依据，确定计算关系，得出题目的答案。

【例6】向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。

请回答下列问题：

（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。

（2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体。

请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？

所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少

【点拨】

（1）由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同，故可根据CO2和KOH反应时物质的量之比对产物进行讨论。

由：

①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3可知n（CO2）/n（KOH）=1/2时产物为K2CO3，n（CO2）/n（KOH）=1时产物为KＨCO3，所以n（CO2）/n（KOH）<

1/2时，KOH过量则产物为K2CO3＋KOH；

1/2<

n（CO2）/n（KOH）<

１时，对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足，所以产物为K2CO3＋KHCO3；

n（CO2）/n（KOH）>

１时，二氧化碳过量，则固体产物为KHCO3。

答案为：

①K2CO3＋KOH②K2CO3③K2CO3＋KHCO3④KHCO3

（2）由：

①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O②CO2＋KOH＝KHCO3

22.4L（标态）138g22.4L（标态）100g

2.24L（标态）13.8g2.24L（标态）10.0g

∵13.8g＞11.9g＞10.0g

∴得到的白色固体是K2CO3和KHCO3的混合物。

设白色固体中K2CO3xmol，KHCO3ymol，即

xmol2xmolxmolymolymolymol

xmol＋ymol＝2.24L/22.4mol•L—1＝0.100mol（CO2）

138g•mol—1×

xmol100g•mol—1×

ymol＝11.9g（白色固体）

解此方程组，得

x＝0.0500mol（K2CO3）

y＝0.0500mol（KHCO3）

∴白色固体中，K2CO3质量为138g•mol—1×

0.0500mol＝6.90g

KHCO3质量为100g•mol—1×

0.0500mol＝5.00g

消耗KOH物质的量为

2xmol＋ymol＝2×

0.0500mol＋0.0500mol＝0.150mol

∴所用KOH溶液物质的量浓度为

0.150mol/0.300L＝0.500mol•L—1

6、常温下盛有10mlNO2和10mlNO组成的混合气体的大试管倒立于水中，当向其中缓缓通入O2一段时间后，试管内残留有2mL气体，则通入O2的体积可能为多少升?

三、化学基本计算形式

一、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

分子式相对分子质量、各元素的质量分数

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相对原子质量

有机物的通式

有机物的分子式、结构式

有机反应中量的关系及性质

阿伏加德罗定律及其推论的应用

解题策略

掌握基本概念，找出各化学量之间的关系

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

二、有关溶液的计算

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

考查热点有关溶液pH的计算

有关溶液中离子浓度的计算

有关溶液浓度的计算，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、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（OH－）

三、有关化学反应速率、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

加强对速率概念、平衡移动原理的理解

解题策略将等效平衡、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

四、有关氧化还原反应以及电化学的计算

氧化产物、还原产物的确定及量的计算，有关氧化还原反应的其他典型计算

考查热点转移电子数、电荷数的计算

电极析出量及溶液中的变化量的计算

解题策略关键在于根据得失电子总数相等，列出守恒关系式求解

五、有关化学方程式的计算

考查热点运用计算技巧进行化学方程式的有关计算

热化学方程式中反应热、中和热、燃烧热的计算

解题策略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关守恒关系、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

六、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

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

认真审题，明确常见综合计算的类型，寻求解决的合理思路和解决方法

解题策略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，通过对化学知识的分析，建立函数关系

考点突破

考点

以化学常用计量为切入点的计算

阿伏加德罗常数与物质的量是中学化学的主要的基本知识，是每年高考的必考内容之一，能很好考查学生对知识的掌握程度。

例题1用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是

A．1molNa2O2与足量水反应，转移的电子数为2NA

B．常温、常压下，6.72LN2中所含的共同电子对数小于0.9NA

C．含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.1NA

D．常温下，1LpH=2的盐酸与1LpH=12的一元碱混合（假设混合后溶液的体积为2L），反应后溶液的H＋的数目大于2×

10-7NA

【解析】Na2O2在反应中氧元素的化合价－1价升高至0价，由－1价降低为－2价，故1molNa2O2与足量水反应，转移的电子数为NA，故选项A不正确；

N2中含N≡N，常温下6.72LN2的物质的量小于0.3mol，故共用电子对数小于0.9mol，B正确；

浓硫酸与足量的铜反应H2SO4，并不能完全反应，因为随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸和铜不反应，所以SO2小于0.1mol，C错误；

