❶ 化學計算技巧
一、化學計算的基本特點
化學計算是中學化學學習的重要內容,也是高考命題考查的重點之一。高考試題中化學計算的內容佔15%含有計算因素的試題大約占試卷總分的1/3 ,分析近幾年來的高考化學計算試題,大至有以下幾個特點:
1.化學知識與數學計算的有機結合
化學計算的基礎是對相關化學知識的正確理解和應用,計算是工具和手段。要進行化學計算,必須弄清「質」與「量」的相互關系,並自覺地從兩者的緊密結合上去進行分析和解答。「明確化學涵義」與「理解量的關系」兩者密不可分。
明確化學涵義指:應明確化學概念和化學原理的涵義、元素化合物的性質、化學反應的實質等。
理解量的關系指:應理解數量、質量、體積、物質的量在化學物質或化學反應中的計算、表示或相互關系等。
2.基礎性強
重視基本化學物理量的計算和有關概念的應用,基本化學計算的考查在試題中重復出現的幾率高。物質的量,氣體摩爾體積、物質的量濃度,溶液的pH等計算所佔比例較大。並強調對化學原理的分析,避免繁雜的數學運算。
3.靈活性大
在計算題中設計一些巧解巧算試題,這些試題往往用常規解法也可得到同樣結果,但要比巧解巧算多幾倍的時間,以至影響全卷試題的解答。巧解巧算題檢驗學生是否掌握一定的解題技巧,考查學生思維的敏捷性、嚴密性、整體性、創造性。
解化學計算題沒有一成不變的方法模式,重要的是要建立解決化學問題的基本思維模式,或者說是解題基本步驟。
二、化學計算的基本方法
1.代數法
代數法是最常用的計算方法。根據題意設一個或幾個未知數,然後根據化學知識,把已知條件和所設的未知數聯系起來,找出等量關系列方程求解。代數法在解較復雜的化學計算題時,它的優越性更大。
2.關系式法
關系式法也叫比例法,就是根據化學概念、物質組成、化學反應中有關物質數量間的關系建立未知量和已知量之間的關系,即表示某些量在變化時成正比例關系的式子。根據關系式確定的數量關系,進行化學計算的方法。
關系式法應用比較廣泛,特別是在解決比較復雜的習題時,如多步反應中物質量之間的關系,優點更為突出。
3.公式法
公式法是應用從化學原理和化學定律總結歸納的一般公式進行解題的一種方法。公式法的優點是思維推理過程有據可循,並能迅速地列出具體解題算式。但應用此法必須注重公式的推導和應用范圍,及公式中各文字所代表的意義,只有這樣才能靈活運用公式,避免生搬硬套。
公式法在解決有關溶液的計算時,應用比較廣泛。
4.差量法
這是應用反應物或生成物的質量差或體積差與反應物或生成物成正比例關系列式求解的一種方法。它的實質仍是比例法。如按化學方程式反應物的量為A1,生成物的量為B1;設反應物參加反應的量為A2,生成物的量為B2,由反應物的量和生成物的量成正比例關系可推出:
A1-B1和A2-B2為質量差或體積差。這種方法在有關剩餘物的計算和氣體分析計算中常用。
差量法的實質是利用反應體系中某化學量從始態到終態的差量,作為解題的突破口。按差量的性質來說,除了利用質量差、體積差之外,還可利用物質的量的差值、壓強差值、溶液質量差值,溶解度差值進行有關的計算。
從任何一個化學反應中,均可找到一個或多個有關量的差值,因此運用此法解題時,必須仔細分析題意,理清思路,選定好相關物理量的差值。
利用差量法解題可以使許多化學計算解法從簡,並能使學生更深刻地理解所發生量的變化實質,對培養學生抽象思維能力有良好的作用。
5.圖解分析法
在認真閱讀題目、分析理解題意的基礎上,按照知識的內在聯系,作圖求解。對於較復雜的龐大計算題,用圖解法可幫助思考,分析、判斷,易於找出解題思路。
圖解法的關鍵在於圖。圖要簡明,易於觀察,脈絡清楚,能說明問題,能啟迪思維。數量關系要反映在圖上,化學原理要隱現在其中,這樣才能起到較好的作用。
6.推導法(討論法)
這是根據基本概念、化學原理和物質的性質應用已知條件進行分析、推理的一種解題方法。這種方法常和其他方法綜合使用。其特點是解題的結果常有幾種可能性,必須通過全面
分析,一一列舉它的每種可能性,再根據已知條件進行檢驗,確定正確結果。
討論是一種十分重要的科學思維方法,它充分體現了化學知識與數學知識的結合。解這類題的要點是①正確分析所發生的化學反應;②依據有關化學方程式和數據進行過量判斷或劃分取值范圍;③確定在不同取值范圍內所對應的產物或反應混合物的成分;④進行必要的計算求解。討論法要有足夠的根據,並緊扣題意。
討論法從解題思路與技巧的不同,大至可分為不定方程式討論法、不等式討論法、分析推理討論法等。
❷ 化學里格氏作圖法(the gran plot)有什麼優點
<p>格氏作圖法</p>
<p>格氏作圖法是多次標准加入法的一種圖解求值的方法。將一系列已知標准溶液加到待測試液中,測量其電池電動勢,以(Vx+Vs)×10Ei/s(i為添加次數)和加入標准溶液的體積Vs的關系作圖,可作出一直線,將直線向下延長,與橫軸(V軸)相交得Ve(為負值)。</p>
<p>格氏作圖法的計算公式見圖</p>
<p>目前已設計出多種使用方便的專用的格氏作圖坐標紙。此法用於測量復雜成分的試液,尤其適用於低含量物質的測定。</p>
<p>與傳統的圖解法及解析法相比,計算機輔助的格氏作圖法均具有較高的計算速度和精度。</p>
<p>對格氏作圖法的研究已經有很長的歷史,早在1952年,格蘭(Gran)首先提出作為電位滴定的終點確定,1969年 Liberti 把它應用到離子選擇電極的連續標准加入法中。目前國內普遍使用的是具有10%體積校正的格氏作圖紙。趙藻藩等曾提出利用△E 與斜率 S 的關系作共線圖,以消除斜率不標准(即一價不為58mV,二價不為29mV)所引起的誤差,不必做空白試驗,從而使操作步驟簡化。王基鎔用計算機編寫繪制格氏圖坐標(毫伏電位值和體積值的二維坐標)的程序,並在大型繪圖儀上繪出。</p>
<p></p>
❸ 化學計算題的解答技巧
1、化學守恆法
守恆法解題的核心就是質量守恆定律中的六不變。除此之外,化學中的等量關系還表現為同一物質中的電荷守恆、化合物中化合價守恆、同一化合物等量關系。學生對於挖掘題目中隱含的等量關系的能力較弱,對於物質和元素質量關系不能很好地建立聯系。
2、化學極限、平均值法
在處理復雜的模糊題型的選擇題時,此方法可以直接求解出設定的參量(平均值或極值),然後用此參量與各選項做比較確定符合題意的選項。學生的思維誤區一般是不能准確確定設定的參量。
3、化學差量法
化學反應都遵循質量守恆定律,有些反應在遵循質量守恆定律的同時,會出現固、液、氣體質量在化學反應前後有所改變的現象,同一狀態的物質的質量遵循化學反應中各物質之間的固定的質量關系,因此,在根據方程式的計算引入差量,根據變化值可以求出反應物或生成物的質量。差量法的難點在於學生找不到計算的差量,而且不知道同一狀態的物質質量的差與物質的質量也成比例。
4、化學假設數據法
根據題目中涉及的化學反應中物質的相對質量結合題意假設適合計算的數據進行計算。學生的思維誤區一般是質量分數計算、物質的質量的計算、元素的質量計算,粒子個數的計算不能很好的進行遷移。
化學試卷的最後一題計算是中的壓軸計算題,它考查學生對質量守恆定律、方程式計算、溶質質量分數的計算以及酸鹼鹽部分的知識,考查知識綜合,難度較大。題目主要分為文字敘述型計算、表格計算、圖像計算、探究實驗計算。以下詳細地進行介紹:
1、化學文字敘述型計算
主要考察學生歸納整理題目中隱含信息的能力,難點往往在於「題目文字過多,流程過於復雜,讀不懂題,找不到已知,不會列有效的等式求出未知數」。考題經常將溶液和化學方程式結合在一起進行計算,對學生的題目分析理解能力較高,情景比較復雜。解題時,應首先明確所求溶液中溶質是什麼,溶質的質量可以通過化學方程式得出。其次,應明確所求溶液的質量如何計算。最後運用公式計算出溶液的質量分數。最終溶液的質量=反應前各物質的質量總和-難溶性雜質(反應前混有且不參加反應)-生成物中非溶液(生成沉澱或氣體)。
2、化學表格計算
利用數學方法將化學實驗數據進行處理和表達,常常以表格形式將解題信息呈現。解決這類題的辦法:這類題往往給出一組或多組數據或條件,通過對表格中數據或條件的分析、對比,解答有關問題或進行計算。要通過仔細閱讀,探究表格中各組數據之間內在的規律,努力從「變」中找「不變」,及時發現規律之中的矛盾點,從「不變」中找「變」,進而分析矛盾的根源,解決問題。通常利用差量法求出反應產生的氣體或者沉澱或者減少增加的各物質的質量進行計算。
3、化學圖像計算
