1、 守恒法。
1)质量守恒。
1. 3.6 g平均相对分子质量为7.2的和的混合气体与足量的氧气充分燃烧后,将燃烧产物通过足量的固体后,固体的质量将增加( )
2)元素守恒。
2. 38.4 mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4 ml(反应消耗的的物质的量可能是( )
3)电子得失守恒。
3. 将5.21 g纯铁丝溶于过量的稀硫酸中,再加热下用2.
53 g去氧化溶液中的,待反应完全后,剩余的需12.0 ml 0.3 mol·l-1的溶液才能完全氧化(在酸性条件下,还原产物是)、的还原产物是( )
4)电荷守恒。
4. 9.8 g铁镁混合物溶解在一定量某浓度的稀硝酸中,当金属完全溶解后收集到0.2 mol气体。在反应后的溶液中加入足量的烧碱溶液,可生成氢氧化物沉淀的质量为( )
2、 差量法。
1.和的混合物3.87 g,溶于水并加入过量的溶液后,产生6.63 g沉淀,则原混合物中的钾元素的质量分数为( )
3、 十字交叉法。
1. 由和组成的混合物高温加热至质量不会再减少时,称得残留物质量是原混合物的一半,则残留物中和两元素的物质的量之比是( )
4、 平均值法。
1. 某不纯的粉末,已测知其含氧38.5%,若只含有一种杂质,这杂质可能是( )
5、 极限法。
1. 由和组成的混合物中,将其装入大试管加热制氧气。加热一段时间当固体混合物中的质量分数上升到25%,求此时的分解率。
6、 估算法。
1. 已知25%的氨水的密度为0.91 g·cm-3,5%的氨水的密度为0.98 g·cm-3,若将上述两种溶液等体积混合,所的氨水溶液的质量分数为( )
7、 讨论法。
1. 将、两种混合气体共10 ml,通入倒立于水槽中的盛满水的大试管中,再通入同温同压下的4 ml,反应完全后,试管还剩下1 ml气体,则原混合气体中与的体积比为( )
综合计算讨论型。
综合计算题知识背景比较复杂,往往集分析、判断、推理与计算与一体,从多方面多角度考察学生的信息迁移能力、跨学科综合能力、化学综合计算能力和思维能力等。其中的讨论型化学计算题是多年高考压轴题的热点之一,它融元素化合物知识、数理分析、逻辑推理于化学计算之中,属于思维量大、技巧性强、方法灵活、有利于培养学生能力、开发学生智力、训练学生化学计算技能技巧的综合性试题。这类计算题的特点是题目中往往带有文字或隐含条件,也就是说题中必然包含不确定因素或不确定数值,使计算结果多元化,必须通过讨论才能得到完美的答案。
讨论型化学计算题解题程序:
1. 认真审题,定性分析可能的变化与反应。a、写出化学方程式,确定关键点(或称分界值点);b、把不确定值作为自变量,用临界值把自变量划分出不同范围;c、确定不同范围中可能发生的反应及产物。
一般解题时常借助数轴或坐标图帮助,理清思路、快速“定性”。
2. 定量讨论,确定数学关系式。a、分段讨论不同条件下的数学关系,(把化学信息抽象为数学条件:
足量、适量、过量与不过量或增加隐含数据等)。b、运用数学工具,建立函数关系式、摩尔关系式或坐标图关系等(即建立数学模型)。
3. 优化解题策略,定量计算。根据题目要求,可选用最简捷的方法如摩尔递推法、守恒法、逆向列式法、数学工具法(方程组、不等式、函数关系式、图像坐标等),代入数据,定量计算,再结合化学知识推理、判断,作出结论,解决化学实际问题。
讨论型计算题的基本特征与分类:
1、 混合物能发生两个相对独立的反应的计算。
两区间或称一个分界点计算)
1. 现有a mol和的混合物,使其与足量的水充分反应,设混合物中的物质的量与总的物质的量之比为x(),试讨论x取不同范围的数值时,标准状况下生成气体的体积(单位:升)(可与发生反应)
分析:混合物中首先于水反应的是,生成同时放出氧气,反应生成的又可与反应发出氢气。属于连续反应的计算。
解。当时,于恰好完全反应,故x的分界点=
当x=时,当时,,过量,按计算:
当时,,过量,按和计算:
答:当时,气体体积为;当时,气体体积为;
当时,体积为。
画龙点睛。本题是一个关于连续反应的计算题,解题的关键是找出完全反应时二者的量的关系,并以此为分界点,进行大于、小于的讨论。
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1. 现将a g和b g混合加热直到质量不再变化,求反应后的质量差。
2. 将含m mol的和n mol的的固体混合物在密闭容器中加热至250℃,使其充分反应后排出气体。
1)分析:当m与n按不同比值反应时,容器内固体成分与排出气体的成分分为5种情况,试填写下表**:
2)当排出的气体中只含水和,且两种成分的物质的量相等。则原固体混合物中和的物质的量之比是多少?