D中反应后溶液呈中性或碱性，则H+的数目小于或等于2×

10-7NA，D错误。

【答案】B

【点评】本题考查阿伏加德罗常数。

此题型考查的知识点多，覆盖面大，一直备受高考青睐。

它仍将成为2010年高考命题的热点，考查角度主要有：

气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的应用、物质的量浓度、溶液中粒子有关计算、原子结构（量的关系、成键情况）、氧化还原反应（电子转移数目）等。

高考对气体摩尔体积的考查仍有两种方式：

一是以它为工具，计算标况下气体的物质的量；

二是考查对概念的理解，如研究对象一定为气体，可以是单一气体也可是混合气体等。

◆演练1　用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是

A．500mL0.2mol·

L－1的Na2S溶液中含S2－0.1NA

B．44g丙烷所含的共价键数为9NA

C．25℃，1.01×

105Pa时，4g氦气所含原子数为NA

D．标准状况下，1.12L氢气（DT）所含的中子数为0.15NA

【解析】A项，因S2－水解，故S2－的物质的量小于0.1NA。

B项，烷烃的共价键数为：

3n+1,因此44g丙烷（1mol）的共价键数为10NA。

C项，4g氦气（1mol）d原子数为NA，与外界条件无关。

D项，DT含中子数为3，标准状况下，1.12L氢气（DT）（0.05mol）所含的中子数为0.15NA

【答案】AB

以热化学和电化学为切入点的计算

这类题目往往有一定的综合性。

主要涉及对热化学方程式的理解和盖斯定律的运用、电池反应方程式的书写及盐溶液中粒子浓度大小的比较等知识，多以能源问题等社会背景为载体，既要掌握核心知识，又要能从化学视角观察社会热点问题，能准确接受新的信息，具备用分析的方法解决简单化学问题的能力。

例题2北京奥运会火炬“祥云”所用的环保燃料为丙烷（C3H8），悉尼奥运会火炬所用燃料为65％的丁烷（C4H10）和35％的丙烷，亚特兰大奥运火炬燃料是丙烯（C3H6）。

已知：

C3H8（g）＋5O2（g）＝3CO2（g）＋4H2O（l）；

△H1＝－2220.0kJ·

mol－1

C3H6（g）＋9/2O2（g）＝3CO2（g）＋3H2O（l）；

△H2＝－2059kJ·

2H2（g）＋O2（g）＝2H2O（l）；

△H3＝－571.6kJ·

（1）丙烷脱氢得丙烯的热化学方程式为：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐。

该电池的负极反应式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）常温下，0.1mol·

L－1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）______c（CO32－）（填“＜”“＞”或“＝”），原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（用离子方程式和必要的文字说明）。

【解析】

（1）由盖斯定律可知：

△H1－△H2－

△H3＝－2220.0kJ·

mol－1－（－2059kJ·

mol－1）－

×

（－571.6kJ·

mol－1）

＝124.8kJ·

（2）负极反应式为：

C3H8＋10CO32－－20e－＝13CO2＋4H2O

（3）由于0.1mol·

L－1NaHCO3溶液的pH＞8，说明溶液呈碱性，进一步推测可知，HCO3－的水解程度大于HCO3－有电离程度。

【答案】

（1）C3H8（g）＝C3H6（g）＋H2（g）；

△H＝＋124.8mol·

L－1

（2）C3H8＋10CO32－－20e－＝13CO2＋4H2O

（3）＞；

HCO3－

CO32－＋H＋，HCO3－＋H2O

H2CO3＋OH－，HCO3－的水解程度大于电离程度。

【点评】试题设计采取围绕一个主题多点设问的方法，在全面考查学生基础知识的同时，也体现了以能力立意的特点。

◆演练2下图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A、B是两块纯铜片，插在CuSO4稀溶液中，铜片与引出导线相连，引出端分别为X、Y。

（1）当以I＝0.21A的直流电电解60分钟后，测得铜片A的质量

增加了0.25g，则图中的X端应与直流电的＿＿＿极相连，

它是电解池的＿＿＿极。

（2）电解后铜片B的质量＿＿＿（答“增加”“减少”或“不变”）

（3）列式计算实验测得阿伏加德罗常数NA。

（已知电子电量

e＝1.60×

10－19C）

【解析】通电后铜片A的质量增加，说明A为阴极，它应与电源负极相连；

此时铜片B为阳极，其质量减少；

由Q＝It＝

2×

NA×

e,可得：

NA＝

。

（1）负极；

（2）减少；

（3）NA＝

＝6.0×

1023mol－1

以化学反应速率和化学平衡为切入点的计算

例题3将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气（忽略CO2）放入一定体积的密闭容器中，550