高中化学 高考计算题解题勘误讲义.docx

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高中化学高考计算题解题勘误讲义

高考计算题解题勘误讲义

一、根据化学方程式计算型题

例1（1997-35） 将8.8gFeS固体置于200mL2.0mol·L-1的盐酸中，以制备H2S气体。

反应完全后，若溶液中H2S的浓度为0.10mol·L-1，假定溶液体积不变，试计算：

（1）收集到的H2S气体的体积（标准状况）。

（2）溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度（摩尔浓度）。

【错解】

第

（1）问：

①收集到H2S气体2.24L。

②FeS～H2S

88         1

8.8        x

x=0.1mol

③设未收集到x′LH2S气体，所以

0.1mol·L-1=0.1mol/x′L

x′=100L

第

（2）问：

①[H+]=0.2mol/0.2L=0.1mol·L-1。

②∵H2S为0.1mol·L-1，∴H2S为0.2×0.1=0.02（mol）

H+=2×0.02（mol）

H+（总）=0.2+0.02×2=0.24（mol）

③[H+]=（0.2×2+2×0.1）/0.2=2（mol/L）

【评析】 审题时注意：

①溶液中H2S的浓度直接影响到收集到的H2S气体的体积，②盐酸过量。

第

（1）问是根据化学方程式的计算

FeS+2HCl==FeCl2+H2S↑

解之，得x=0.2mol，y=0.1mol，z=0.1mol。

盐酸过量0.20L×2.0mol·L-1-0.2mol

=0.2mol

共生成H2S0.1mol，在溶液中溶解的H2S的物质的量为0.10mol·L-1×0.20L=0.020mol

能收集到H2S的物质的量=0.1mol-0.020mol

=0.08mol

能收集到H2S的体积（标准状况）为：

0.08mol×22.4L·mol-1=1.8L

出现①误区，是由于不理解题意，未考虑溶液中溶解的H2S的物质的量，导致失误。

出现②误区，由于概念不清，列式错误所致。

出现③误区，也由于概念不清，列式错误所致。

只有理解了收集到的H2S气体体积应等于反应生成的H2S气体的体积减去在溶液中溶解的H2S气体的体积，才能走出此误区。

第

（2）问根据生成FeCl20.1mol，可知溶液中Fe2+物质的量浓度为0.1mol÷0.20L=0.50mol·L-1

溶液中H+的物质的量浓度=0.2mol÷0.20L=1.0mol·L-1（注意：

H2S弱酸的电离忽略不计）。

出现①误区，是由于运算结果错误所致。

出现②误区，是由于在强酸性条件下，误将弱酸完全电离，导致失误。

出现③误区，是由于分子上出现了“2×0.1”，误认为H2S在溶液中完全电离，产生0.2mol的H+离子，导致失误。

【正确答案】 根据方程式FeS+2H+==Fe2++H2S↑可判断盐酸过量，计算应以FeS的物质的量为基准。

（1）共生成H2S0.10mol。

在溶液中溶解的物质的量为：

0.10mol·L-1×0.20L=0.020mol所以收集到H2S气体的物质的量为：

0.10mol-0.020mol=0.08mol

收集到H2S气体的体积（标准状况）为：

22.4L·mol-1×0.08mol=1.8L

消耗掉H+0.20mol，反应前H+的物质的量为：

2.0mol·L-1×0.20L=0.40mol

例2（1994-37） 现有一份CuO和Cu2O混和物，用H2还原法测定其中CuO的质量x（g）。

实验中可以测定如下数据：

W—混和物的

（已知摩尔质量：

Cu—64g/mol、CuO—80g/mol、Cu2O—144g/mol、H2O—18g/mol）

（1）为了计算x，至少需要测定上述四个数据中的______个，这几个数据的组合共有______种，请将这些组合一一填入下表空格中。

②每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满。

（2）从上述组合中选写一个含W的求x的计算式：

x=________

【错解】

第

（1）问：

①两个数据的组合为6种：

W,WCu

②两个数据的组合为小于5种：

W,WCu

【评析】 走出误区的关键是审清所发生的化学反应。

H2还原CuO，是初三化学中一个重要的反应，将此反应从大脑中检索出来，并产生正迁移，推出H2还原Cu2O的化学方程式：

这两个化学方程式是测定CuO质量的计算依据。

根据反应可知，为了计算CuO质量x（g），至少需要测定出题目所测4个数据中的两个，应

=6，可推出这4个数据的组合数为6。

