⑴ 高中化學計算題如何訓練
學計算是中學化學的重要內容。化學運算不是一種單純的數學計算,其任務是從定量的角度來探究物質的性質及其變化規律。所以通過化學計算的學習,一方面可以掌握化學計算的技能,另一方面可以加深對有關化學知識的理解,發展思維能力,提高分析問題和解決問題的能力。
要學好化學計算要主要以下幾方面的問題。
一明確化學計算的根據
明確化學計算的根據就是要正確理解和掌握有關的基本概念和基本定律,一些化學量之間的相互關系式以及他們的使用范圍和使用條件等。其中化學概念是化學計算的基礎,因為化學計算是由化學概念的量引申出來的。化學定律主要是指質量守恆定律,定組成定律,阿伏加德羅定律等。由於化學計算的要求是把數學運算和化學知識結合起來,所以,我們在化學知識的學習過程中,必須要弄清楚概念的內涵和外延,認識概念間的關系,並注意靈活運用基本定律。
二規范解體的操作過程
1、審題
認真審題是完整理解題意和正確解題的關鍵。
2、把化學問題轉化為數學問題
就是要尋找已知條件和判斷各量之間的關系,並用數學的方式表達出來。
3、數學運算過程
4、結論的得出及其檢驗
就是對計算依據、過程及其結果的正確性進行檢驗,並把數學語言轉化成化學語言,做出恰當的回答。
三重視一題多解,力求巧解妙算。
首先要重視一題多解。
化學計算的技能是一種高層次的智力操作技能,運用一題多解的方式去解決化學計算問題是一種很好的技能訓練過程。重視一題多解要求我們在遇到化學計算問題的時候,要認真分析可能出現的各種情況,運用基本概念、基本理論進行思維判斷,嚴格加以科學論證,尋求符合題意的全部正確解法。一題多解的方法迫使我們開動腦筋,拓寬思路,多方思考,充分領略知識的結構以及各種解法的內在聯系。不僅有助於提供我們的化學計算技能水平,還會促進我們思維的廣闊性,深刻性和創造性的發展。
其次力求巧解妙算
巧解妙算的前提有兩個,一個是化學計算必須有多種解法;另一個是我們能在一題多解的基礎上發現最簡單做巧妙的解法,巧解妙算是我們進行一題多解的目標的之一。
⑵ 高中化學計算公式大全
關於高中化學計算公式大全如下:
摩爾質量是物質的質量除以物質的量,單位是克每摩爾,摩爾體積是物質的體積除以物質的量,單位是立方米每摩爾。
定義:單位物質的量的物質所具有的質量符號:M單位:g/mol(g·mol-1)計算公式:摩爾質量(M)=質量(m)/物質的量(n)
已知某狀況下的混合氣體的密度M=ρVm(ρ表示氣體的密度,Vm表示在該狀況下的氣體的消銀摩爾體積)
已知混合物各成分的摩爾質量和其在混合體系內的物質的量分數或體積分數M=M1×n1%+M2×n2% =M1×V1%+M2×V2%
⑶ 高中化學計算有哪些方法
你好,
高中化學計算,主要考
第一:差量法,根據物質質量,體積,物質的量等的差量計算
第二:守恆法,個人認為,此法必考
主要考電子守恆,電荷守恆,質量守恆,還有鹽類水解部分的三大守恆
第三:十字交叉法,涉及平均量時可以考慮使用
希望有所幫助,不懂可以追問,有幫助請採納
⑷ 如何學好高中化學計算
如果你僅僅是計算不行的話,那是你的數學問題,而不是化學問題!
據我以往高中學習化學的經驗,化學裡面的計算並不會是化學考試考察的重點,意思就是,化學裡面設計的計算,都是比較好的不復雜的運算
高中化學,考察的最主要的還是基礎的化學概念。無機化學涉及到元素周期律,基本元素性質的周期性變化,這個是化學都有的,就像達爾文的進化論、牛頓的力學一樣。道爾頓的原子論,門捷列夫的元素周期律,是化學對於自然科學的最大貢獻,也是化學區分於其他科學的重要的不同的研究方法和理論。包括後面的有機化學,著重於分子結構的學習,這些東西,都是為以後學習更高層次的化學理論,打下相應的基礎。實際上化學是一門應用性非常強的學科,它更多的是實驗科學,如果要從理論研究和數學推演來說,它遠遠不是物理和數學的對手,但是,化學注重的應用性,又是其他科學難於比較的,尤其化學和生物學之間的聯系,讓它尤為顯的重要起來。
講這么多,運顫敗其實洞豎就是講,你好好看看高中化學書的緒論,其實那裡面講的才是真正的化學,如果你不相信,就找幾本高等的化學書籍看看。
而你提到的計算,我都說了,那是數學能力的問題,不關你化學的事。上面討論法啊,極限法啊,都是數學或物理裡面的思維。
其實,學習之道,在於學和問。「獨學者陋」切記多學多想多問,尤其問字一訣旁顫最是重要。
⑸ 高一化學計算題計算方法
化學計算題是高中生在測驗中較難得分的一類題,能選用最合適的方法准確而快速地解決計算題,對於提高學習成績有著重要意義。我在這里整理了高一化學計算題常用的計算方法,希望能幫助到大家。
1關系式法
關系式法是根據化學方程式計算的巧用,晌改桐其解題的核心思想是化學反應中質量守恆,各反應物與生成物之間存在著最基本的比例(數量)關系。
例題:某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下再通入過量O2,最後容器中固體質量增加了()
A.3.2g
B.4.4g
C.5.6g
D.6.4g
【解析】固體增加的質量即為H2的質量。固體增加的質量即為CO的質量。所以,最後容器中固體質量增加了3.2g,應選A。
2方程或方程組法
根據質量守恆和比例關系,依據題設條件設立未知數,列方程或方程組求解,是化學計算中最常用的方法,其解題技能也是最重要的計算技能。
例題:有某鹼金屬M及其相應氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反應後,小心地將溶液蒸干,得到14g無水晶體。該鹼金屬M可能是()