圖像計算在於藉助數學方法中的坐標圖,把多個元素對體系變化的影響用函數圖像直觀的表示出來。坐標系中的函數圖不僅能表示化學反應,還能較好地反映化學變化的過程,經常是質量分數和化學方程式的綜合應用。解決這類題的辦法,應該仔細分析函數圖象中橫、縱坐標所表示的不同量,以及「三點一圖趨勢」即起點、拐點、終點和圖像變化趨勢,分析其含義。特別是要重點了解拐點表示對應兩種物質一定恰好完全反應,這是此類題的關鍵。
4、化學探究實驗計算
探究實驗計算的難點在於反應中可能會出現的過量問題導致的物質種類的可能性的判斷和引起的其他反應。解決這類題的辦法就是結合實驗示意圖型計算以化學實驗為載體,對比分析每個裝置變化前後的質量差,再尋求關系式或數據進行逐個求解;學生應將化學計算與化學實驗緊密結合,在對實驗原理,實驗數據進行分析理解的基礎上,理出解題思路,在解題過程中要特別注意實驗數據與物質(或元素)質量間的關系。解題的關鍵是理清思路,找出正確有用數據,認真做好每一步計算。
❹ 初中化學計算題解題方法,主要是特殊方法,差量,關系,守恆,估算,平均值,規律等。請講解方法如何使用
初中化學計算題解題方法
一、質量守恆定律:
「質量守恆」指
參加化學反應
的各物質質量總和等於生成物的各物質質量總和相等(不
包括未參加反應的物質的質量,也不包括雜質)
。理解質量守恆定律抓住「五個不變」,即:
二、化學方程式計算的解題技巧與方法:
化學計算是中學化學教學的重要內容之一
,
它包括化學式的計算、化學方程式的計算、
溶液的計算等。是從量的方面幫助學生認識物質及其變化規律的。通過有關混合物發生反應
的化學方程式、質量分數和物質溶解度的綜合計算題
,
可以幫助學生加深對有關概念和原理的
理解
,
培養學生的思維判斷、分析和綜合能力。化學計算題涉及的內容豐富、形式多樣
,
既考查
學生的化學基礎知識
,
又考查學生的數學推算能力。學生如果了解掌握了一些解題的技巧或巧
解方法
,
既可以激發他們的解題興趣
,
有事半功倍的效果
,
尤其是剛接觸化學
,
對化學計算存在畏
懼心理的初中學生。現將化學競計算題的解題方法和技巧歸納如下,供參考。
一、差量法:
差量法是依據化學反應前後的質量或體積差,與反應物或生成物的變化量
成正比而建立比例關系的一種解題方法。將已知差量(實際差量)與
化學方程式
中的對應差
量(理論差量)列成比例,然後根據比例式求解。
例:用含雜質
(
雜質不與酸作用,也不溶於水
)
的鐵
10
克與
50
克稀硫酸完全反應後,濾
去雜質,所得液體質量為
55.4
克,求此鐵的純度。
解:設此鐵的
純度為
x
Fe+H
2
SO
4
(
稀
)=FeSO
4
+H
2
↑
△
m(
溶液質量增加
)
56
2
56-2=54
10x
55.4g-50g=5.4g
可求出
x=56%
答:此鐵的純度為
56%
。
【習題】
1
、將盛有
12
克氧化銅的試管,通一會氫氣後加熱,當試管內殘渣為
10
克時,
這
10
克殘渣中銅元素的質量分數?
2
、已知同一狀態下,氣體分子間的分子個數比等於氣體間的體積比。現有
CO
、
O
2
、
CO
2
混合氣體
9ml
,點火爆炸後恢復到原來狀態時,體積減少
1ml
,通過氫氧化鈉溶液後,體積又
減少
3.5 ml
,則原混和氣體中
CO
、
O
2
、
CO
2
的體積比?
3
、把
CO
、
CO
2
的混合氣體
3.4
克,通過含有足量氧化銅的試管,反應完全後,將導出的
氣體全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液質量增加了
4.4
克。
求⑴
原混合氣體中
CO
的質量?
⑵
反應後生成的
CO
2
與原混合氣體中
CO
2
的質量比?
4
、
CO
和
CO
2
混合氣體
18
克,通過足量灼熱的氧化銅,充分反應後,得到
CO
2
的總質量
2
為
22
克,求原混合氣體中碳元素的質量分數?
5
、在等質量的下列固體中,分別加入等質量的稀硫酸(足量)至反應完畢時,溶液質量
最大的是(
)
A Fe
B Al
C Ba
(
OH
)
2
D
Na
2
CO
3
二、關系法:
關系法是初中化學計算題中最常用的方法。關系法就是利用化學反應方程
式中的物質間的質量關系列出比例式,通過已知的量來求未知的量。用此法解化學計算題,
關鍵是找出已知量和未知量之間的質量關系,還要善於挖掘已知的量和明確要求的量,找出
它們的質量關系,再列出比例式,求解。
1
、計算用多少克的鋅跟足量稀硫酸反應生成的氫氣,能跟
12.25
克的氯酸鉀完全分解後
生成的氧氣恰好完全反應生成水。
本題涉及三個化學反應:
Zn+H
2
SO
4
(
稀
)
=
ZnSO
4
+H
2
↑
2KClO
3
=2KCl+3O
2
↑
2H
2
+O
2
=2H
2
O
可以用三個化學方程式中的微粒關系,找出它們的已知量與未知量的關系式:
2KClO
3
~
3O
2
~
6H
2
~
6Zn
即
KClO
3
~
3Zn
設需用鋅的質量為
x
,根據上述關系式,
KClO
3
~
3Zn
122.5
3×
65
12.25g
x
x==19.5g
2
、一定期質量的鈉、鎂、鋁分別與足量的稀鹽酸反應,若生成氫氣的質量相等,則參加
反應的鈉、鎂、鋁的原子個數比為
___________
;質量比為
_______
。
解析:涉及到的三個方程式是
①
2Na+2H
2
O=2NaOH+H
2
↑
②
Mg + 2HCl=MgCl
2
+H
2
↑
③
2Al + 6HCl=2AlCl
3
+3H
2
↑
3
、陽光牌小包裝「脫氧劑」成分為
Fe
粉、活性炭及少量
NaCl
、水。使用一段時間後,
其中的
Fe
粉會轉變成
Fe
2
O
3
而變質。某化學興趣小組欲探究使用過的陽光牌「脫氧劑」的變
質程度
(
已變質的
Fe
粉占變質前
Fe
粉的質量分數
)
,設計並進行如下探究過程。
步驟
(1)
取食品包裝袋中的陽光牌「脫氧劑」一袋,將裡面的固體溶於水,過濾、洗滌、
乾燥濾渣。
步驟
(2)
取步驟
(1)
中的濾渣
8.0 g
,加入足量的稀
H
2
SO
4
與濾渣充分反應,過濾、洗滌、
乾燥得固體
1.2 g
。
步驟
(3)
取步驟
(2)
中的濾液,
加入足量的
NaOH
溶液,
得到的固體經洗滌後轉移到坩堝中,
充分加熱、冷卻、稱量,得到
8.0g Fe
2
O
3
(
註:濾液中的
Fe
元素已全部轉化為
Fe
2
O
3
)
。求:
(1)8.0 g
濾渣中
Fe
和
Fe
2
O
3
兩種物質的總質量。
3
(2)
該「脫氧劑」在未變質時,
Fe
粉和活性炭的質量之比。
(3)
該「脫氧劑」的變質程度。
三、守恆法:
根據質量守恆定律,化學反應中原子的種類、數目、質量都不變,因此原
子的質量在反應前後不變。
1
、某不純的燒鹼樣品中含有
Na
2
CO
3
3.8%
、
Na
2
O 5.8%
、
NaOH 90.4%
。取
M
克樣品,
溶於質量分數為
18.75%
的鹽酸溶液
100
克中,
並用
30%
的
NaOH%
溶液來中和剩餘的鹽酸至
中性。把反應後的溶液蒸干後可得到固體質量多少克
(
29.25
克)
2
、向一定量的
Fe
(
OH
)
2
溶液中加入
200
克
4.9%
的硫酸充分反應後,向溶液中加入
一定量的鐵正好完全反應,蒸發冷卻可得到晶體(不含結晶水)多少克
(
15.2
克)
3
、現有不純的金屬
M
(含有不溶於水也不溶於酸的雜質)
,取該金屬樣品
4.0
克,投入
19
.
45
克
20%
的稀鹽酸中,恰好完全反應,測得該金屬與鹽酸生成的氯化物中含氯
50%
,
則該金屬樣品中金屬
M
的質量分數為多少?
(
97.25%
)
4
、取鎂粉、鋁粉、鐵粉、鋅粉組成的混合物
M
克,跟一定量的溶質質量分數為
30%
的稀硫酸恰好完全反應,經蒸干水分後得到固體物質
N
克,
(不含結晶水)
,求生成氫氣多
少克?
[
(
N
—
M
)
/48
克
]
5
、
有一部分變質的
KOH
樣品,含
H
2
O
:
7.62%
;
K
2
CO
3
:
2.38%
;
k
2
O
:
10%
;
KOH
:
80%
;取該樣品
W
克加入
98
克質量分數為
20%
的稀硫酸充分反應後,再加入
20
克質量分
數為
10%
的
KOH
溶液恰好呈中性,把反應後所得溶液小心蒸幹得到固體(不含結晶水)多
少克
(
34.8
克)
6
、
向一定量的
Mg
(
OH
)
2
溶液加入
200
克
36.5%
鹽酸完全反應後再向溶液中加入一定
量的鎂正好完全反應,蒸乾冷卻得到固體(不含結晶水)多少克?
