鬼吹灯沙漠行军蚁视频:高考化学各题型解答技巧(二)999

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/29 17:05:29

高考化学各题型解答技巧(二)

【经典题型】                              计算题

化学计算题题型特点

化学计算是从量的方面来反映物质的组成、结构、性质及其变化规律的,是历年高考化学试题的压轴题,它具有情境新颖,信息量大,化学知识丰富,复盖面广,综合性强等特点。它不但能用来考查考生的思维能力和自学能力,还用来考查考生应用各方面知识进行逻辑思维、抽象思维、推理判断和分析综合的能力。因此这类试题区分度较大,易于把考生不同的知识和能力水平区分开来,具有选拔优秀学生的功能,比其它几种题型难度大,要求高。

化学计算解题方法

化学计算内容繁多,千差万别,其解法也没有一成不变的解题模式。但不管哪种解法都要经过认真审题、析题、解题这几个环节。

①认真审题,挖掘题给信息,明确试题的已知条件是什么,需求什么。

②析题就是在审题的基础上,运用有关的化学概念对题目进行分析和解剖,找出已知条件和未知条件之间量的关系,探求解题的突破口和解题途径。

③确定解题途径后,列出各步算式,然后计算求解。

 

【题型一】差量法

【例1】在2只盛有100mL 1mol/L盐酸的烧杯中,分别加入ag碳酸镁、bg小苏打,反应完全后,两烧杯中的溶液质量仍相等,则a与b的关系中正确的是   [    ]

A.a=b>4.2g       B.a>b>6.2g    C.a=6.2g,b=8.4g    D.a=b<4.2g

【点拔】 等量的酸和不同的金属(或盐)反应,要保持溶液质量相等,实际上是要求投入溶解的金属质量减去反应后离开溶液的气体质量的差值相等。由于本题提供的酸是一具体数量,而不同盐的质量是变量,因此要从量上进行讨论。

HCl物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol,

MgCO3+2HCl==MgCl2+CO2↑+H2O

84g   2mol

a=4.2g  0.1mol

NaHCO3+HCl==NaCl+CO2↑+H2O

84g   1mol

b=8.4g  0.1mol

当a=b<4.2g时,MgCO3和NaHCO3均不足,放出的CO2均按盐的量计算,由于MgCO3和NaHCO3的摩尔质量相同,且每摩尔盐完全反应均放出1mol CO2,所以此时放出CO2的量也相等,反应后两烧杯中的溶液质量仍相等,满足题目要求。

当a=b>4.2g时,由上述分析可知MgCO3过量,NaH-CO3不足,此时两边放出CO2的量不相等,因此反应后两烧杯中溶液质量不可能相等。

当a=6.2g,b=8.4g时,MgCO3有余,放出CO2的量按HCl的量计算为2.2g,NaHCO3和HCl恰好反应完,放出CO24.4g,反应后加MgCO3的烧杯中质量增加为6.2g-2.2g=4g,加NaHCO3。的烧杯中质量增加为8.4g-4.4g=4g,也满足题目要求。

用类似方法分析知当a>b>6.2g时,反应后两烧杯中的溶液质量也不相等。

 

【例2】200℃时,11.6g CO2和H2O蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了3.6g,求原混合气体的平均相对分子质量为多少?

【点拔】  Na2O2与CO2、H2O反应,其化学方程式如下:

2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2

在解题过程中,如果我们从不同角度对上述反应方程式进行分析,往往会给我们许多启发,从而使解题过程简化。

(1)若我们从反应前后气体体积变化的角度来分析,则由上述反应方程式可知2CO2~O2,2H2O~O2,因此可推出一定物质的量的CO2和H2的混合气体,不管它们以任何比例混合,混合气体与Na2O2固体充分反应以后,产生的O2的物质的量是原混合气体总物质的量的一半。

(2)若从反应前后固体质量的变化进行分析,Na2O2与CO2反应,从1mol Na2O2变为1mol Na2CO3固体物质增重的质量为1mol CO的质量。同样Na2O2与H2O反应,从1mol Na2O2变为2mol NaOH,固体物质增重的质量为1mol H2的质量,如果反应前CO2和H2O混合气体的质量为ag,而反应前后固体物质质量增重为bg,则(a-b)g应是产生的O2的总质量。

在解本题时,如果我们按(2)并结合(1)的思考方式,则解题过程就大大简化。

 

【规律总结】化学反应中,物质在量(质量、物质的量、气体体积、压强等)的方面常常发生一些变化,而这种变化的差值--差量,必然与反应物或生成物的量存在某种比例关系。利用这种比例关系进行计算的方法,叫差量法。