(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為:6.94、23、39、85.47)
A.鋰
B.鈉
C.鉀
D.銣
【解析】設M的原子量為x,解得42.5>x>14.5,分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量,推殲棚斷符合題意的正確答案是B、C。
3守恆法
化學方程式既然能夠表宴坦示出反應物與生成物之間物質的量、質量、氣體體積之間的數量關系,那麼就必然能反映出化學反應前後原子個數、電荷數、得失電子數、總質量等都是守恆的。巧用守恆規律,常能簡化解題步驟、准確快速將題解出,收到事半功倍的效果。
例題:將5.21g純鐵粉溶於適量稀H2SO4中,加熱條件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反應後還需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+,則KNO3的還原產物氮元素的化合價為___。
【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。應填:+2。(得失電子守恆)
4差量法
找出化學反應前後某種差量和造成這種差量的實質及其關系,列出比例式求解的方法,即為差量法。其差量可以是質量差、氣體體積差、壓強差等。
差量法的實質是根據化學方程式計算的巧用。它最大的優點是:只要找出差量,就可求出各反應物消耗的量或各生成物生成的量。
例題:加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg,使之完全反應,得剩餘物ng,則原混合物中氧化鎂的質量分數為()
【解析】設MgCO3的質量為x,MgCO3MgO+CO2↑混合物質量減少,應選A。
5平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一種重要的解題思維和解題,斷MA或MB的取值范圍,從而巧妙而快速地解出答案。
例題:由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標准狀況下為11.2L,則混合物中一定含有的金屬是()
A.鋅
B.鐵
C.鋁
D.鎂
【解析】各金屬跟鹽酸反應的關系式分別為:Zn—H2↑,Fe—H2↑,2Al—3H2↑,Mg—H2↑。若單獨跟足量鹽酸反應,生成11.2LH2(標准狀況)需各金屬質量分別為「Zn∶32.5g;Fe∶28g;Al∶9g;Mg∶12g」,其中只有鋁的質量小於10g,其餘均大於10g,說明必含有的金屬是鋁。應選C。
6極值法
巧用數學極限知識進行化學計算的方法,即為極值法。
例題:4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3後再加入適量AgNO3溶液,待沉澱完全後過濾得到乾燥的鹵化銀沉澱的質量如下列四個選項所示,其中數據合理的是()
A.3.06g
B.3.36g
C.3.66g
D.3.96g
【解析】本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當於要做四題的計算題,所花時間非常多。
使用極限法,設2.00克全部為KCl,根據KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉澱為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉澱188克,所以應得沉澱為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介於兩者之間的數值就符合要求,故只能選B和C。
7十字交叉法
十字交叉法是二元混合物(或組成)計算中的一種特殊方法,它由二元一次方程計算演變而成。若已知兩組分量和這兩個量的平均值,求這兩個量的比例關系等,多可運用十字交叉法計算。
使用十字交叉法的關鍵是必須符合二元一次方程關系。它多用於哪些計算?
明確運用十字交叉法計算的條件是能列出二元一次方程的,特別要注意避免不明化學涵義而濫用。十字交叉法多用於:
①有關兩種同位素原子個數比的計算。
②有關混合物組成及平均式量的計算。
③有關混合烴組成的求算。(高二內容)
④有關某組分質量分數或溶液稀釋的計算等。
例題:已知自然界中銥有兩種質量數分別為191和193的同位素,而銥的平均原子量為192.22,這兩種同位素的原子個數比應為()
A.39∶61
B.61∶39
C.1∶1
D.39∶11
【解析】此題可列二元一次方程求解,但運用十字交叉法最快捷:191-Ir:193-Ir=(193-192.22):(192.22-191)=39:61,選A。
8討論法
討論法是一種發現思維的方法。解計算題時,若題設條件充分,則可直接計算求解;若題設條件不充分,則需採用討論的方法,計算加推理,將題解出。
例題:在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體,倒立於水中使氣體充分反應,最後剩餘5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?