(
95
克)
7
、把一定量的氯酸鉀充分加熱到再不放出氣體為止,向剩餘固體中加入足量的水配成
溶液,向該溶液中加入足量的硝酸銀溶液,過濾,乾燥,得到固體物質
143.5
克,求放出氧
氣多少克
(
48
克)
8
、
將
5
克含
Cu
的金屬
R
樣品放入
25
克
20%
稀鹽酸中,
恰好完全反應測得
R
的氯化物
中氯元素為
52·
5%
,則樣品中金屬
R
的質量分數為多少(
88%
)
四、平均值法
:這種方法最適合求出混合物的可能成分,不用考慮各組分的含量。通過
求出混合物某個物理量的平均值,混合物的兩個成分中的這個物理量肯定一個比平均值大,
一個比平均值小,就符合要求,這樣可以避免過多計算,准確而快捷地選到正確答案。
1
、測知
Fe
2
O
3
和另一種氧化物的混合物中氧的含量為
50%
,則加一種氧化物可能是:
A
MgO
B Na
2
O
C CO
2
D SO
2
2
、有兩種金屬組成的合金
6.8
克與足量的硫酸溶液反應,產生氫氣
0.4
克
,則該
合金的組成可能為:
(
)
4
A
、
Al Mg
B
、
Na
Fe
C
、
Zn Cu
D
、
Mg Zn
3
、測知由兩種氮肥組成的混合物中,含氮量為
40%
,則混合物中一定含有下列氮肥
中哪一種:
(
)
A
、
NH
4
Cl
B
、
CO
(
NH2
)
2
C
、
NH
4
HCO
3
D
、
(
NH4
)
2
SO
4
4
、兩種氧化物的混合物共
5·
6
克跟足
7·
3%
的鹽酸
100
克完全反應,則混合物可能是:
A
、
MgO
和
ZnO
B
、
CaO
和
CuO
C
、
MgO
和
CuO
D
、
CaO
和
MgO
5
、現有
50mLPH=8
的溶液若使其
PH
變為
3
,應加入下列哪種溶液
A
、
PH=0
的溶液
B
、
PH=7
的溶液
C
、
PH=14
的溶液
D
、
PH=5
的溶液
五、規律法:
化學反應過程中各物質的物理量往往是符合一定的數量關系的
,
這些數量關
系就是通常所說的反應規律
,
表現為通式或公式
,
包括有機物分子通式
,
燃燒耗氧通式
,
化學反應
通式
,
化學方程式
,
各物理量定義式
,
各物理量相互轉化關系式等
,
甚至於從實踐中自己總結的通
式也可充分利用
.
熟練利用各種通式和公式
,
可大幅度減低運算時間和運算量
,
達到事半功倍的
效果。
【例】
有一包鎂粉和氧化鎂粉末組成的混合物,
由實驗測得其中氧元素的質量分數為
32%
,
則其中鎂粉的質量分數是(
)
A.20%
B.40%
C.48%
D.80%
1
、有一不純的
(NH
4
)
2
SO
4
樣品,測得氮元素的質量分數為
28%
,則所含的雜質可能是
(
)
A.CO(NH
2
)
2
B.NH
4
NO
3
C.NH
4
HCO
3
D.NH
4
Cl
2
、有
C
5
H
10
、
C
3
H
6
O
、
C
6
H
12
O
6
組成的混合物,經測定含氧元素的質量分數為
30%
,則碳
元素的質量分數為(
)
A.60%
B.45%
C.30%
D.22.5%
六、
極植法:
取
3.5
克某二價金屬的單質投入
50
克溶質質量分數為
18.25%
的稀鹽酸中,
反應結束後,金屬仍有剩餘;若
2.5
克該金屬投入與上述相同質量、相同質量分數的稀鹽酸
中,等反應結束後,加入該金屬還可以反應。該金屬的相對原子質量為
( )
A.24 B.40 C.56 D.65
解析:鹽酸溶液中溶質的質量為
50
克×18.25%=9.125
克,
9.125
克鹽酸溶質最多產生
H
2
的質量為
=0.25
克。由題意知,產生
1
克
H
2
需金屬的平均質量小於
3.5
克×4=14
克,大於
2.5
克×4=10
克,又知該金屬為二價金屬,故該金屬的相對原子質量小於
28
,大於
20
。答案
選
A
。
1
、一定量的木炭在盛有氮氣和氧氣混合氣體的密閉容器中燃燒後生成
CO
和
CO
2
,且測
得反應後所得
CO
、
CO
2
、
N
2
的混合氣體中碳元素的質量分數為
24
%,則其中氮氣的質量分
數可能為
A
、
10
%
B
、
30
%
C
、
50
%
D
、
70
%
2
、在
FeO
、
Fe
2
O
3
和
CaCO
3
的混合物中,已知鐵元素的質量分數為
56
%,則
CaCO
3
的
質量分數可能是
(
)
A
.
10
%
B
.
25
%
C
.
30
%
D
.
35
%
七、圖解法:
例題
5
某元素的化合物的化學式為
R
2
O
3
,其中氧元素的質量百分含量為
30%
,則
R
的相對原子質量是(
)
A
、
27
B
、
23
C
、
39
D
、
56
5
解析(
1
)由題意可知,
R%=1
-
30%=70%
,則
R
元素與氧元素的質量比為
7
:
3
。(
2
)
依據題意畫出圖示分析。請見下圖。
(
3
)列比例式,求得
R=56
,故正確選項為
D
。
小結圖解法適用於化合物中,已知元素的質量比或能將百分含量轉化成元質量比的相關
計算。
【練習】:
R
、
X
兩種元素間能形成兩種化合物甲和乙,化合物甲的化學式為
RX
2
,其中
R
元素的質量分數為
44.1%
,若化合物乙中
R
元素的質量分數為
34.5%
,則化合物乙的化學
式為
A
.
R
3
X
B.RX
3
C.R
2
X
D.RX
3
八、
巧設數據法
:
將
w
克由
NaHCO
3
和
NH
4
HCO
3
組成的混合物充分加熱,排出氣體後質量
變為
w/2
克,求混合物中
NaHCO
3
和
NH
4
HCO
3
的質量比。
解析:由
2NaHCO
3
=Na
2
CO
3
+H
2
O↑+CO
2
↑和
NH
4
HCO
3
=NH
3
↑+H
2
O↑+CO
2
↑可知,殘留固體僅為
Na
2
CO
3
,可巧設殘留固體的質量為
106
克,則原混合物的質量為
106
克×2=212
克,故
mNaHCO
3
=168
克,
mNH
4
HCO
3
=212
克
-168
克
=44
克。
九、十字交叉法
:
溶液部分涉及有關溶液的濃縮及稀釋問題的計算,
計算量有時比較大
且計算步驟較多,很多學生理不清思路,東一下,西一下,無從下手,如果能使用十字交叉
法,對此類計算題就迎刃而解了。
取
100
克膽礬,需加入多少克水才能配成溶質質量分數為
40%
的硫酸銅溶液
?
解析:結晶水合物
(CuSO
4
*5H
2
O)
可看成
CuSO
4
的溶液,其溶質質量分數為
160
/
250
×100%=64%。設加水
(
溶質質量分數可看成
0%)
的質量為
x
,則
64% 40%
(100+x) 100
x=60
克
則
RO→RCl
2
質量增加
m 55
4.0
克
(9.5-4.0)
克
m=40
。故金屬的相對原子質量為
40-16=24
,屬於鎂元素。
十、估演算法:
有些選擇題涉及計算,像這類計算題大多不用計算出確切的數值,只要大
約估算一下,再依據題目中的條件,就可得出答案,這樣不但不會出現計算失誤,也為解決
後面的問題爭取了大量的時間。
【例】由
C
、
H
兩種元素組成的化合物叫烴,碳原子數在
4
及以下的烴在常溫下通常為氣
體,
常溫常壓時烴
C
2
H
4
和另一種烴組成的混合氣體中碳元素的質量分數為
87%
,
則混入的烴
可能是
A.CH
4
B.C
2
H
2
C.C
2
H
6
D.C
8
H
8
練習:
1
、下列化合物中含氯為
47.65%
的是
(
)
A
、
KClO
3
B
、
NaCl
C
、
AlCl
3
D
、
KCl
(可以近似看著
50%
)
2
、
5.6g
不純正的鐵塊與足量的稀硫酸完全反應,放出氫氣
0.18g
,則鐵塊所含雜質是:
A.
鎂
B.
鋁
C.
鋅
D.
銅
❺ 初三化學計算題中歸一法,XY法, 拆分法,分配法,K值法是怎樣的,最好有具體的例子
歸一法: 找到化學方程式中關鍵的化學式,定其化學式前計量數為1,然後根據關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數。若出現計量數為分數,再將各計量數同乘以同一整數,化分數為整數,這種先定關鍵化學式計量數為1的配平方法,稱為歸一法。
例如:甲醇(CH3OH)燃燒化學方程式配平可採用此法:CH3OH+O2――H2O+CO2,顯然決定生成H2O與CO2的多少的關鍵是甲醇的組成,因而定其計量數為1,這樣可得其燃燒後生成H2O與CO2的分子個數:CH3OH+O2――2H2O+CO2。然後配平氧原子:CH3OH+3/2O2===2H2O+CO2,將各計量數同乘以2化分為整數:2CH3OH+3O2==4H2O+2CO2。 需要注意的是,不論用何種方法配平化學方程式,只能改動化學式前面的化學計量數,而決不能改動化學式中元素右下角的數字。因為改動元素符號右下角的數字即意味著改動反應物與生成物的組成,就可能出現根本不存在的物質或改變了原有化學變化的反應物或生成物,出現根本不存在的化學變化。
交叉法(XY法)
十字交叉法
十字交叉法是確定二元混合物組成的重要方法。
①適用范圍:在二元混合物體系中,各組分的特性數值具有可加性,如:質量、體積、耗氧量、摩爾質量、微粒個數。此時多可以用十字交叉法求算混合物各組分含量。
②數學推導:請看下面兩個典型具體實例:
[例1]C2H4、C3H4混合氣體平均分子量為30,求混合物中兩種烴的體積比。
解:設兩種氣態烴物質的量分別為n1、n2,混合氣體的質量為兩種氣體質量之和。
28n1 + 40n2 = 30 (n1 + n2) n2 (40 -30)= n1 (30 - 28)
將 改為十字交叉的形式
28 40—30
30
40 30—28
10 5
2 1
∴體積比 = 5:1
[例2]量濃度為60%和20%的NaCl溶液混合後濃度為30%,求如何配比?