 

【题型二】平均值法

【例1】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)30   (B)46  (C)50    (D)66

【点拔】:设生成的气体产物中NO、NO2、N2O4的物质的量分别为x、y、z

按极限思维的观点,将三组分体系转化为二组分体系。

①若气体产物中只生成NO、NO2的混合物。

则由3Cu ~  2NO          Cu ~  2NO2

                          2

    3/2x                  y/2     y

依题意:   3/2x +y/2 ==0.03mol

  ==0.05mol

解得:         x ==0.005mol

               y==0.045mol

 

0.005mol×30g/mol +0.045mol×46g/mol

0.05mol

== 44.4g/mol

M1==

                                                                   

 

          

 

 

 ②若气体产物中只生成NO2、N2O4的混合物

则由  Cu ~  2NO2          Cu~ N2O4

          y/2                      z

依题意:       y/2 +z ==0.03mol

           y + z ===0.05mol

                 

解得:     y ==0.04mol

       z==0.01mol

 

0.004mol×46g/mol +0.01mol×92g/mol

0.05mol

== 55.2g/mol

M2==

 

∴ M1<M<M2,即44.4<M<55.2。

【例2】将金属元素钠在空气中燃烧,生成Na2O与Na2O2的混合物。取该燃烧产物7.48g溶于水制成1000mL溶液,取出10mL用0.1mol/L的盐酸中和,用去盐酸20mL,由此可知该产物中Na2O的质量分数约为    [    ]

A.16.6%     B.20%         C.80%          D.78.4%

【点拔】由盐酸和NaOH反应的化学方程式知:Na2O与Na2O2混合

 

Na2O+H2O==2NaOH

1mol     2mol

2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2

1mol      2mol

 

分子量为74.8,由十字交叉法:

 

所以,nNa2O∶nNa2O2=3.2∶12.8=1∶4,即Na2O物质的量分数为20%,由Na2O和Na2O2的分子相对质量知Na2O的质量分数一定小于20%

 

【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M1M2M1M2)的算术平均值M一定介于二者之间,即M1>M>M2。所以,只要求出平均值M,就可知道M1M2的取值范围,结合题给条件即可迅速求出答案

 

【题型三】守恒法

 

【例1】将12.4g碱石灰制成溶液,加入13.7g Na2CO3和NaHCO3,反应后得沉淀15g,经测定,反应后溶液中不含Ca2+、CO32+、HCO3。求

(1) CaO和NaOH各多少g?      (2)Na2CO3和NaHCO3各多少g?

【点拔】运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式,提高解题的速度,又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式,提高解题的准确度。

据题意CaO和Na2CO3、NaHCO3均全部转化为CaCO3沉淀,据Ca原子和C原子两种原子的守恒关系,便可列出关系式:

nCaO=nCa(OH)2=nCaCO3=nNa2CO3+nNaHCO3

可得关系式:

CaO    ~    CaCO      ~      (Na2CO3+NaHCO3)

56g      100g         1mol

x        15g          y

解得 x=8.4g y=0.15mol

所以mNaOH=12.4g-8.4g=4g

设Na2CO3物质的量为a,则NaHCO3物质的量为0.15mol-a

106g/mol a+84g/mol×(0.15mol-a)=13.7g

解得a=0.05mol

所以mNa2CO3=0.05mol×106g/mol=5.3g mNaHCO3=13.7g-5.3g=8.4g。

 

 

 【例2】为了测定某铜银合金的组成,将30.0g合金溶于80mL 13.5mol/L的浓HNO3中,待合金完全溶解后,收集到气体6.72L(标准状况),并测得溶液的pH=0,假设反应后溶液的体积仍为80mL,试计算:

(1)被还原的硝酸的物质的量。          (2)合金中银的质量分数。             

【点拔】  (1)HNO3与金属反应时还原得到的产物是NO或NO2,由于题设收集到的气体在标准状况下的体积是6.72L,不管其中NO和NO2的相对含量各是多少,其物质的量之和应该跟被还原HNO3的物质的量相等,即

 

(2)由反应后溶液的pH值可知溶液中余下HNO3的浓度和溶质HNO3的物质的量,由题目已知条件可求得HNO3总物质的量和参加反应的HNO3物质的量,将参加反应的HNO3的量减去第(1)小题所求得的被还原HNO3的物质的量,就是反应中跟生成的Ag+和Cu2+形成硝酸盐的NO3的物质的量。然后列式求解。