【解析】最後5mL氣體可能是O2,也可能是NO,此題需用討論法解析。
解法(一):
最後剩餘5mL氣體可能是O2;也可能是NO,若是NO,則說明NO2過量15mL。
設30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。
解法(二):
設原混合氣中氧氣的體積為y(mL)
(1)設O2過量:根據4NO2+O2+2H2O=4HNO3,則O2得電子數等於NO2失電子數。
(y-5)×4=(30-y)×1
解得y=10(mL)
(2)若NO2過量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4yy
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因為在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得電子轉變為NO,其餘(30-y-5)mLNO2都失電子轉變為HNO3。
O2得電子數+(NO2→NO)時得電子數等於(NO2→HNO3)時失電子數。
【評價】解法(二)根據得失電子守恆,利用阿伏加德羅定律轉化信息,將體積數轉化為物質的量簡化計算。凡氧化還原反應,一般均可利用電子得失守恆法進行計算。無論解法(一)還是解法(二),由於題給條件不充分,均需結合討論法進行求算。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧氣體積可能為10mL或3mL。
⑹ 高中化學計算方法總結
一、關系式法
關系式法是根據化學方程式計算的巧用,其解題的核心思想是化學反應中質量守恆,各反應物與生成物之間存在著最基本的比例(數量)關系。
例題1 某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下
再通入過量O2,最後容器中固體質量增加了 [ ]
A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g
[解析]
固體增加的質量即為H2的質量。
固體增加的質量即為CO的質量。
所以,最後容器中固體質量增加了3.2g,應選A。
二、方程或方程組法
根據質量守恆和比例關系,依據題設條件設立未知數,列方程或方程組求解,是化學計算中最常用的方法,其解題技能也是最重要的計算技能。
例題2 有某鹼金屬M及其相應氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反應後,小心地將溶液蒸干,得到14 g無水晶體。該鹼金屬M可能是 [ ]
A.鋰 B.鈉 C.鉀 D.銣
(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為:6.94、23、39、85.47)
設M的原子量為x
解得 42.5>x>14.5
分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量,推斷符合題意的正確答案是B、C。
三、守恆法
化學方程式既然能夠表示出反應物與生成物之間物質的量、質量、氣體體積之間的數量關系,那麼就必然能反映出化學反應前後原子個數、電荷數、得失電子數、總質量等都是守恆的。巧用守恆規律,常能簡化解題步驟、准確快速將題解出,收到事半功倍的效果。
例題3 將5.21 g純鐵粉溶於適量稀H2SO4中,加熱條件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反應後還需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,則KNO3的還原產物氮元素的化合價為___。
解析:,0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。應填:+2。
(得失電子守恆)
四、差量法
找出化學反應前後某種差量和造成這種差量的實質及其關系,列出比例式求解的方法,即為差量法。其差量可以是質量差、氣體體積差、壓強差等。
差量法的實質是根據化學方程式計算的巧用。它最大的優點是:只要找出差量,就可求出各反應物消耗的量或各生成物生成的量。
例題4 加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg,使之完全反應,得剩餘物ng,則原混合物中氧化鎂的質量分數為 [ ]
設MgCO3的質量為x
MgCO3 MgO+CO2↑混合物質量減少
應選A。
五、平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一種重要的解題思維和解題
斷MA或MB的取值范圍,從而巧妙而快速地解出答案。
例題5 由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標准狀況下為11.2 L,則混合物中一定含有的金屬是 [ ]
A.鋅 B.鐵 C.鋁 D.鎂
各金屬跟鹽酸反應的關系式分別為:
Zn—H2↑ Fe—H2↑
2Al—3H2↑ Mg—H2↑
若單獨跟足量鹽酸反應,生成11.2LH2(標准狀況)需各金屬質量分別為:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有鋁的質量小於10g,其餘均大於10g,說明必含有的金屬是鋁。應選C。
六、極值法
巧用數學極限知識進行化學計算的方法,即為極值法。
例題6 4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3後再加入適量AgNO3溶液,待沉澱完全後過濾得到乾燥的鹵化銀沉澱的質量如下列四個選項所示,其中數據合理的是[ ]
A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96
本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當於要做四題的計算題,所花時間非常多.使用極限法,設2.00克全部為KCl,根據KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉澱為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉澱188克,所以應得沉澱為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介於兩者之間的數值就符合要求,故只能選B和C.
七、十字交叉法
若用A、B分別表示二元混合物兩種組分的量,混合物總量為A+B(例如mol)。
若用xa、xb分別表示兩組分的特性數量(例如分子量),x表示混合物的特性數量(例如平均分子量)則有:
十字交叉法是二元混合物(或組成)計算中的一種特殊方法,它由二元一次方程計算演變而成。若已知兩組分量和這兩個量的平均值,求這兩個量的比例關系等,多可運用十字交叉法計算。
使用十字交叉法的關鍵是必須符合二元一次方程關系。它多用於哪些計算?
明確運用十字交叉法計算的條件是能列出二元一次方程的,特別要注意避免不明化學涵義而濫用。
十字交叉法多用於:
①有關兩種同位素原子個數比的計算。
②有關混合物組成及平均式量的計算。
③有關混合烴組成的求算。(高二內容)
④有關某組分質量分數或溶液稀釋的計算等。
例題7 已知自然界中銥有兩種質量數分別為191和193的同位素,而銥的平均原子量為192.22,這兩種同位素的原子個數比應為 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
此題可列二元一次方程求解,但運用十字交叉法最快捷:
八、討論法
討論法是一種發現思維的方法。解計算題時,若題設條件充分,則可直接計算求解;若題設條件不充分,則需採用討論的方法,計算加推理,將題解出。
例題8 在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體,倒立於水中使氣體充分反應,最後剩餘5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?