在此基础上，必须根据本题中发生的化学反应对各种组合进行分析。

由①、②两个化学方程式中消耗H2的物质的量与生成H2O的物质的量之比都是1∶1（与混合物中CuO和

的质量x（g）。

舍弃这种组合，其余5种组合便是本题的答案。

要写含有W的求x的计算式，应选用含W的组合①W，WCu；②

CuO含量的必要数据时，没有根据本题化学反应的特点进行分析，舍弃

由于不会运用数学知识解决化学问题，思维欠有序，造成了漏解和错解。

第

（2）问：

出现①、②误区，是由于未审清题目要求“从上述组合中选写一个含W的求x的计算式”，所写x的计算式中不含W，造成失误。

出现③误区，属于笔误。

由于时间紧迫，从草稿到填写答案过程中出了差错，导致失误。

【正确答案】

1）2，5

W,WCu

二、关系式法型题

例1（1998-34） 本题分子量用以下数据：

H2O18.0，CaO56.0，CaO272.0。

过氧化钙是一种安全无毒的氧化物，通常含有部分CaO，且带有数量不等的结晶水。

为分析某过氧化钙样品的组成进行了如下实验。

①称取0.270g样品，灼热使之完全分解，生成CaO、O2和H2O，得到的O2在标准状况下体积为33.6mL。

②另取0.120g样品，溶于稀盐酸，加热煮沸，使生成的H2O2完全分解。

然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀，经过滤洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定，共用去31.0mLKMnO4溶液。

化学方程式如下：

5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O

（1）写出CaO2受热分解的化学方程式。

（2）计算样品中CaO2的质量分数。

（3）计算样品中CaO2·xH2O的x值。

【错解】 第

（1）问：

①CaO2==CaO+O2，②CaO2==Ca+O2，③2CaO2+H2O==2CaO+O2+H2O，④2CaO2·nH2O==2CaO+O2+2nH2O（n=1，2，3……即定值）。

第

（2）问：

①40％，②62％，③

×10-3），②72∶M（CaO2·xH2O）=80％，M=90，x=1。

【评析】 第

（1）问：

根据信息①，可写出CaO2受热分解的化学

误区是由于未读懂题示信息所致。

③误区是由于多写了水的分子式所致。

④误区是由于未通观全题的叙述，误将CaO2·xH2O写成有定值的水，造成失误。

第

（2）问：

根据信息①中，O2在标准状况下的体积可求出的物质的量为33.6mL÷22400mL·mol-1=1.50×10-3mol。

根据关系式2CaO2～O2，可求得CaO2物质的量为2×1.50×10-3mol，CaO2质量为2×1.50×10-3mol×72.0g·mol-1

样品中CaO2的质量分数为：

出现①误区，是由于化学方程式未配平，关系式未找对（CaO2～O2），导致失误。

出现②误区，是由于误将CaO2的摩尔质量72.0g·mol-1用CaO的摩尔质量56.0g·mol-1代入式中计算，导致失误。

出现③误区，是由于未用题中数据，直接用CaO2·H2O的摩尔质量进行求算，虽然计算结果都是80％，但计算的依据错误。

第（3）问：

根据信息②，可求出CaC2O4物质的量（即Ca2+总物质的量），所用关系式为：

5CaC2O4～2KMnO4

KMnO4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0mL×10-3L·mL-1·CaC2O4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0×10-3L×5/2=0.00155mol

其中CaO2所含Ca2+的物质的量为：

CaO的物质的量为0.00155mol-0.00133mol

m（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g·mol-1

=0.012g

m（H2O）=0.120g-0.120g×80.0％-0.012g=0.012g

CaO2与H2O的物质的量之比为

出现①误区，是由于错误列式：

CaO2·xH2O～CaC2O4～xH2O

（72+18x）g             1mol

0.120g       1.55×10-3mol

误将0.120g全部看成CaO2·xH2O，忽略了样品中“通常含有部分CaO”，CaO2·xH2O～CaC2O4这个关系式也是错的，CaC2O4的物质的量是溶液中全部Ca2+的物质的量，它不等于CaO2中所含的Ca2+的物质的量。