 

【规律总结】

化学反应的实质是原子间的重新组合,故在反应前后总质量不变,某元素或原子间的质量或物质的量不变,某元素的原子间的的质量或物质的量不变,这是守恒法解题的依据。

化学反应中存在许多守恒关系(如质量守恒、电子守恒、电荷守恒、原子个数守恒、离子守恒、物质的量守恒等)。抓住这些守关系,将其运用于化学计算,即为守恒法。

守恒法的优点是基于反应前后呈守恒关系的量,不去探究中间变化过程的分析,因此这是一种整体思维方式,具有快速简捷解答计算题的特点。

守恒法是化学计算最基本的方法,建立各种计算关系的本质依据是守恒规律,其它方法和技巧都是守恒法衍生出来的。

①质量守恒法 

质量守恒法是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理,进行计算或推断的一种方法。应用范围较广泛。

②电子守恒法 

电子守恒法是根据氧化还原反应中电子得失数目相等的原则,进行推导和计算。

③电荷守恒法 

电荷守恒法是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理。进行推导或计算的方法。  

     

 【题型四】数形讨论法 

【例1】 有NH4HCO3、NH4Cl、Na2CO3·xH2O混合物11.62g,加入44 mL5mol/L过量NaOH溶液共热,放出气体通过碱石灰后测得为3.36L(标准状况),向上述溶液中加入30 mL 2.5mol/L H2SO4,并加热使气体全部排出,测得体积为1.344L(标准状况),最后把所得溶液稀释到100 mL,测得pH=1,求原混合物中各物质的量和x的数值。

【点拔】  本题涉及的化学反应较多,我们可用图示表示如下:

 

若按常规方法来解,则比较繁琐,但如若我们抓住反应前后N元素、C元素以及溶液中离子电荷的守恒关系,由守恒关系列方程,解题则往往较简捷。

【解题过程】设混合物中NH4HCO3、NH4Cl、Na2CO3·xH2O的物质的量各为a、b、c。

则由总质量可得

79g/mol·a+53.5g/mol·b+(106g/mol+18g/mol·x)c=11.62g ①

 

因最终得到的是Na2SO4、H2SO4、NaCl的混合液,故由溶液中离子电荷守恒得:

 

2c+5mol/L×0.044L+0.1mol/L×0.1L

=2×2.5mol/L×0.03L+b                ④

解  联立方程式①②③④得:

 

 

【例2】在100mL NaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固体混合物,加热充分反应,如图表示加入的混合物质量与产生的气体体积(标准状况)的关系。试计算

(1) NaOH溶液的物质的量浓度。

(2)当NaOH溶液的体积为140mL,固体混合物的质量是51.6g时,充分反应后,生成气体的体积在标准状况下为多少L。

(3)当NaOH溶液的体积为180mL,固体混合物的质量仍为51.6g时,充分反应后,生成气体的体积在标准状况下为多少L?

【点拔】  (1)由图中折线所对应的纵、横坐标得知,对于100mL NaOH溶液而言,随着铵盐的加入量增加,放出的NH3的体积也增大;但当铵盐的加入量超过34.4g以后,NH3的体积不再变化,说明100mL NaOH溶液跟34.4g铵盐恰好完全反应。

(2)为计算140mL NaOH溶液跟51.6g固体铵盐混合物反应后生成的NH3的体积,首先应判断这两种作用物中何者为过量试剂,具体计算时可根据第(1)小题中的量按比例计算。

(3)题计算方法与第(2)题相仿。

【解题过程】 (1)从图上看出34.4g混合物和100mL NaOH溶液恰好完全反应

 

生成11.2L NH3,消耗的NaOH的物质的量为

 

(2)由于34.4g固体恰好跟 100mL NaOH溶液完全反应,则跟51.6g固体反应时需要的NaOH溶液体积为

 

所以,140mL NaOH溶液是不足量的,计算NH3的体积应以它为准。生成的NH3的体积为

 

(3)由第(2)小题得知,51.6g铵盐固体混合物完全反应时需要150mL NaOH溶液,题设NaOH溶液体积为180mL,所以铵盐混合物是不足量的。生成NH3的体积为

 

 

【规律总结】

数形讨论法就是将题目中各种信息转变为数学条件,边计算边讨论足量、适量、过量、不过量等各种边界条件,得用不等式、不定方程、几何定理、数轴、图像等数学工具,灵活机智地将化学问题抽象成为数学问题,或者是将隐含的信息变为数学的边界条件,进行讨论以解决化学问题。