最後5mL氣體可能是O2,也可能是NO,此題需用討論法解析。
解法(一)最後剩餘5mL氣體可能是O2;也可能是NO,若是NO,則說明NO2過量15mL。
設30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。
解法(二):
設原混合氣中氧氣的體積為y(mL)
(1)設O2過量:根據4NO2+O2+2H2O=4HNO3,則O2得電子數等於NO2失電子數。
(y-5)×4=(30-y)×1
解得y=10(mL)
(2)若NO2過量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因為在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得電子轉變為NO,其餘(30-y-5)mLNO2都失電子轉變為HNO3。
O2得電子數+(NO2→NO)時得電子數等於(NO2→HNO3)時失電子數。
【評價】解法(二)根據得失電子守恆,利用阿伏加德羅定律轉化信息,將體積數轉化為物質的量簡化計算。凡氧化還原反應,一般均可利用電子得失守恆法進行計算。
無論解法(一)還是解法(二),由於題給條件不充分,均需結合討論法進行求算。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧氣體積可能為10mL或3mL
【小結】以上逐一介紹了一些主要的化學計算的技能技巧。解題沒有一成不變的方法模式。但從解決化學問題的基本步驟看,考生應建立一定的基本思維模式。「題示信息十基礎知識十邏輯思維」就是這樣一種思維模式,它還反映了解題的基本能力要求,所以有人稱之為解題的「能力公式」。希望同學們建立解題的基本思維模式,深化基礎,活化思維,優化素質,跳起來摘取智慧的果實。
聆聽並總結以下進行化學計算的基本步驟:
(1)認真審題,挖掘題示信息。
(2)靈活組合,運用基礎知識。
(3)充分思維,形成解題思路。
(4)選擇方法,正確將題解出。
⑺ 如何學好高中化學我高三了,很急!怎樣搞定化學計算題
這個問題有無數的人提問,我也不知道到底該怎麼回答。
說一說我的經驗吧:
1、掌握課本是關鍵,書本常常被大家忽視,但是有經驗的老師會經常提醒大家對教材要熟悉,我通過一段時間的學習我也覺得是非常必要的,閱讀教材的時候要不斷思考與回憶,最好看完一章再看上課時記得筆記,這樣再做題收獲就會很大,必要或不必要的概念我建議都被下來,這樣有助於加深對知識理解的深度
2、化學方程式不要死記硬背,真的不要去被許多方程式,但是典型的一定要記,而且要書寫的非常熟練。但是你記住化學是理科,學的就是個「理」,干什麼都得講「理」,懂得理論,復雜的化學方程式能記住可以節省時間,記不住考場現推也不耽誤事,而且還可以避免系數錯誤
3、至於化學計算題,如果說你計算不準的話,那我也沒辦法,只能建議你多下功夫去學學數學了,我是靠解析幾何來鍛煉的,但是老師告訴我方法不太好,因為那些都是字母,沒有數字,你可以請教老師尋找一種適合自己的有效方法。
4、每個人的智力都是不同的,意味著自己的起點不同,但是通過學習與努力你可以超越很多人,一個人沒有必要跑在任何人的後面,堅信天道酬勤,你一定會成功,可能一段時間沒有效果,但是過了「瓶頸期」你會有質的飛躍,相信我,真的,我周圍有許多例子,對此我也深信不疑
⑻ 盤點高中化學計算中常用的幾種方法
化學計算方法篇一:高中化學計算中常用的幾種方法
一.差量法
(1)不考慮變化過程,利用最終態(生成物)與最初態(反應物)的量的變化來求解的方法叫差量法。無須考慮變化的過程。只有當差值與始態量或終態量存在比例關系時,且化學計算的差值必須是同一物理量,才能用差量法。其關鍵是分析出引起差量的原因。
(2)差量法是把化學變化過程中引起的一些物理量的增量或減量放在化學方程式的右端,作為已知量或未知量,利用各對應量成正比求解。
(3)找出「理論差量」。這種差量可以是質量、物質的量、氣態物質的體積和壓強、反應過程中的熱量等。用差量法解題是先把化學方程式中的對應差量(理論差量)跟實際差量列成比例,然後求解。如:
-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol Δm(固),Δn(氣),ΔV(氣)
2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22.4 L(標況)
1.固體差量
例1.將質量為100克的鐵棒插入硫酸銅溶液中,過一會兒取出,烘乾,稱量,棒的質量變為100.8克。求有多少克鐵參加了反應。(答:有5.6克鐵參加了反應。)
解:設參加反應的鐵的質量為
x。
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu 棒的質量增加(差量)
56 6464-56=8
x 100.8克-100克=0.8克
56:8=x:0.8克答:有5.6克鐵參加了反應。
2.體積差法
例2.將a L NH3通過灼熱的裝有鐵觸媒的硬質玻璃管後,氣體體積變為b L(氣體體積均在同溫同壓下測定), 該b L氣體中NH3的體積分數是(C )
2a-bb-a2a-bb-aA. C. abba
設參加反應的氨氣為x ,則
2NH3N2+3H2 ΔV
2 2
x b-a
x=(b-a) L
所以氣體中NH3的體積分數為
3.液體差量
例3.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
+H2SO4===FeSO4+H2↑ 溶液質量增加(差量)
56 256-2=54
10x克55.4克-50克=5.4克 a L-b-ab L2a-b b
56:54=10x克:5.4克
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二.關系式法
建立關系式一般途徑是:(1)利用微粒守恆建立關系式;(2)利用化學方程式之間物質的量的關系建立關系式;(3)利用方程式的加和建立關系式等。
三.守恆法