2、 混合物能发生两个平行反应或连续反应时,发生的反应是由反应物间比值(物质的量比、质量比或体积比)
确定的计算(三区间或称两个分界点计算)
1. 往400 ml 0.5 mol·l-1 的氢氧化钠溶液中通入一定量的硫化氢气体,然后在低温下蒸发溶液,得7.92g白色固体a。
1)推测此白色固体a所有的组成,并将其化学式填入下表:
2)通过计算确定组成a的物质及质量。
分析:可能发生的反应1)
过量的又能与反应2)
将反应(1)与(2)相加,又可看成反应---3)
设x=,从反应(1)可知,x1=时,a为;从反应(3)可知,x2=时,a为。
因此分界点有两个,x1=、x2=1,可用数轴表示为。
从数轴分析可知分成四个区: ,a为和; ,a为; ,a为和; ,a为;则a的组成已清楚。
因为,根据钠元素守恒,有。
从等摩尔钠的数轴分析可知:
混合物a的组成可能是:
当,a组成为;
当,a组成为。
用守恒法列式:设为x mol,则为,有:
组成。设为x mol,为,则:
组成。答:a可能是由7.527 g和0.392 g组成的混合物,也可能是由4.8 g和3.12 g组成的混合物。
画龙点睛。解此题,首先应该分析所发生的反应并写出化学方程式,根据化学反应找出分界点,再根据分界点进行范围划分,此时数轴可以帮助我们清楚地看出范围和反应的关系,由于本题是关于连续反应的计算,故可应用守恒法解题。
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1. 将a mol和1 mol置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强(101kpa)不变,在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。
若a的数值不同,则的氧化产物可能有如下三种情况:
1)全部是,此时的a的取值范围是。
2)全部是s,此时的a的取值范围是并且d1d2
填“大于”、“小于”或“等于”);
3)部分是s,部分是时,a的取值范围是反应所生成的的物质的量为 ,容器内气体的物质的量之和为 mol(以含a的代数式表示)。
3、 多区间(或称多个分界点)的计算。
1. 已知酸性条件下有以下反应关系:
能将氧化成,其本身被还原为;
能将氧化为。
能将氧化为,也能将氧化为,其本身被还原为。
现将含1 mol的硫酸溶液中加入含a mol的溶液,a的取值不同,所得产物也不同。
1)试将讨论结果填入下表:
2)计算编号中,当的a值。
从题给信息可以写出下列反应:
以上反应有连续反应,也有平行反应与循环反应,要充分利用**上的信息,比如编号的产物是、,可以用反应(1)与(3)相加,得到。
从反应(6)得到分界点,产物是、;
从反应(1)得到分界点,产物是、;
从反应(2)得到分界点,产物是、。
可画出数轴分析图:
1)从数轴分析,填表。
2)编号,当时。
设:应用碘元素守恒,则,且,
aa=答:此时a的值为。
画龙点睛。由于本题涉及的化学反应比较多,所以分析所发生的反应并写出化学方程式就显得非常重要。而根据化学反应找出分界点则应当注重挖掘题目信息的提示作用,在应用数轴根据分界点进行范围划分,由于本题是关于连续反应的计算,故可应用守恒法解题。
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1. 常温常压下,10 ml由和组成的混合气体被水充分吸收后,剩余y ml尾气(以x表示混合气体中的体积)。试讨论y与x的关系,并要求画出关系图象,求出尾气体积为2 ml时所对应的体积。
4、 数形结合讨论计算题。
化学计算题往往能用数学方法抽象成函数关系式或坐标系的函数图像。化学计算题的图形,往往使一个或几个化学反应拼接而成,图中的每一根线段,往往代表一个化学反应(或复合反应),具有一个函数表达式,当图中的线段出现一个转折点(拐点),就说明出现了不同的化学反应,可能有极大值或极小值。根据化学方程式中反应物之间的物质的量的比值作图、分段及建立函数关系式是解题的关键。
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