解:設兩溶液的質量分別為n1克、n2克,混合後溶液中溶質的質量等於原兩溶液中溶質質量之和。
n1×60% + n2×20% = (n1 + n2)×30%
n1× (60%—30%) = n2× (30%—20%)
改為十字交叉:
20% 60%—30%
30%
60% 30%—20%
10% 1
30% 3
③使用十字交叉法應注意的事項:
要弄清用十字交叉法得到的比值是物質的量之比還是質量之比。
當特性數值帶有物質的量的因素時(例如:分子量即摩爾質量,1mol可燃物的耗氧量,1mol物質轉移電子數等),十字交叉法得到的比值是物質的量之比。
當特性數值是質量百分數時(例如:溶液質量百分比濃度,元素質量百分含量等),則用十字交叉法得到的比值是質量比。
④十字交叉法主要應用在以下幾方面的計算中:有關同位素的計算;有關平均分子量的計算;有關平均耗氧量的計算;混合物質量百分含量的計算。
[例3]銅有兩種天然同位素,65Cu和63Cu,銅元素的原子量為63.5,則65Cu的百分含量為___________。
65 0.5
63.5
63 1.5
分析:
答案:25%
3拆分法 高一化學離子反應化學式的拆分
記住以下口訣:
鹼類只溶鉀鈉鈣鋇,
鉀鈉銨硝酸鹽全部溶於水,
硫酸鹽不容硫酸鋇,
碳酸鹽不容碳酸鋇,
氯化鹽不容氯化銀。
拆分原則:
①「寫」:寫出有關反應的化學方程式。
②「拆」:可溶性的強電解質(強酸、強鹼、可溶性鹽)用離子符號表示,其它難溶的物質、氣體、水等仍用分子式表示。微溶的強電解質應看其是否主要以自由離子形式存在,
③「刪」:刪去方程式兩邊不參加反應的離子。
④「查」:檢查式子兩邊的各種原子的個數及電荷數是否相等(看是否配平),還要看所得式子化學計量數是不是最簡整數比,若不是,要化成最簡整數比。
極限法一般用在化學的可逆反應中,即反應生成最大量或者最小量,舉個例子
在一密閉容器中進行反應,N2+3H2=2NH3已知反應過程中某一時刻N2 H2 NH3 的濃度分別為0.1mol\l,0.3mol\l,0.2mol\l 當反應達到平衡時,可能存在的數據是
AN2為0.21mol\l H2 0.6...
BN2 0.15MOL\L
CN2 H2 都為0.18mol\l
DNH2為0.4mol\l
答B
麻煩說明一下0<NH3濃度<0.4MOL/L
0<N2濃度<0.2mol\l
0<H2濃度<0.6mol\l
用極限法
假設0.1molN2和0.3mol3H2都反應完全生成0.2molNH3加上原有0.2molNH3所以NH3的濃度為0.4mol
同理假設逆反應即NH3生成N2和3H2完全,根據方程式知0.2molNH3生成0.1molN20.3molH2加上原有的即N2為0.2molH2為0.6mol。
因為可逆反應不能完全反應,所以以上數據為極限,實際數據必在其之間
差量法
一、差量法
差量法是依據化學反應前後的某些變化找出所謂的理論差量(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等),與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將「差量」看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。
例1、向50gFeCl3溶液中放入一小塊Na,待反應完全後,過濾,得到仍有棕黃色的溶液45.9g,則投入的Na的質量為
A、4.6g B、4.1g C、6.9g D、9.2g
[解析] Na投入到FeCl3溶液發生如下反應
6Na+2FeCl3+6H2O=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
若2mol FeCl3與6molH2O反應,則生成6molNaCl,溶液質量減少82g,此時參加反應的Na為6mol;
現溶液質量減少4.1g,則參加反應Na應為0.3moL,質量應為6.9g。答案為(C)
例2、同溫同壓下,某瓶充滿O2共重116g,充滿CO2時共重122g,充滿某氣體共重114g,則該氣體相對分子質量為( )
A、28 B、60 C、32 D、14
[解析] 由「同溫同壓同體積下,不同氣體的質量比等於它們的摩爾質量比」可知此題中,氣體質量之差與式量之差成正比。因此可不計算本瓶的質量,直接由比例式求解:
(122-116)/(44-32)=(122-114)/(44-M(氣體))
解之得,M(氣體)=28。 故答案為(A)
、守恆法
所謂「守恆」就是以化學反應過程中存在的某些守恆關系如質量守恆、元素守恆、得
失電子守恆,電荷守恆等。運用守恆法解題可避免在紛紜復雜得解題背景中尋找關系式,提高解題的准確度。
例3、有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體,經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩/升的鹽酸中後,多餘的鹽酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸發中和後的溶液可得到固體
(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克
[解析] 本題化學反應復雜,數字處理煩瑣,但若根據Cl-守恆,便可以看出:蒸發溶液所得KCl固體中的Cl-,全部來自鹽酸中的Cl-,即:生成的n(KCl)=n(HCl)。
m(KCl)=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g 答案為(B)
例4、將KCl和KBr混合物13.4克溶於水配成500mL溶液,通入過量的Cl2,反應後將溶液蒸干,得固體11.175g則原溶液中K+,Cl-,Br-的物質的量之比為 ( )
A、3:2:1 B、1:2:3 C、1:3:2 D、2:3:1
[解析] 此題的解法有多種,但作為選擇題,可以從答案中求解。原溶液中含有K+,Cl-,Br-,由電荷守恆可知:n(K+)=n(Cl-)+n(Br-),選項中符合這一關系式的只有答案(A)
例5、將純鐵絲5.21克溶於過量稀鹽酸中,在加熱條件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中Fe2+,待反應後剩餘的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,則KNO3被還原後的產物為 ( )
A、N2 B、NO C、NO2、 D、NH4NO3
[解析] 根據氧化還原反應中得失電子的總數相等,Fe2+變為Fe3+失去電子的總數等於NO3+和MnO4-得電子的總數
設n為KNO3的還原產物中N的化合價,則
5.21g/56g/moL×(3-2)=0.012L×0.3mol/L×(7-2)+2.53g/101g/mol×(5-n)
解得 n=3 故KNO3的還原產物為NO。 答案為(B)
極值法是一種重要的數學思想和分析方法。化學上所謂「極值法」就是對數據不足而感到無從下手的計算或混合物組成判斷的題目,採用極端假設(即為某一成分或者為恰好完全反應)的方法以確定混合體系中各物質的名稱、質量分數、體積分數,這樣使一些抽象的復雜問題具體化、簡單化,可達到事半功倍之效果。下面結合一些具體的試題,淺談一下極值法在化學計算中的巧妙應用與技巧。
1、用極值法確定混合物的含量問題
例1 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,經分析含鈉31.5%,含氯27.08%(以上均為質量分數),則混合物中Na2CO3的質量分數為( )
A.25% B.50% C.80% D.無法確定
解析:若混合物質量為100g,則可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假設這0.763mol的Cl-全部來自於KCl(即混合物為KCl和Na2CO3)則m(KCl)=56.84g,②假設這0.763mol的Cl-全部來自於NaCl(即混合物為NaCl和Na2CO3)則m(NaCl)=44.63g,因Cl-來自於NaCl、KCl兩種物質,由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)。
答案:B
2、用極值法確定物質的成份
例2 某鹼金屬單質與其普通氧化物的混合物共1.40g,與足量水完全反應後生成1.79g鹼,此鹼金屬可能是( )
A.Na B.K C.Rb D.Li
解析: 本題若用常規思路列方程計算,則很難解答此問題。但若將1.40g混合物假設成純品(鹼金屬或氧化物),即可很快算出鹼金屬相對原子質量的取值范圍,以確定是哪一種鹼金屬
①假定1.40g物質全是金屬單質(設為R) ②假定1.40g全是氧化物設為R2O
則:R→ROH △m 則:R2O → 2ROH △m
MR 17 2MR+16 18
1.40 (1.79-1.40) 1.40 (1.79-1.40)