(1)化合物中元素正負化合價總數守恆。
(2)電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數守恆。
(3)化學反應前後物質的總質量守恆。
(4)化學反應前後同種元素的原子個數守恆。
(5)氧化還原反應中得失電子總數守恆。
(6)溶液稀釋、濃縮、混合前後溶質量(質量或物質的量)守恆。
由於上述守恆關系不隨微粒的組合方式或轉化歷程而改變,因此可不追究中間過程,直接利用守恆關系列式計算或觀察估算的方法即為守恆法。運用守恆法解題既可以避免書寫繁瑣的化學方程式,提高解題的速度,又可以避免在紛繁復雜的解題背景中尋找關系式,提高解題的准確度。
1.元素守恆法
催化劑例1.4NH3+5O2=====△4NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO
經多次氧化和吸收,由N元素守恆知:NH3~HNO3
2.電子轉移守恆法
--失去8e得4e2-例2.NH3――→HNO3, O2――→2O
由得失電子總數相等知,NH3經氧化等一系列過程生成HNO3,NH3和O2的關系為NH3~2O2。
例3.黃鐵礦主要成分是FeS2。某硫酸廠在進行黃鐵礦成分測定時,取0.100 0 g樣品在空氣中充分灼燒,將生成的SO2
-1氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應後,用濃度為0.020 00 mol·L的K2Cr2O7標准溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7標准溶
3+2-2++2-2++3+3+液25.00 mL。已知:SO2+2Fe+2H2O===SO4+2Fe+4H Cr2O7+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O
求樣品中FeS2的質量分數是(假設雜質不參加反應)________________。
高溫解析 (1)據方程式4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2
3+2-2++SO
2+2Fe+2H2O===SO4+2Fe+4H
2-2++3
+3+Cr2O7+6Fe+14H===2Cr
+6Fe+7H2O
32-2+得關系式:Cr2O7~6Fe~3SO2~2 2
32
0.020 00 mol·L×0.025 00 -1m
1202 m(FeS2)=0.090 00 g 樣品中FeS2的質量分數為90.00%
四.極值法(也稱為極端假設法)
①把可逆反應假設成向左或向右進行的完全反應。
②把混合物假設成純凈物。
③把平行反應分別假設成單一反應。
例1.在一容積固定的密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O23(g)。已知反應過程中某一時刻SO2、O2、SO3
-1-1-1的濃度分別為0.2 mol·L、0.1 mol·L、0.2 mol·L。當反應達到平衡時,各物質的濃度可能存在的數據是(B )
-1-1 -1A.SO2為0.4 mol·L,O2為0.2 mol·LB.SO2為0.25 mol·L
-1 -1C.SO2和SO3均為0.15 mol·LD.SO3為0.4 mol·L
-1解析 本題可根據極端假設法進行分析。若平衡向正反應方向移動,達到平衡時SO3的濃度最大為0.4 mol·L,
而SO2和O2的濃度最小為0;若平衡向逆反應方向移動,達到平衡時SO3的濃度最小為0,而SO2和O2的最大濃度分
-1-1別為0.4 mol·L、0.2 mol·L,考慮該反應為可逆反應,反應不能向任何一個方向進行到底,因此平衡時SO3、
-1,-1,-1O2、SO2的濃度范圍應分別為0<c(SO3)<0.4 mol·L0<c(O2)<0.2 mol·L0<c(SO2)<0.4 mol·L。SO2反應轉化成
-1-1-1SO3,而SO3分解則生成SO2,那麼c(SO3)+c(SO2)=0.2 mol·L+0.2 mol·L=0.4 mol·L。對照各選項,只
有B項符號題意。
例2. 在含有a g HNO3的稀硝酸中,加入b g鐵粉充分反應,鐵全部溶解並生成NO,有 g HNO3被還原,則a∶b不可4
能為( A ) A.2∶1B.3∶1 C.4∶1 D.9∶2
解析 Fe與HNO3反應時,根據鐵的用量不同,反應可分為兩種極端情況。
(1)若Fe過量,發生反應:3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
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a
baa3則有=此為a∶b的最小值。 5663b1
(2)若HNO3過量,發生反應:Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
baa9則有:∶此為a∶b的最大值。 5663b2
3a9所以a∶b,即a∶b的比值在此范圍內均合理。 1b2
五.平均值規律及應用
(1)依據:若XA>XB ,則XA>X>XB,X代表平均相對原子(分子)質量、平均濃度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。
(2)應用:已知X可以確定XA、XB的范圍;或已知XA、XB可以確定X的范圍。
解題的關鍵是要通過平均值確定范圍,很多考題的平均值需要根據條件先確定下來再作出判斷。實際上,它是極值法的延伸。
例1.兩種金屬混合物共15 g,投入足量的鹽酸中,充分反應後得到11.2 L H2(標准狀況),則原混合物的組成肯定不可能為( B ) A.Mg和Ag B.Zn和Cu C.Al和ZnD.Al和Cu
+解析 本題可用平均摩爾電子質量(即提供1 mol電子所需的質量)法求解。反應中H被還原生成H2,由題意可知15 g
--1金屬混合物可提供1 mol e,其平均摩爾電子質量為15 g·mol。選項中金屬Mg、Zn、Al的摩爾電子質量分別為12 g·mol