出现②误区，是由于误将样品中CaO2的质量分数（80％）作为结晶水合物中含CaO2的质量分数，进行推算，导致失误。

=80.0％

（3）n（CaC2O4）=n（Ca2+）=31.0×10-3L×0.0200mol·L-1

m（CaO）=（0.00155mol-0.00133mol）×56.0g·mol-1=0.012g

m（H2O）=0.120g-0.120g×80.0％-0.012g=0.012g

例2（1998-35） 下面是4种盐在不同温度下的溶解度（g/100gH2O）

NaNO3            KNO3             NaCl              KCl

10℃             80.5             20.9               35.7             31.0

100℃           175              246                39.1             56.6

（计算时假定：

①盐类共存时不影响各自的溶解度；②过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计。

）

（1）取23.4gNaCl和40.4gKNO3，加70.0gH2O，加热溶解。

在100℃时蒸发掉50.0gH2O，维持该温度，过滤析出晶体，计算所得晶体的质量（m高温）。

将滤液冷却至10℃，待充分结晶后，过滤。

计算所得晶体的质量（m低温）。

（2）另取34.0gNaNO3和29.8gKCl，同样进行如上实验。

10℃时析出的晶体是______（写化学式）。

100℃和10℃得到的晶体质量（m′高温和m′低温）分别是多少？

【错解】 第

（1）问：

①m高温=19.6g，②m低温=35.9g。

第

（2）问：

①NaCl，②KNO3。

【评析】 第

（1）问：

阅读4种盐在不同温度下的溶解度、计算时的假定①和②。

因为NaCl的溶解度随温度变化不大，且100℃时溶解度最小，所以蒸发浓缩NaCl和KNO3的混合液时，将有大量NaCl晶体析出。

过滤后，KNO3的溶解度随温度的变化最大，所以会有大量KNO3晶体析出，与此同时，也会有少量NaCl晶体析出。

具体解法是：

设：

100℃蒸发掉50.0gH2O后，溶液中NaCl的质量为x

溶质       溶剂

39.1g      100g

x      （70.0g-50.0g）

39.1g∶x=100g∶（70.0g-50.0g）

析出的NaCl晶体质量m高温=23.4g-7.82g

=15.6g

设：

冷却到10℃，析出的NaCl晶体质量为y

溶剂 析出溶质的质量（100℃降至10℃）

100g                           （39.1g-35.7g）

（70.0g-50.0g）                                  y

100g∶（70.0g-50.0g）=（39.1g-35.7g）∶y

设：

溶液中KNO3的质量为z

溶质             溶剂

20.9g            100g

z           （70.0g-50.0g）

20.9g∶z=100g∶（70.0g-50.0g）

析出的KNO3晶体质量为40.4g-4.18g=36.2g

10℃析出的晶体总质量m低温=0.68g+36.2g

=36.9g

出现①误区，是由于错误列式：

溶质       溶剂

39.1g      100g

x        50.0g

39.1g∶x=100g∶50.0g

出现②误区，是由于在40.4-4.18的计算中失误（0.4-0.18不需借个位数），即40.4-4.18=35.2，造成失误（0.68g+35.2g=35.9g）。

第

（2）问：

根据NaNO3+KCl

KNO3+NaCl

85g       74.5g   101g     58.5g

34.0g    29.8g     x         y

解之，得x=40.4g，y=23.4g

因而根据溶解度数据，100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体，冷却后得到的主要是KNO3，同时也有少量的NaCl晶体。

所以本问与第

（1）问情况相同，不必再计算。

另一种思路：

两种原始溶液中各种盐的物质的量都相等。

四种离子浓度完全相同，根据溶解度数据，100℃时蒸发后得到的是NaCl晶体，冷却后得到的主要是KNO3晶体，同时也有少量的NaCl晶体析出。

出现①误区，显然是漏掉了KNO3。

出现②误区，显然是漏掉了NaCl。

【正确答案】

（1）100℃蒸发掉50.0gH2O后溶液中NaCl的质量为

析出的NaCl晶体质量m高温=23.4g-7.82g=15.6g

冷却到10℃，析出的NaCl晶体质量为

析出的KNO3晶体质量为40.4g-4.18g=36.2g

10℃析出的晶体总质量m低温=0.68g+36.2g=36.9g

（2）KNO3和NaCl

m′高温=m高温=15.6g                  m′低温=m低温=36.9g

三、列方程组法型题

例1（1997-36） 1996年诺贝尔化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家。

C60分子是形如球状的多面体（图2-2-1），该结构的建立基于以下考虑：

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（1）C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；