解得:MR=61 解得:MR=24.3
實際上1.40g物質是R和R2O的混合物,故R的相對原子質量應介於24.3—61之間。題中已指明R是鹼金屬,相對原子質量介於24.3—61之間的鹼金屬只有鉀,其相對原子質量為39。
答案:B
3、用極值法確定溶液的濃度
例3 鹼金屬(如鋰、鈉、鉀、銣等)溶於汞中可形成良好的還原劑「汞齊」。取7g某種鹼金屬的汞齊與水作用得到0.2g氫氣,並得到1L 密度為p g•cm-3的溶液,則溶液中溶質的質量分數可以是( )
A.0.8g%/p B.0.48g%/p C.0.32g%/p D.0.7g%/p
解析:假設鹼金屬汞齊全部為鹼金屬(用M表示)時,則得:
2M+2H2O=2MOH+H2↑
2x 2
7g 0.2g
解得x=35,故鹼金屬汞齊中的鹼金屬可以為鋰或鈉,然後再根據具體的反應2Li+2H2O=2LiOH+H2↑、 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑計算可得0.8g%/p 、0.48g%/p
答案:AB
4、用極值法確定混合氣體的平均相對分子質量
例4 0.03mol Cu完全溶於硝酸,產生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合氣體共0.05mol 。該混合氣體的平均相對分子質量是( )
A.30 B.46 C.50 D.66
解析:設NO、NO2、N2O4三者的物質的量分別為:x、y、z,根據題意得:x + y + z = 0.05①式,再由電子守恆可得:3x+y+2z=0.06 ②式。②式減去①式得:2x + z = 0.01 ③式。現討論③、①式:
(1)假設x=0時,則z=0.01 mol,即N2O4物質的量的為極值0.01 mol、NO2為0.04 mol,可得此時氣體的平均相對分子質量為:(92×0.01+46×0.04)/0.05 =55.2。
(2)假設z=0時,則x=0.005 mol,即NO物質的量的極值為0.005 mol、NO2為0.045 mol可得此時氣體的平均相對分子質量為:(30×0.005+46×0.045)/0.05 =44.4。
故原混合氣體的平均相對分子質量介於44.4和55.2之間,故選B、C
答案:BC
5、用極值法確定反應物或生成物的取值范圍
例5 將Mg粉放入盛有CO2和O2混合氣體的密閉容器中充分燃燒 。(1)若Mg粉的質量為6.0g,反應後容器內O2剩餘,則在反應後容器內的固體物質中一定含有 ,該固體的質量為 。(2)若Mg粉的質量為ag,混合氣體的體積為bL ,反應後容器內O2有剩餘,則在bL混合氣體中V(O2) 的取值范圍是 。(3)若Mg粉的質量仍為ag,混合氣體的體積仍為bL ,反應後容器內無氣體剩餘,則反應後容器內固體物質質量的最大值是 。(氣體體積均已折算成標況下的數據)
解析:本題涉及的化學反應有:2Mg+O2 2MgO 2Mg+CO2 2MgO+C ,又知CO2的氧化性比O2弱。(1)當反應後容器內有O2剩餘時,則可推知鎂完全反應;CO2沒有反應,即反應後容器內的固體物質中一定含有MgO,根據2Mg+O2 2MgO計算可得m(MgO) =10g。(2)若求混合氣體中V(O2) 的取值范圍,就影響到極值法。假設氧氣完全反應,根據2Mg+O2 2MgO可求得V(O2)=(7a/15)L,因而根據題意可知V(O2) 的取值范圍:(7a/15)L<V(O2)<bL。(3)求反應後容器內固體物質質量的最大值時,可採用極端假設混合氣體全部為CO2或O2,當全部為O2時,則容器內固體物質的質量為m=(a+32×b/22.4)g=(a+10b/7)g;當全部為CO2時,則容器內固體物質的質量為m=(a+44×b/22.4)g =(a+55b/28)g,然後經比較可得反應後容器內固體物質質量的最大值是(a+55b/28)g。
答案:(1)MgO 10g (2)(7a/15)L<V(O2)<bL (3)(a+55b/28)g
6、用極值法確定反應中的過量問題
例6 18.4g NaOH 和NaHCO3固體混合物,在密閉容器中加熱到250℃,經過充分反應後排除氣體,冷卻,稱得剩餘固體質量為16.6g,試計算原混合物中NaOH的質量分數。
解析:這是在密閉容器中進行反應,可能的反應有:NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O ---① 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O---②。究竟第②種情況是否發生,必須判斷出NaOH與NaHCO3在反應①中何者過量,然後才能進行計算。若藉助極值法,則很容易解答此問題。
假設NaOH與NaHCO3恰好完全反應,
NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O △m
40 84 106 18
x y (18.4-16.6)g=1.8g
解得:x=4g y=8.4g
因x+y=(4+8.4)g=12.4g<18.4g,故18.4g NaOH 和NaHCO3固體混合物不能恰好反應,所以存在過量問題,再由於NaHCO3受熱能分解、NaOH則不能,因而知過量物質為NaOH。即原混合物中NaHCO3的質量為8.4g 、NaOH的質量為10g。故原混合物中NaOH的質量分數為:w(NaOH)% = (10 g/18.4g)×100%= 54.3%
答案:54.3%
7、用極值法確定反應的化學方程式
例7 已知Cl2和NO2在一定條件下可以化合成一種氣態化合物A。為了測定A的組成,進行如下實驗:(1)當Cl2和NO2混合氣體以不同比例混合時,測得其平均相對分子質量為51及61,則Cl2在上述混合氣體中的體積分數分別為 和 ;
(2)取上述不同比例的混合氣體各5 L ,分別在一定條件下充分反應,氣體體積仍均為4L,則Cl2與NO2反應的化學方程式為: 。
解析:(1)依據混合氣體平均相對分子質量的定義M=〔n(Cl2)×M(Cl2)+n(NO2)×M(NO2)〕/〔n(Cl2)+n(NO2)〕可求得Cl2在上述混合氣體中的體積分數分別為1/5和 3/5。由於總體積為5 L,故氣體的組成:第一種,V(Cl2)=1 L、V(NO2)= 4L ;第二種,V(Cl2)=3L、V(NO2)= 2L。
(2)由題意知此反應的方程式只有一個,因在不同條件下混合氣體的體積變化值相同,故說明不同比例的混合氣體參加反應的量相同,進而推知在兩種條件下肯定都存在一種反應物完全反應、另一種反應物過量情況,所以第一種情況是1 L Cl2完全反應;第二種情況是2L NO2完全反應,故可知1 L Cl2和2L NO2是恰好完全反應,故化學方程式為:Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl(體積之比等於化學式前面的系數之比)
答案:(1)1/5和 3/5 (2)Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl
鞏固練習:
1.兩種金屬的混合物共12g,加到足量的稀硫酸中可產生1g氫氣,該混合物可能是( )
A.A1和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Zn D.Mg和Fe
2.CO2 和NO共30mL,將混合氣體通過足量的固體並充分反應後,氣體體積縮小到20mL,原混合氣體中NO的體積是( )
A.10mL B.15mL C.20mL D.25mL
3.在標准狀況下,將混合後充入容器,倒置於水中,完全溶解無氣體剩餘。若產物不擴散,則所的溶液物質的量濃度(mol/L)的數值范圍是( )
A.0<C<1/22.4 B.1/39.2<C<1/22.4 C.1/39.2<C<1/28 D.1/28<C<1/22.4
4.在一定條件下,對於可逆反應A(g)+B(g) 2C(g)中的A、B、C的起始濃度分別為amol/L、bmol/L、cmol/L(均大於0),達到平衡後,測得A、B、C的濃度分別為0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L。求:
(1)a、b應滿足的關系是______________; (2) a的取值范圍是_____________。
5.將適量CO2的通入含0.8gNaOH的鹼溶液中,將產物在減壓、低溫下蒸干後得到1.37g固體物質。問(1)產物是什麼物質?(2)通入CO2的質量為多少?
參考答案:1.A 2.C 3.C 4.(1)a-b=0.4 (2)0.4<a<1.3 5.(1)Na2CO3和NaHCO3 (2)0.66g
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❻ 化學論文中如何畫圖
用word本身的流程圖就可以,也可以用截圖
PS:
word:
插入--圖片--繪制新圖形---下邊有直線啊,箭頭啊一大堆...