-1-1-1、32.5 g·mol、9 g·mol,其中不能與鹽酸反應的Ag和Cu的摩爾電子質量可看做∞。根據數學上的平均值原理
-1-1可知,原混合物中一種金屬的摩爾電子質量大於15 g·mol,另一金屬的摩爾電子質量小於15 g·mol。答案 B
例2.實驗室將9 g鋁粉跟一定量的金屬氧化物粉末混合形成鋁熱劑。發生鋁熱反應之後,所得固體中含金屬單質為18 g,則該氧化物粉末可能是(C ) ①Fe2O3和MnO2 ②MnO2和V2O5 ③Cr2O3和V2O5 ④Fe3O4和FeO
A.①② B.②④C.①④D.②③
9 g11解析 n(Al)==,Almol×3=1 mol,則生成金屬的摩爾電子質量-127 g·mol33
--1(轉移1 mol e生成金屬的質量)為18 g·mol。
56 g55 g-1-1①項生成Fe的摩爾電子質量為,生成Mn的摩爾電子質量為,根據平均3 mol4 mol
51 g-1-1值規律,①正確;②生成Mn的摩爾電子質量為13.75 g·mol,生成V的摩爾電子質量為g·mol,根據5 mol
平均值規律,②不可能生成單質18 g;同理,③也不可能生成金屬單質18 g;④Al完全反應時生成Fe的質量大於18 g,當氧化物粉末不足量時,生成的金屬可能為18 g,④正確。答案 C
鞏固練習:
1.一定條件下,合成氨氣反應達到平衡時,測得混合氣體中氨氣的體積分數為20.0%,與反應前的體積相比,反應後體積縮小的百分率是(A)A. 16.7%B. 20.0%C. 80.0%D. 83.3%
-1--3+2+2.取KI溶液25 mL,向其中滴加0.4 mol·L的FeCl3溶液135 mL,I完全反應生成I2:2I+2Fe=I2+2Fe。將反應後的
2+溶液用CCl4萃取後分液,向分出的水溶液中通入Cl2至0.025 mol時,Fe恰好完全反應。求KI溶液的物質的量濃度。
(2mol/L)
3.兩種氣態烴以任意比例混合,在105℃時,1 L該混合烴與9 L氧氣混合,充分燃燒後恢復到原狀態,所得氣體體積仍是10 L。下列各組混合烴中符合此條件的是(A)
①CH4、C2H4②CH4、C3H6③C2H4、C3H4 ④C2H2、C3H6
A.①③B.②④ C.①④ D.②③
-14.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K2CO3 37.3%,取1 g該樣品投入25 mL 2 mol·L
-1的鹽酸中後,多餘的鹽酸用1.0 mol·L KOH溶液30.8 mL恰好完全中和,蒸發中和後的溶液可得到固體(B)
A.1 gB.3.725 g C.0.797 gD.2.836 g
6.銅和鎂的合金4.6 g完全溶於濃硝酸,若反應後硝酸被還原只產生4 480 mL的NO2氣體和336 mL的N2O4氣體(都已折算到標准狀況),在反應後的溶液中,加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉澱的質量為(B)
A.9.02 g B.8.51 g C.8.26 gD.7.04 g
化學計算方法篇二:化學計算中的五種基本解題方法
【題型說明】
高考命題中,最常見的化學計算方法有「差量法」、「關系式法」、「極值法」、「平均值法」、「終態法」等,在這幾種計算方法中,充分體現了物質的量在化學計算中的核心作用和紐帶作用,依據方程式的計算又是各種計算方法的基礎,其解題過程如下:
(1)化學方程式中有關量的關系
aA(g)+bB(g)===cC(g)+dD(g)
質量比aMA ∶ bMB∶ cMC∶ dMD
物質的量比 a ∶ b ∶ c ∶ d
體積比a ∶ b ∶ c ∶ d
(2)一般步驟
①根據題意寫出並配平化學方程式。
②依據題中所給信息及化學方程式判斷過量物質,用完全反應物質的量進行計算。 ③把已知的和需要求解的量[用n(B)、V(B)、m(B)或設未知數為x表示]分別寫在化學方程式有關化學式的下面,兩個量及單位「上下一致,左右相當」。
④選擇有關量(如物質的量、氣體體積、質量等)的關系作為計算依據,列比例式,求未知量。
「差量法」在化學方程式計算中的妙用
[題型示例]
【示例1】 (2014·安徽名校聯考)16 mL由NO與NH3組成的混合氣體在催化劑作用下於400 ℃左右可發生反應:6NO+4NH35N2+6H2O(g),達到平衡時在相同條件下氣體體積變為17.5 mL,則原混合氣體中NO與NH3的物質的量之比有四種情況:①5∶3、②3∶2、③4∶3、④9∶7。其中正確的是( )。
A.①②
C.②③
思路點撥 根據反應前後氣體的總體積,可用差量法直接求解。
6NO + 4NH35N2+6H2O(g) ΔV(氣體的體積差)
6 mL4 mL 5 mL 6 mL (5+6)-(4+6)=1(mL)
(理論差量)
9 mL6 mL 17.5-16=1.5(mL)
(實際差量) B.①④D.③④
由此可知共消耗15 mL氣體,還剩餘1 mL氣體,假設剩餘的氣體全部是NO,則V(NO)∶V(NH3)=(9 mL+1 mL)∶6 mL=5∶3,假設剩餘的氣體全部是NH3,則V(NO)∶V(NH3)=9 mL∶(6 mL+1 mL)=9∶7,但因該反應是可逆反應,剩餘氣體實際上是NO、NH3的混合氣體,故V(NO)∶V(NH3)介於5∶3與9∶7之間,對照所給的數據知3∶2與4∶3在此區間內。
答案 C
【方法指導】
1.所謂「差量」就是指反應過程中反應物的某種物理量之和(始態量)與同一狀態下生成物的相同物理量之和(終態量)的差,這種物理量可以是質量、物質的量、氣體體積、氣體壓強、反應過程中的熱效應等。
2.計算依據:化學反應中反應物或生成物的量與差量成正比。
3.解題關鍵:一是明確產生差量的原因,並能根據化學方程式求出理論上的差值(理論差量)。二是結合題中的條件求出或表示出實際的差值(實際差量)。
[題組精練]
1.一定質量的碳和8 g氧氣在密閉容器中於高溫下反應,恢復到原來的溫度,測得容器內的壓強變為原來的1.4倍,則參加反應的碳的質量為( )。
