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1、高中化学计算题的几种典型解法一高中化学计算题的几种典型解法一、关系式法关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反响中质量守恒,各反响物与生成物之间存在着最基本的比例数量关系。例题1某种H2和CO的混合气体,其密度为一样条件下再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了A3.2gB4.4gC5.6gD6.4g解析固体增加的质量即为H2的质量。固体增加的质量即为CO的质量。所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。二、方程或方程组法根据质量守恒和比例关系,根据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。例题2有某碱金属M及其
2、相应氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反响后,小心地将溶液蒸干,得到14g无水晶体。该碱金属M可能是A锂B钠C钾D铷锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47设M的原子量为x解得42.5x14.5分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。三、守恒法化学方程式既然能够表示出反响物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反响前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。例题3将5.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53gKN
3、O3氧化Fe2+,充分反响后还需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的复原产物氮元素的化合价为_。解析:,0.0930.025x0.018,x3,532。应填:+2。得失电子守恒四、差量法找出化学反响前后某种差量和造成这种差量的本质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量能够是质量差、气体体积差、压强差等。差量法的本质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反响物消耗的量或各生成物生成的量。例题4加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反响,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为设MgCO3的质量为xMgCO3MgO+CO2混合物质
4、量减少应选A。五、平均值法平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题断MA或MB的取值范围,进而巧妙而快速地解出答案。例题5由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g与足量的盐酸反响产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是A锌B铁C铝D镁各金属跟盐酸反响的关系式分别为:ZnH2FeH22Al3H2MgH2若单独跟足量盐酸反响,生成11.2LH2标准状况需各金属质量分别为:Zn32.5g;Fe28g;Al9g;Mg12g。其中只要铝的质量小于10g,其余均大于10g,讲明必含有的金属是铝。应选C。六、极值法巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。例题
5、64个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,参加足够HNO3后再参加适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到枯燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是A.3.06gB.3.36gC.3.66gD.3.96此题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,能够有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据能否合理,必须将四个选项代入,看能否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*14
6、3.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C.七、十字穿插法若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量,混合物总量为A+B例如mol。若用xa、xb分别表示两组分的特性数量例如分子量,x表示混合物的特性数量例如平均分子量则有:十字穿插法是二元混合物或组成计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字穿插法计算。使用十字穿插法的关键是必须符合二元一次方程
7、关系。它多用于哪些计算?明确运用十字穿插法计算的条件是能列出二元一次方程的,十分要注意避免不明化学涵义而滥用。十字穿插法多用于:有关两种同位素原子个数比的计算。有关混合物组成及平均式量的计算。有关混合烃组成的求算。(高二内容)有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。例题7已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为A3961B6139C11D3911此题可列二元一次方程求解,但运用十字穿插法最快速:八、讨论法讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加
8、推理,将题解出。例题8在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反响,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?最后5mL气体可能是O2,可以能是NO,此题需用讨论法解析。解法一最后剩余5mL气体可能是O2;可以能是NO,若是NO,则讲明NO2过量15mL。设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y4NO2+O2+2H2O=4HNO3原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。解法二:设原混合气中氧气的体积为ymL1设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。y-54=30-y1解得y=10mL2若NO2
9、过量:4NO2+O2+2H2O=4HNO34yy3NO2+H2O=2HNO3+NO由于在全部30-ymLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余30-y-5mLNO2都失电子转变为HNO3。O2得电子数+NO2NO时得电子数等于NO2HNO3时失电子数。【评价】解法二根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化复原反响,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。无论解法一还是解法二,由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。4y+52=30-y-51解得y=3mL原氧气体积可能为10mL或3mL【小结】以上逐一介绍了一些主要的化学计算的技能技巧。解题没有一成不变的方法形式。但从解决化学问题的基本步骤看,考生应建立一定的基本思维形式。“题示信息十基础知识十逻辑思维就是这样一种思维形式,它还反映了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式。希望同学们建立解题的基本思维形式,深化基础,活化思维,优化素质,跳起来摘取智慧的果实。聆听并总结下面进行化学计算的基本步骤:1认真审题,挖掘题示信息。2灵敏组合,运用基础知识。3充分思维,构成解题思路。4选择方法,正确将题解出。