截圖之後打開 開始--附件--畫圖--文件--粘貼--文件--保存
然後打開WORD--插入--圖片--來自文件
❼ 親,能具體說說化學多步計算技巧中的公式法嗎
一、化學計算的基本特點 化學計算是中學化學學習的重要內容,也是高考命題考查的重點之一。高考試題中化學計算的內容佔15%含有計算因素的試題大約占試卷總分的1/3 ,分析近幾年來的高考化學計算試題,大至有以下幾個特點: 1.化學知識與數學計算的有機結合 化學計算的基礎是對相關化學知識的正確理解和應用,計算是工具和手段。要進行化學計算,必須弄清「質」與「量」的相互關系,並自覺地從兩者的緊密結合上去進行分析和解答。「明確化學涵義」與「理解量的關系」兩者密不可分。 明確化學涵義指:應明確化學概念和化學原理的涵義、元素化合物的性質、化學反應的實質等。 理解量的關系指:應理解數量、質量、體積、物質的量在化學物質或化學反應中的計算、表示或相互關系等。 2.基礎性強 重視基本化學物理量的計算和有關概念的應用,基本化學計算的考查在試題中重復出現的幾率高。物質的量,氣體摩爾體積、物質的量濃度,溶液的pH等計算所佔比例較大。並強調對化學原理的分析,避免繁雜的數學運算。 3.靈活性大 在計算題中設計一些巧解巧算試題,這些試題往往用常規解法也可得到同樣結果,但要比巧解巧算多幾倍的時間,以至影響全卷試題的解答。巧解巧算題檢驗學生是否掌握一定的解題技巧,考查學生思維的敏捷性、嚴密性、整體性、創造性。 解化學計算題沒有一成不變的方法模式,重要的是要建立解決化學問題的基本思維模式,或者說是解題基本步驟。 二、化學計算的基本方法 1.代數法 代數法是最常用的計算方法。根據題意設一個或幾個未知數,然後根據化學知識,把已知條件和所設的未知數聯系起來,找出等量關系列方程求解。代數法在解較復雜的化學計算題時,它的優越性更大。 2.關系式法 關系式法也叫比例法,就是根據化學概念、物質組成、化學反應中有關物質數量間的關系建立未知量和已知量之間的關系,即表示某些量在變化時成正比例關系的式子。根據關系式確定的數量關系,進行化學計算的方法。 關系式法應用比較廣泛,特別是在解決比較復雜的習題時,如多步反應中物質量之間的關系,優點更為突出。 3.公式法 公式法是應用從化學原理和化學定律總結歸納的一般公式進行解題的一種方法。公式法的優點是思維推理過程有據可循,並能迅速地列出具體解題算式。但應用此法必須注重公式的推導和應用范圍,及公式中各文字所代表的意義,只有這樣才能靈活運用公式,避免生搬硬套。 公式法在解決有關溶液的計算時,應用比較廣泛。 4.差量法 這是應用反應物或生成物的質量差或體積差與反應物或生成物成正比例關系列式求解的一種方法。它的實質仍是比例法。如按化學方程式反應物的量為A1,生成物的量為B1;設反應物參加反應的量為A2,生成物的量為B2,由反應物的量和生成物的量成正比例關系可推出: A1-B1和A2-B2為質量差或體積差。這種方法在有關剩餘物的計算和氣體分析計算中常用。 差量法的實質是利用反應體系中某化學量從始態到終態的差量,作為解題的突破口。按差量的性質來說,除了利用質量差、體積差之外,還可利用物質的量的差值、壓強差值、溶液質量差值,溶解度差值進行有關的計算。 從任何一個化學反應中,均可找到一個或多個有關量的差值,因此運用此法解題時,必須仔細分析題意,理清思路,選定好相關物理量的差值。 利用差量法解題可以使許多化學計算解法從簡,並能使學生更深刻地理解所發生量的變化實質,對培養學生抽象思維能力有良好的作用。 5.圖解分析法 在認真閱讀題目、分析理解題意的基礎上,按照知識的內在聯系,作圖求解。對於較復雜的龐大計算題,用圖解法可幫助思考,分析、判斷,易於找出解題思路。 圖解法的關鍵在於圖。圖要簡明,易於觀察,脈絡清楚,能說明問題,能啟迪思維。數量關系要反映在圖上,化學原理要隱現在其中,這樣才能起到較好的作用。 6.推導法(討論法) 這是根據基本概念、化學原理和物質的性質應用已知條件進行分析、推理的一種解題方法。這種方法常和其他方法綜合使用。其特點是解題的結果常有幾種可能性,必須通過全面 分析,一一列舉它的每種可能性,再根據已知條件進行檢驗,確定正確結果。 討論是一種十分重要的科學思維方法,它充分體現了化學知識與數學知識的結合。解這類題的要點是①正確分析所發生的化學反應;②依據有關化學方程式和數據進行過量判斷或劃分取值范圍;③確定在不同取值范圍內所對應的產物或反應混合物的成分;④進行必要的計算求解。討論法要有足夠的根據,並緊扣題意。 討論法從解題思路與技巧的不同,大至可分為不定方程式討論法、不等式討論法、分析推理討論法等。
❽ 總結初中化學計算方法
①最小公倍數法:先找出反應前後同種元素原子在不同種分子中的個數(也就是數一數反應物這一邊有多少個相同的原子),然後再求其最小公倍數,從而確定化學方程式左、右兩邊的化學是前面的化學計量數,式方程配平。最好在檢查一下,看看左右兩邊同種元素原子數是否相同(這個是最常用的方法,也是最容易懂的,如果遇見比較復雜的,就用第二種)②觀察法:由反應中組成比較復雜的化學式(原子數目多)為起點,求出化學式中易配平原子的化學計量數,然後依據原子守恆確定其他物質的化學計量數。化學方程式一直是初中化學教學的重點和難點之一,而化學方程式的配平是書寫化學方程式的關鍵,有的學生在化學方程式的配平過程中存在著「猜測性」和「盲目性」,筆者根據多年的教學經驗總結出了四種配平方法。一、最小公倍數法配平方法是:求出方程式兩邊相同原子前系數的最小公倍數,然後用該最小公倍數除以各自的原子個數,所得的值就是對應物質的系數。例1.的配平(1)找出式子兩邊原子個數最多的氧原子(2)求出氧原子的最小公倍數為10(3)10除以5等於2,2就是P2O5的系數,寫在P2O5前面,同理可得O2的系數為5。(4)再用同樣的方法求出P的系數為4。(5)配平後要注反應條件和劃上等號(有時還要注「↑」和「↓」)。即這是最基本、最常用的配平方法,也是其它配平方法的基礎。初中大多數化學方程式的配平用這種方法,要求初三學生能夠熟悉地運用它。練習:二、用奇數配偶數法用這一方法配平的化學方程式的特點是:某元素在式子里出現的次數較多,且各端的原子總數是一奇一偶。配平方法:選定該元素作為配平的起點,先把奇數變為最小的偶數(即乘以2),再確定其它化學式的系數。例2. 氧是這一方程式里出現次數最多的元素,就以氧作為配平的起點。因為反應物里氧原子2個,是偶數個,生成物里氫原子3個,是奇數個,偶數個肯定不等於奇數個,所以我們可以先在化學式H2O前寫一個最小的偶數2,再用最小公倍數進一步配平。寫上2後,左邊只有2個H原子,右邊有4個H原子,所以C2H2的系數應為2,要使兩邊碳原子總數相等,右邊CO2的系數應為4,最後才確定O2的系數為5。即:練習:C2H6+O2H2O+CO2C2H4+O2H2O+CO2三、觀察法配平方法是:(1)通過觀察,從化學式比較復雜的一種生成物推求出有關各反應物和生成物的系數。(2)根據求得的化學式的系數再找出其它化學式的系數。例3. 赤熱的鐵跟水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣H2O+FeFe3O4+H2顯然,Fe3O4里的3個鐵原子來自反應物里的鐵,而Fe3O4里的4個氧原子又來自反應物水蒸氣分子里的氧原子。因此,在反應物水蒸氣化學式前必須寫一系數4,而鐵原子前必須寫一系數3。不難看出,在生成物氫氣的化學式前要寫系數4,才能使化學方程式配平,然後註明反應條件並劃上等號(註:H2後面不要註上↑,因為高溫下,反應物H2O呈氣體狀態)。練習:Fe2O3+COFe+CO2Fe3O4+COFe+CO2四、唯一元素法這種方法不僅適用於簡單的化學方程式,也適用於較為復雜的化學方程式。首先提出兩個概念「唯一元素」和「准唯一元素」。所謂「唯一元素」是指在反應物或在生成物中都只存在於一種物質的元素。例如:KClO3KCl+O2↑中的K、Cl、O三種元素KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中的K元素NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O中的N、C元素所謂「准唯一元素」是指對於那些除唯一元素以外的其它元素,當其所在的物質中僅剩下一種物質的系數沒確定時,這種元素就稱之為「准唯一元素」。例如KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,若只剩下MnO2,MnO2的系數沒確定時,Mn元素是唯一元素,而當KMnO4、K2MnO4、MnO2三種物質的系數已確定時,O元素又成為「准唯一元素」。下面以例題說明用「唯一元素法」配平化學方程式的方法和步驟。例4. KClO3KCl+O2↑1. 確定唯一元素初學階段可要求學生對唯一元素做出標記以免學生搞錯。KClO3KCl+O2↑2. 假定系數任選一種唯一元素,假設其所在的物質中一種,系數為1,並據此推出其所在的另一種物質的系數。本例中選定的K元素,定KClO3系數為1。1KClO31KCl+O2↑說明:(1)為了使兩邊所選定的元素原子個數相等,有可能出現分數系數,處理辦法是等全部配平了,再把分數變為整數。(2)為了減少錯誤,剛開始學時,可要求學生將系數1寫上,等全部配平後再把1省略掉。3. 由已知求未知在已確定系數物質中,再選擇一種唯一元素和准唯一元素,據此確定未知物質的系數。要求所選定的元素必須包含於一種系數未定的物質中。上面1中選定K元素為唯一元素1KClO31KCl+3/2O2↑去分母得由已知求未知,不僅是一個步驟,更重要的是一條原則。分析歷年來學生出錯的原因,許多是沒有掌握這條原則將未定系數物質有意無意當成系數為1而又改變已確定了的物質的系數,從而造成錯誤。注意:這一步操作可以重復多次,到每一種物質的系數都確定為止。練習:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑C4H10+O2CO2+H2O化學方程式的配平有多種方法,具體要用哪種方法,要由便捷程度和你的熟練程度來決定,只要平時多練習,自然就會熟能生巧。③奇數配偶數法:先找出出現次數較多,且式子兩邊的原子個數一奇一偶的元素,將奇數配成偶數,然後一概化學式和所配化學計量數為依據,找出其他化學使得化學計量數,是化學方程式配平化學方程式配平的方法
化學方程式的配平,是書寫完整的化學方程式的基本功和重要步驟。這里,結合初中化學的學習,歸納一下兩種配平方法。
(1)最小公倍數法──奇偶法
這是一種最簡單的方法,適用於初學者配平一些簡單的化學方程式。配平的著眼點,在於找出反應式中某一物質化學式中最大的奇數原子個數,與相應物質中對應原子的偶數個數的關系。配平步驟是:
①找出最大的奇數原子個數,與相應的物質中對應原子的偶數個數的關系;
②求出最小公倍數;
③求出相關物質的化學式系數;
④將相應的物質化學式前面配上相應的系數。
例如,配平Al+Fe3O4──Fe+Al2O3