A.2.4 g
C.6 g
高溫高溫B.4.2 gD.無法確定 解析 由化學方程式:C+O2=====CO2和2C+O2=====2CO可知,當產物全部是CO2
時,氣體的物質的量不變,溫度和體積不變時氣體的壓強不變;當產物全部是CO時,氣體的物質的量增大1倍,溫度和體積不變時壓強增大1倍,現在氣體壓強變為原來的1.4倍,
8 g故產物既有CO2,又有CO。n(O2)-0.25 mol,由阿伏加德羅定律可知,氣體壓32 g·mol強變為原來的1.4倍,氣體的物質的量變為原來的1.4倍,即Δn(氣體)=0.25 mol×(1.4-1)=0.1 mol。
2C + O2=====2CO Δn(氣體)
2 mol 1 mol 1 mol
0.2 mol 0.1 mol 0.1 mol
則生成CO消耗0.1 mol O2,生成CO2消耗0.15 mol O2。
C + O2=====CO2
0.15 mol 0.15 mol
故n(C)=0.2 mol+0.15 mol=0.35 mol,m(C)=0.35 mol×12 g·mol1=4.2 g。 -高溫高溫
答案 B
2.為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度,現將w1 g樣品加熱,其質量
變為w2 g,則該樣品的純度(質量分數)是( )。
84w2-53w1 31w1
73w-42w 31w1
解析 樣品加熱發生的反應為
2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 106 62
m(NaHCO3) (w1-w2)g
168?w-w?故樣品中NaHCO3質量為g, 62
樣品中Na2CO3質量為w1 g-168?w1-w2?, 62△84?w1-w2?B.31w1115w-84wD. 31w1
168?w1-w2?w1 g-g6284w2-53w1m?NaCO?其質量分數為= w1 g31w1m?樣品?
答案 A
3.白色固體PCl5受熱即揮發並發生分解:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。現將5.84 g PCl5裝入2.05 L真空密閉容器中,在277 ℃ 下達到平衡,容器內壓強為1.01×105 Pa,經計算可知平衡時容器內混合氣體的物質的量為0.05 mol,平衡時PCl5的分解率為________。
5.84 g解析 原n(PCl5)=-≈0.028 mol,設分解的PCl5的物質的量為x mol,則 208.5 g·molPCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) 物質的量增加(Δn)
1 1 11
0.05 mol-0.028 molx mol=0.022 mol
所以x=0.022
0.022 molPCl5的分解率=100%≈78.6%。 0.028 mol
答案 78.6%
【解題模板】
步驟:一是表示出理論差值及相應反應物、生成物對應的物理量,要注意不同物質的物理量及單位間的對應關系;二是表示出實際差量並寫在相應位臵(注意應將理論差值與實際差值寫在化學方程式最右側);三是根據比例關系建立方程式並求出結果。
圖示:
解答連續反應類型計算題的捷徑——關系式法
[題型示例]
【示例2】 5.85 g NaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱,逸出的氣體又與過量H2發生爆炸反應,將爆炸後的氣體溶於一定量水後再與足量鋅作用,最後可得H2________ L(標准狀況)。
思路點撥 若先由NaCl――→HCl算出HCl的量,再由MnO2+4HCl(濃)=====MnCl2△
+Cl2↑+2H2O算出Cl2的量,??這樣計算非常繁瑣。找出以下關系式就可迅速求解。
設可得H2的物質的量為x,5.85 g NaCl的物質的.量為0.1 mol。
11NaCl ~ HCl ~ 2 ~ HCl ~ H2 22
0.1 mol x
顯然x=0.05 mol,
則V(H2)=0.05 mol×22.4 L·mol1=1.12 L。 -濃H2SO4△
答案 1.12
【方法指導】
多步連續反應計算的特徵是多個化學反應連續發生,起始物與目標物之間存在定量關系。解題時應先寫出有關反應的化學方程式,依據方程式找出連續反應的過程中不同反應步驟之間反應物、生成物物質的量的關系,最後確定已知物和目標產物之間的物質的量的關系,列出計算式求解,從而簡化運算過程。
[題組精練]
1.工業上制硫酸的主要反應如下:
4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=====2SO3 SO3+H2O===H2SO4 △
煅燒2.5 t含85%FeS2的黃鐵礦石(雜質不參加反應)時,FeS2中的S有5.0%損失而混入爐渣,可製得________t 98%的硫酸。
解析 根據化學方程式,可得關系式:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4,即:FeS2~2H2SO4。過程中硫元素的損耗可認為第一步反應中的損耗,故可製得98%硫酸的質量是98×2×2.5 t×85%×?1-5.0%?=3.36 t。
120×98%高溫催化劑
答案 3.36
2.(2014·北京房山區模擬)氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國家標准規定合格CuCl產品的主要質量指標為CuCl的質量分數大於96.50%。工業上常通過下列反應制備CuCl:
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3===2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