②C60分子只含有五边形和六边形；

③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：

据上所述，可推知C60分子有12个五边形和20个六边形，C60分子所含的双键数为30。

请回答下列问题：

（1）固体C60与金刚石相比较，熔点较高者应是______，理由是：

____________________。

（2）试估计C60跟F2在一定条件下，能否发生反应生成C60F60（填“可能”或“不可能”）______，并简述其理由：

_________________________。

（3）通过计算，确定C60分子所含单键数。

C60分子所含单键数为______。

（4）C70分子也已制得，它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知。

通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目。

C70分子中所含五边形数为______，六边形数为______。

【错解】 第

（1）问：

①低，②C60。

③金刚石键能小，C60含多个不饱和键，结构不稳定。

④金刚石中只有单键，而C60中还含双键，双键键能比两个单键低，金刚石熔点高。

⑤金刚石中每个碳与其余4个碳原子相连，C60中只是3个，破坏金刚石的能量要高。

⑥金刚石全部按六边形结合，比C60稳定，金刚石只含单键，C60有双键。

⑦因C60中双键数大于金刚石，分子间键能大，熔点较高。

⑧金刚石4个碳原子呈正四面体排列，或金刚石是正方形网状，每个碳原子都与4个碳原子相连，键能大。

第

（2）问：

①不能。

②因为C60含有双键。

③不可能，F2不可能将每个碳键上的氢全部取代，只有一小部分活泼氢可以反应。

④不可能，C60只含有30个双键，加成时只能有30个F原子参加反应。

⑤不可能，负一价的F极为稳定，不能形成双键。

②12×5＋20×6-30=150。

③x=90，因为双键为30个，所以单键数=90-30×2=30。

④全是单键，60×4=240，因为有30个双键，所以单键=240-30×2=180。

⑤面数=12+30=36，60+36-棱边数=2，棱边数=单键数=96-2=94。

第（4）问：

①面数=70+35-70-2=33（个）。

②5x+6y=3×70

【评析】 阅读新信息，知道①C60分子是形如球状的多面体，固体C60不是原子间体。

②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键。

③C60分子只含有五边形和六边形。

④多面体的顶点数、面数和棱边数的关系，遵循欧拉定理：

顶点数+面数-棱边数=2。

⑤C60分子有12个五边形和20个六边形。

⑥C60分子所含双键数为30。

根据信息①可以回答第

（1）问。

根据信息⑥可以回答第

（2）问。

根据信息②、④、⑤可以回答第（3）问。

根据信息②、③、④可以回答第（4）问。

第

（1）问：

出现①误区，是由于慌忙中把C60熔点比金刚石熔点低，答成了“低”，造成了答非所问的错误。

由此可见，在考场上保持良好的心态是十分重要的，希望今后的考生要努力走出这类误区。

出现②误区，是由于判断错误所致。

出现③～⑦误区，均由于不知道不同类物质的熔点的高低是由晶体类型决定的，不清楚金刚石是原子晶体，而固体C60不是原子晶体，仅比较单双键键能大小是不正确的，才导致了失误。