解:①從反應式看,最大奇數是Al2O3中的氧原子個數3,相應物質Fe3O4中對應氧原子個數是偶數4;
②最小公倍數為:3×4=12
③求相關物質的化學式系數:
④配平:Al+3Fe3O4──Fe+4Al2O3
上式中4Al2O3在滿足3×4=12個氧原子的同時,將Al相應增為8個,3Fe3O4中Fe相應增為9個,則整個方程式配平為:
8Al+3Fe3O4=9Fe+4Al2O3
(2)觀察-推理法
這是一種以奇偶法為基礎,進一步加以推理來完成配平的方法。
觀察-推理法應用較廣泛,通常根據著眼點不同又分為兩種情況:
第一,從化學反應式中出現次數最多的元素著眼。其配平步驟是:
①找出在化學反應式中出現次數最多且原子個數為最大奇數的元素;
②將含該元素最大奇數個原子的化學式配上適當的偶數系數;
③以此為基礎,逐步推理,算出其他物質化學式的系數,將方程式配平。
例如,配平FeS2+O2—Fe2O3+SO2
解:①由觀察可知,氧元素出現的次數最多,且在Fe2O3中奇數3為最大;
②將Fe2O3配上系數2,則
FeS2+O2—2Fe2O3+SO2
③從2Fe2O3觀察可知,其中Fe原子有4個,使兩邊Fe原子個數相等,就要在FeS2前面配上系數4,則
4FeS2+O2—2Fe2O3+SO2
從4FeS2觀察可知,其中S原子有8個,要使兩邊S原子個數相等,就要在SO2前面配上系數8,則
4FeS2+O2—2Fe2O3+8SO2
從氧元素著眼,再回到氧原子個數的計算上來。右邊氧原子數為2×3+ 8×2=22個,因此,在O2前面應配上系數11,化學方程式兩邊就平衡了,即
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
化學方程式的配平方法,除上述兩種以外,還有代數法、化合價升降法及新觀察法等等, 文秘雜燴網 http://www.rrrwm.com
❾ 化學中常用的計算方法有哪些
化學計算是中學化學的一個難點和重點,要掌握化學計算,應了解中學化學計算的類型,不同類型解題方法是有所不同的,因此我把中學化學中出現的解題方法歸納如下,每種類型都舉例加以說明。
一、守恆法
化學反應的實質是原子間重新組合,依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象,如:質量守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等,利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。
(一)質量守恆法
質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變,在配製或稀釋溶液的過程中,溶質的質量不變。
【例題】1500C時,碳酸銨完全分解產生氣態混合物,其密度是相同條件下氫氣密度的
(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恆定律可知混和氣體的質量等於碳酸銨的質量,從而可確定混和氣體的平均分子量為 =24 ,混和氣體密度與相同條件下氫氣密度的比為 =12 ,所以答案為C
(二)元素守恆法
元素守恆即反應前後各元素種類不變,各元素原子個數不變,其物質的量、質量也不變。
【例題】有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體,經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩/升的鹽酸中後,多餘的鹽酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸發中和後的溶液可得到固體
(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟鹽酸反應的主要產物都是KCl,最後得到的固體物質是KCl,根據元素守恆,鹽酸中含氯的量和氯化鉀中含氯的量相等,所以答案為B
(三)電荷守恆法
電荷守恆即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液等,電荷的代數和為零,即正電荷總數和負電荷總數相等。
【例題】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升 ,[K+]=y摩/升,則x和y的關系是
(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1
【分析】可假設溶液體積為1升,那麼Na+物質的量為0.2摩,SO42-物質的量為x摩,K+物質的量為y摩,根據電荷守恆可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案為BC
(四)電子得失守恆法
電子得失守恆是指在發生氧化—還原反應時,氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數,無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池中均如此。
【例題】將純鐵絲5.21克溶於過量稀鹽酸中,在加熱條件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亞鐵離子,待反應後剩餘的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,寫出硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的方程式。
【分析】鐵跟鹽酸完全反應生成Fe2+,根據題意可知Fe2+分別跟KMnO4溶液和KNO3溶液發生氧化還原反應,KMnO4被還原為Mn2+,那麼KNO3被還原的產物是什麼呢?根據電子得失守恆進行計算可得KNO3被還原的產物是NO,所以硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的化學方程式為: KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O
二、差量法
差量法是依據化學反應前後的某些「差量」(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等)與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將「差量」看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。
(一)質量差法
【例題】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的銅粉,充分反應後溶液的質量增加了13.2克,問:(1)加入的銅粉是多少克?(2)理論上可產生NO氣體多少升?(標准狀況)
【分析】硝酸是過量的,不能用硝酸的量來求解。銅跟硝酸反應後溶液增重,原因是生成了硝酸銅,所以可利用這個變化進行求解。
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重
192 44.8 636-504=132
X克 Y升 13.2 可得X=19.2克,Y=4.48升
(二)體積差法
【例題】10毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒後,恢復到原來狀況(1.01×105Pa , 270C)時,測得氣體體積為70毫升,求此烴的分子式。
【分析】原混和氣體總體積為90毫升,反應後為70毫升,體積減少了20毫升。剩餘氣體應該是生成的二氧化碳和過量的氧氣,下面可以利用烴的燃燒通式進行有關計算。
CxHy + (x+ )O2 → xCO2 + H2O 體積減少
1 1+
10 20
計算可得y=4 ,烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4
(三)物質的量差法
【例題】白色固體PCl5受熱即揮發並發生分解:PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 現將5.84克PCl5裝入2.05升真空密閉容器中,在2770C達到平衡時,容器內的壓強為1.01×105Pa ,經計算可知平衡時容器內混和氣體物質的量為0.05摩,求平衡時PCl5的分解百分率。
【分析】原PCl5的物質的量為0.028摩,反應達到平衡時物質的量增加了0.022摩,根據化學方程式進行計算。
PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 物質的量增加
1 1
X 0.022
計算可得有0.022摩PCl5分解,所以結果為78.6%
三、十字交叉法
十字交叉法是進行二組分混和物平均量與組分量計算的一種簡便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = (n1 + n2)計算的問題,均可用十字交叉法計算的問題,均可按十字交叉法計算,算式為:
M1 n1=(M2- )
M2 n2=( -M1)
式中, 表示混和物的某平均量,M1、M2則表示兩組分對應的量。如 表示平均分子量,M1、M2則表示兩組分各自的分子量,n1、n2表示兩組分在混和物中所佔的份額,n1:n2在大多數情況下表示兩組分物質的量之比,有時也可以是兩組分的質量比,如在進行有關溶液質量百分比濃度的計算。十字交叉法常用於求算:混和氣體平均分子量及組成、混和烴平均分子式及組成、同位素原子百分含量、溶液的配製、混和物的反應等。
(一)混和氣體計算中的十字交叉法
【例題】在常溫下,將1體積乙烯和一定量的某氣態未知烴混和,測得混和氣體對氫氣的相對密度為12,求這種烴所佔的體積。
【分析】根據相對密度計算可得混和氣體的平均式量為24,乙烯的式量是28,那麼未知烴的式量肯定小於24,式量小於24的烴只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5體積
(二)同位素原子百分含量計算的十字叉法
【例題】溴有兩種同位素,在自然界中這兩種同位素大約各佔一半,已知溴的原子序數是35,原子量是80,則溴的兩種同位素的中子數分別等於。
(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46
【分析】兩種同位素大約各佔一半,根據十字交叉法可知,兩種同位素原子量與溴原子量的差值相等,那麼它們的中子數應相差2,所以答案為D
(三)溶液配製計算中的十字交叉法
【例題】某同學欲配製40%的NaOH溶液100克,實驗室中現有10%的NaOH溶液和NaOH固體,問此同學應各取上述物質多少克?