(1)CuCl制備過程中需要質量分數為20.0%的CuSO4溶液,試計算配製該溶液所需的CuSO4·5H2O與H2O的質量之比。
(2)准確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置於一定量的0.5 mol·L1FeCl3溶液中,待樣-
品完全溶解後,加水20 mL,用0.100 0 mol·L
Ce(SO4)2溶液。有關化學反應為
Fe3+CuCl===Fe2+Cu2+Cl +++--1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點,消耗24.60 mL
Ce4+Fe2===Fe3+Ce3 ++++
通過計算說明上述樣品中CuCl的質量分數是否符合標准。
解析 (1)設需要CuSO4·5H2O的質量為x,H2O的質量為y。CuSO4·5H2O的相對分子質量為250,CuSO4的相對分子質量為160,依題意有
160×x25020.0,x∶y=5∶11。 100x+y
(2)設樣品中CuCl的質量為z。
由化學反應方程式可知:CuCl~Fe2~Ce4 ++
99.5 g1 mol則:= --z0.100 0 mol·L×24.60×10L
z=0.244 8 g
0.244 8 gCuCl的質量分數為×100%=97.92% 0.250 0 g
97.92%>96.50%,所以樣品中的CuCl符合標准。
答案 (1)5∶11 (2)符合
【解題建模】
應用有關化學方程式或原子守恆規律找出物質變化過程中已知量與待求量之間的數量關系(即找准關系式),然後列式計算。
極限思維的妙用——極值法
[題型示例]
【示例3】 將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應,生成H2 2.8 L(標准狀況),原混合物的質量可能是(雙選)( )。
A.2 g B.4 g
化學計算方法篇三:化學計算基本方法
一 差量法
差量法是根據化學變化前後物質的量發生變化,找出所謂「理論差值」。這個差值可以是質量,氣體物質的體積,壓強。物質的量等。該值的大小與參加反應的物質有關量成正比。差量法就是藉助於這種比例關系,解決一定量變的計算題。解此類題的關鍵是根據題意確定「理論差量」,再根據題目提供的「實際差量」,列出比例式,求出答案。
1。 質量差。
如果題目給出了某一個反應過程中物質始態質量與終態質量,常用反應前後的質量差來解題。
例一在200C時將11.6克CO2和H2O(g)的混合氣體通過足量的Na2O2,反應完全後,固體質量增加3.6g。求混合氣體的平均相對分子量。
方法一:
2006年6月16日 1 0
方法二:
2。體積差。
當有氣體參加化學反應且題目中涉及前後氣體體積的差量來進行計算。
例二 在標況下,500ml含O3的氧氣,如果其中的O3完全分解,體積變為520ml,求原混合氣體中氧氣和臭氧的體積各是多少?
二守恆法
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.原子守恆.得失電子守恆等作為依據,尋找化學式中正負化合價總數絕對值相等;復反解反應中陰陽離子所帶的正負電荷總量相等;氧化還原反應中氧化劑與還原劑得失電子總數相等......
2006年6月16日 2
1。電荷守恆法
例三
-1L 溶-液中+含SO42- 0.00025mol,CL0.0005mol,NO30.00025mol,Na0.00025mol, 其
余為 H則 H的物質的量濃度為多少?
2.電子守恆法
例四 某氧化劑X2O7,在溶液中0.2mol該離子恰好能使0.6molSO3完全氧化,則X2O7還原後的化合價為多少?
3.質量守恆法
例五 在臭氧發生器中裝入100mlO2, 經反應3O2=2O3最後氣體體積變為95ml(氣體體積均在標況下測定),則反應後混和氣體的密度為多少?
2006年6月16日 3 ,.2-2-2-+,+
三 十字交叉法
十字交叉法是巧解二元混和物問題一種常規方法.若.a , b分別表示某二元混和物中的兩種組分A ,B的量,c為a,b地相對平均值;n(A),n(B)為二元混和體系中A和B地組成比: a c-b
/ ( c-b ):(a-c)=n(A):n(B)
/
ba-c
十字交叉法的應用范圍:
(1)根據元素地相對原子質量和同位素質量數,求同位素原子百分比.
(2)根據混和物地平均相對分子質量與組分地相對分子質量,求各組分物質的量之比。
(3)根據混和物的平均化學式與組分化學式,求各組分的物質的量之比。
(4) 根據溶液稀釋,濃縮,混合前後的溶質質量分數(或物質的量濃度),求原溶液與增減溶劑和濃,稀溶液的質量比(或近似體積比)。
2006年6月16日 4
(5)根據混和物平行反應中某反應物的平均消耗量或某產物的平均生成量,計算各組分的物質的量之比。
1。有關溶液的稀釋,加濃及濃度計算的應用。
例六 把100g10%KCL溶液濃度變為20%需加多少克KCL?或蒸發多少克水?或與多少克25%KCL溶液混合?
2.有關同位素原子量及平均原子量的應用。
例七 晶體硼由10
5B和11
5B兩種同位素構成,已知5.4g晶體硼
與H2反應全部轉化為硼烷(B2H4),標況下5.6LB2H4, 則晶體硼中
3。有關分子量,平均分子量計算中的應用
例八 在容積為1L乾燥燒瓶中用向下排空氣法充入NH3 後,2006年6月16日 5 105B與 5B 兩種同位素原子個數比為 多少?
⑼ 怎樣學好高中化學計算
化學計算要注重解題方法。對於一定的題型,要有相應的解題方法蘆凳悉以及思想方法。
掌握領會常用的解題方法和思想方法是學好化學計算的關鍵。
常用的思想方法有 差量法,守恆法,終態法,十字交叉法等。
就拿守恆法來說就有很多種類型如 元素守恆,物料守恆,得失電子守恆等等。
再說說PH值的相關計算。PH值粗攔的計算與物質的電離是分不開的。
始終把握住離子積常數的含義,以及各物質的電離情況是解題關鍵。當然這裡面也會牽扯到電離平衡。
總之,還是要先掌握一些基本概念才行。如果有什麼具體的問題需要分析,你可以隨時來問。我就陪乎不多說了。