出现⑧误区，是由于对金刚石是原子晶体，它是正四面体空间网状结构，既不是平面网状，也不同于甲烷分子的正四面体构型不清楚，导致失误。

第

（2）问：

出现①误区，是由于判断错误所致。

出现②误区，是由于未指明双键个数，回答中不能充分运用题示新信息“C60分子所含的双键数为30”，反映出有些同学的自学能力差，或思维的严密性差，导致了失误。

出现③误区，是由于把加成反应答成了取代反应所致。

出现④误区，是由于混淆了加成反应与取代反应所致。

出现⑤误区，是由于抓不住答题要点，答非所问所致。

第（3）问：

出现①误区，是由于双键数求错，不清楚题目中“C60分子所含的双键数为30”的含义，导致失误。

出现②误区，是由于总键

失误。

出现③误区，是由于双键数应为30，不应是30×2=60，导致失误。

出现④误区，是由于把单键数与价电子数混为一谈导致失误。

应该是60个碳原子，共有60×4=240个价电子，每4个价电子形成一个双键，耗用掉30×4=120个价电子，每2个价电子形成一个单键，所以单

现12＋20=36这一加法运算的错误，导致后面的推导连续失误。

应该是面数=12+20=32，60+32-棱数=2，棱边数=总键数=92-2=90，单键数=90-30=60。

第（4）问：

出现①误区，是由于不慎将“＋”、“-”号写错，导致失误。

应该是面数=2+棱边数-顶点数=2+70+35-70=37。

出现②误区，是由于只找到了这一个二元一次方程，还缺少一个方程：

70＋（x＋y）

【正确答案】 

（1）金刚石

金刚石属原子晶体，而固体C60不是，故金刚石熔点较高。

（答出“金刚石属原子晶体”即给分）

（2）可能因C60分子含30个双键，与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60（只要指出“C60含30个双键”即给分，但答“因C60含有双键”不给分）

也可由欧拉定理计算键数（即棱边数）：

60＋（12＋20）-2=90

C60分子中单键为：

90-30=60

（答“2×30（双键数）=60”即给分）

（4）设C70分子中五边形数为x，六边形数为y。

依题意可得方程组：

解得：

五边形数x=12，六边形数y=25

附：

第（3）问的其他解法，供大家参考。

解法一：

以价电子数为突破口，分析推算。

分析：

碳是ⅣA族元素，每个碳原子有4个价电子，所以C60分子中共有价电子总数为240，当碳碳原子间每形成一个双键，必然用去4个价电子，即C∷C。

据题示信息“C60分子所含的双键数为30”，则共用去价电子数为4×30＝120，剩余的价电子数是240-120=120。

又由于碳碳原子之间每形成一个单键，必然用去2个价电子，即C∶C。

故C60分子中的单键数为120÷2=60。

解法二：

以化学键的成键规律为突破口，分析推算。

分析：

根据题示信息“C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键”，可知每个碳原子与相邻碳原子间有1个双键，必然有2

因此单键数为30×2＝60。

解法三：

以欧拉定理为突破口。

分析推算。

分析：

由题示信息欧拉定理可知，C60球形多面体的棱边数就是C60分子中的化学键数。

因此可先求出C60球形多面体的总棱数（即单键数与双键数之和），再减去双键数，即可求出C60分子中含的单键数。

已知C60分子中含12个五边形和20个六边形，又知每条棱被2个

=90。

单键数为90-30=60。

附：

第（4）问的其他解法，供大家参考。

解法一：

以梭边数为突破口，列一元一次方程求解。

分析：

根据题示信息“C70分子也已制得，它的分子结构模型可与C60同样考虑”，可知C70分子中的每个碳原子也是与相邻的3个碳原子形成化学键，这样每个碳原子与其他碳原子之间有3条棱，而多面体的每条棱都是为2个碳原子共有，因此C70球形多面体的总棱数为：

70×3÷2=105。

再根据欧拉定理：

面数=2-顶点数+棱边数=2-70+105=37

设C70分子中五边形数为x，则六边形数为（37-x），可列式：

解之，得x=12，六边形数为37-12=25。

解法二：

以顶点数为突破口，列二元一次方程组求解。

分析：

设五边形数为x，六边形数为y，根据题示信息欧拉定理可知：

则                                   x+y=37（面数）                        ①

再根据题示信息，从化学角度分析，C70分子中每个碳原子与其他3个碳原子成键；从数学角度分析，C70分子中每3条校共用一个顶点。

因此可根据顶点数列式：

二元一次方程组为：

解之，得x=12，y=25。

解法三：

以C60分子成键规律为突破口，分析C70求解。

分析：

受题示信息C70的分子结构模型可以与C60同样考虑的启发，C60分子中化学键的成键规律为：

碳原子数：

单键数=1∶1；

碳原子数：

双键数=2∶1

应用此规律分析C70分子，故C70分子中含单键数为70，双键数为35。

因此，总键数为70＋35＝105（C70球多面体的总棱数是105）。

然后根据欧拉定理求出面数为2-70＋105=37。

后面的解法可同解法一或解法二，不再赘述

四、差量法型题

例1（1992-38） 写出H2S燃烧反应的化学方程式。

1.0LH2S气体和aL空气混和后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同（20℃，101.3kPa），试讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体