【分析】10%NaOH溶液溶質為10,NaOH固體溶質為100,40%NaOH溶液溶質為40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液為
×100=66.7克,需NaOH固體為 ×100=33.3克
(四)混和物反應計算中的十字交叉法
【例題】現有100克碳酸鋰和碳酸鋇的混和物,它們和一定濃度的鹽酸反應時所消耗鹽酸跟100克碳酸鈣和該濃度鹽酸反應時消耗鹽酸量相同。計算混和物中碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比。
【分析】可將碳酸鈣的式量理解為碳酸鋰和碳酸鋇的混和物的平均式量,利用十字交叉法計算可得碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比97:26
四、關系式法
實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時,往往涉及到多步反應:從原料到產品可能要經過若干步反應;測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系,依據若干化學反應方程式,找出起始物質與最終物質的量的關系,並據此列比例式進行計算求解方法,稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟,避免計算錯誤,並能迅速准確地獲得結果。
(一)物質制備中的關系式法
【例題】含有SiO2的黃鐵礦試樣1克,在O2中充分灼燒後殘余固體為0.76克,用這種黃鐵礦100噸可製得98%的濃硫酸多少噸?(設反應過程有2%的硫損失)
【分析】根據差量法計算黃鐵礦中含FeS2的量為72% ,而反應過程損失2%的硫即損失2%的FeS2 ,根據有關化學方程式找出關系式:FeS2 — 2H2SO4 利用關系式計算可得結果為:製得98%的濃硫酸117.6噸。
(二)物質分析中的關系式法
測定漂白粉中氯元素的含量,測定鋼中的含硫量,測定硬水中的硬度或測定某物質組成等物質分析過程,也通常由幾步反應來實現,有關計算也需要用關系式法。
【例題】讓足量濃硫酸與10克氯化鈉和氯化鎂的混合物加強熱反應,把生成的氯化氫溶於適量的水中,加入二氧化錳使鹽酸完全氧化,將反應生成的氯氣通入KI溶液中,得到11.6克碘,試計算混和物中NaCl的百分含量。
【分析】根據有關化學方程式可得:4HCl — I2 ,利用關系式計算可得生成氯化氫的質量是6.7克,再利用已知條件計算得出混和物中NaCl的百分含量為65% 。
五、估演算法
(一)估演算法適用於帶一定計算因素的選擇題,是通過對數據進行粗略的、近似的估算確定正確答案的一種解題方法,用估演算法可以明顯提高解題速度。
【例題】有一種不純的鐵,已知它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種,將5.6克樣品跟足量稀H2SO4完全反應生成0.2克氫氣,則此樣品中一定含有
(A)Cu (B)Al (C)Ca (D)Mg
【分析】計算可知,28克金屬反應失去1摩電子就能符合題目的要求。能跟稀H2SO4反應,失1摩電子的金屬和用量分別為:28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg,所以答案為A
(二)用估演算法確定答案是否合理,也是我們檢查所做題目時的常用方法,用此法往往可以發現因疏忽而造成的計算錯誤。
【例題】24毫升H2S在30毫升O2中燃燒,在同溫同壓下得到SO2的體積為
(A)24毫升 (B)30毫升 (C)20毫升 (D)18毫升
【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根據方程式系數的比例關系估算可得答案為D
六、類比法
類比法是將問題類比於舊問題,從而運用舊知識解決新問題的方法。類比法的實質是能力的遷移,即將熟悉問題的能力遷移到新情景或生疏問題上來,實現這種遷移的關鍵就是找准類比對象,發現生疏問題與熟悉問題本質上的類同性。運用類比法的題又可分為:自找類比對象和給出類比對象兩種。前者一般比較簡單,後者則可以很復雜,包括信息給予題中的大部分題目。
【例題】已知PH3在溶液中呈弱鹼性,下列關於PH4Cl的敘述不正確的是
(A)PH4Cl水解呈酸性 (B)PH4Cl含有配位鍵
(C)PH4Cl是分子晶體 (D)PH4Cl與NaOH溶液共熱可產生PH3
【分析】NH3和H4Cl的性質我們已經學過,N和P是同一主族元素性質相似,所以答案為C
七、始終態法
始終態法是以體系的開始狀態與最終狀態為解題依據的一種解題方法。有些變化過程中間環節很多,甚至某些中間環節不太清楚,但始態和終態卻交待得很清楚,此時用「始終態法」往往能獨辟蹊徑,出奇制勝。
【例題】把適量的鐵粉投入足量的鹽酸中,反應完畢後,向溶液中通入少量Cl2 ,再加入過量燒鹼溶液,這時有沉澱析出,充分攪拌後過濾出沉澱物,將沉澱加強熱,最終得到固體殘留物4.8克。求鐵粉與鹽酸反應時放出H2的體積(標准狀況)。
【分析】固體殘留物可肯定是Fe2O3 ,它是由鐵經一系列反應生成,氫氣是鐵跟鹽酸反應生成的,根據2Fe — Fe2O3 、Fe — H2 這兩個關系式計算可得:H2的體積為1.344升
八、等效思維法
對於一些用常規方法不易解決的問題,通過變換思維角度,作適當假設,進行適當代換等使問題得以解決的方法,稱為等效思維法。等效思維法的關鍵在於其思維的等效性,即你的假設、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧,有些題只有此法可解決,有些題用此法可解得更巧更快。
【例題】在320C時,某+1價金屬的硫酸鹽飽和溶液的濃度為36.3% ,向此溶液中投入2.6克該無水硫酸鹽,結果析出組成為R2SO4·10H2O的晶體21.3克。求此金屬的原子量。
【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶體比2.6克無水硫酸鹽質量多18.7克,這18.7克是從硫酸鹽飽和溶液得的,所以它應該是硫酸鹽飽和溶液,從而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克結晶水、9.4克R2SO4 ,最後結果是:此金屬的原子量為23
九、圖解法
化學上有一類題目的已知條件或所求內容是以圖像的形式表述的,解這類題的方法統稱圖解法。圖解法既可用於解決定性判斷方面的問題,也可以用於解決定量計算中的問題。運用圖解法的核心問題是識圖。
(一)定性判斷中的圖解法
這類問題常與化學反應速度、化學平衡、電解質溶液、溶解度等知識的考查相聯系。解題的關鍵是認清橫縱坐標的含義,理解圖示曲線的化學意義,在此基礎上結合化學原理作出正確判斷。
【例題】右圖表示外界條件(溫度、壓強)的變化對下列反 Y
應的影響:L(固)+ G(氣)= 2R(氣)- 熱量 在圖中, P1 P2 P3
(P1<P2<P3) Y軸是指:
(A)平衡混和氣體的百分含量 (B)G的轉化率
(C)平衡混和氣體中G的百分含量(D)L的轉化率
【分析】認真分析圖中曲線的變化可知隨溫度升高,Y值降
低,而隨壓強升高,Y值升高,所以答案是C
(二)定量計算中的圖解法
這類問題要求解題者根據文字敘述及圖象提供的信息,通過計算求某些量的數值或某些量的相互關系。解這類題的要求在於必須抓住圖像中的關鍵「點」,如轉折點、最大值點、最小值點等,以關鍵點為突破口,找出等量關系或列出比例式進而求解。
【例題】某溫度時,在2升容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間變化曲線如圖所示,根據圖中數據分析,該反應的化學方程式為:____
______________________________。反應開始至2 0.1 0.9 Y
分鍾,Z的平均反應速率為:__________________。 X
【分析】由數據可知X和Y都是反應物,Z是生成 0.7
物。平衡時X減少0.3、Y減少0.1、而Z則增
加0.2 ,那麼化學方程式應該為3X + Y = 2Z
而Z的平均反應速率為:0.05摩/升·分 0.2 Z
0 2 t(分)
十、討論法
(一)不定方程討論法
當一個方程式中含有兩個未知數時,即為不定方程。不定方程一般有無數組解,有些化學題根據題設條件最終只能得到不定方程,必須利用化學原理加以討論才可以得出合理的有限組解。使問題得到圓滿解決。
【例題】22.4克某金屬M能與42.6克氯氣完全反應,取等質量的該金屬與稀鹽酸反應,可產生氫氣8.96升(標准狀況),試通過計算確定該金屬的原子量。
【解】金屬M跟氯氣反應生成物為MClx ,跟稀鹽酸反應生成物為MCly ,分別寫出化學方程式進行計算。 2M + xCl2 = 2MClx
2M 71x 列式整理可得:M=18.7x (1)式
2M + 2yHCl = 2MCly + yH2
2M 22.4y 列式整理可得:M=28y (2)式
對(1)式和(2)式進行討論可得,當x=3 、y=2時,原子量M=56
(二)過量問題討論法
所謂過量問題討論法是指題目沒有明確指出何種反應物過量,且反應物相對量不同時,反應過程可能不同,需要通過討論來解題的方法。
【例題】寫出H2S燃燒反應的化學方程式。1升H2S氣體和a升空氣混和後點燃,若反應前後氣體的溫度和壓強都相同(200C,101.3千帕),試討論當a的取值范圍不同時,燃燒後氣體的總體積V(用含a的表達式表示,假設空氣中氮氣和氧氣的體積比為4∶1,其它成分可忽略不計)。
【解】反應式為: 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 2H2S+O2=2S+2H2O a升空氣中含氧氣0.2a升、含氮氣0.8a 升。氮氣不參加反應,體積保持不變。根據 2H2S+O2=2S+2H2O 若1升H2S氣體和a升空氣完全反應,則a=2.5升,下列進行討論:
(1)若a<2.5升,硫化氫過量 2H2S+O2=2S+2H2O
2 1 所以V=1-0.4a+o.8a=1+0.4a (L)
(2)若a>2.5升,氧氣過量 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O
2 1 2 3 2
可得V=0.2a-0.5+0.8a=a-0.5 (L)
(三)分析推理討論法
在分析推理討論法中,突出分析推理對不定因素的討論,用較少的計算過程肯定可能的情況,否定不可能的假設,從而較快地進入實質性問題的解決過程。
【例題】在28.4克CaCO3和MgCO3組成的混和物中加入足量稀鹽酸,生成氣體全部被250毫升2摩/升NaOH溶液吸收,將此溶液在減壓,低溫條件下蒸幹得到29.6克不含結晶水的固體物質。求原混和物中各種物質各多少克?
【解】NaOH物質的量為0.5摩,所以固體物質也應含有0.5摩的鈉離子,下面進行討論:
(1)NaOH過量,0.5摩NaOH質量為20克,而0.25摩Na2CO3質量為26.5克,NaOH和Na2CO3混合不可能得到29.6克固體物質。這個假設不成立。
(2)CO2過量,固體物質可能為Na2CO3和NaHCO3 ,0.25摩Na2CO3質量為26.5克,0.5摩NaHCO3質量為42克,這個假設成立。
通過上述討論可知29.6克固體物質是Na2CO3和NaHCO3的混和物,有關反應為:
CO2 + 2NaOH =Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3
利用方程式計算CO2的物質的量為0.3摩,生成二氧化碳的有關反應為:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2
利用方程式計算可得:原混和物中CaCO3為20克、MgCO3為8.4克。
http://www.nhyz.org/kyy/jw/aa1.htm