2023年高考化学计算方法例析

发布 2022-01-14 09:35:28 阅读 4339

差量比的含义是因素对整体的贡献率。

例2(2012新课标卷26题第2问)

2)现有一含有fecl2和fecl3的混合样品,采用上述方法测得n(fe): n(cl)=1:2.1,则该样品中fecl3的物质的量分数为___

解析】该问一般列二元一次方程组求解,但比较麻烦,一般学生费时5分钟左右;若用十字交叉法,则2分钟即可完成。

所以该样品中fecl3的物质的量分数为10%

3、 差量法。

差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等),与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。其数学原理是分比定律:。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。

例3(2012大纲卷28题第4小题)

现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有cuo粉末)中金属铜的含量。

4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为。

解析】设原样品中cuo的质量为m克,则。

所以80:m=16:(5.0-4.8) 解方程得m=1.0(g)

故原样品中单质铜的质量分数为(5.0-1.0)/5.0=80%

4、 方程式叠加法。

就是把各分步反应的化学反应方程式加和在一起,消去中间产物,得到一个总反应式,使得已知与未知的数量关系一目了然,从而进行简便计算的方法。该方法常用于连续多步反应的计算和盖斯定律应用。

例4(2012浙江卷27题第1小题)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:

回答下列问题:

1)反应co(g)+h2o(g)=co2(g)+h2(g)的△hkj/mol。

解析】首先把蒸汽重整的两个反应写成连续反应的形式:

co(g)+3h2(g) =ch4(g)+h2o(g) △h1=-206.2kj/mol

ch4(g)+2h2o(g)=co2(g)+4h2(g) △h2=+165.0kj/mol

然后把①②两个反应叠加在一起得:co(g)+h2o(g)=co2(g)+h2(g)

所以该反应的焓变为:△h=△h1+△h2=-206.2+165.0=-41.2(kj/mol)。

例5(2012浙江卷26题第3小题)已知:i2+2=+2i-。

3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有cucl22h2o晶体的试样(不含能与i―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量ki固体,充分反应,生成白色沉淀。

用0.1000 mol/l na2s2o3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗na2s2o3标准溶液20.00 ml。

该试样中cucl22h2o的质量百分数为___

解析】本题涉及两个连续反应:

2cu2++4i—=2cui↓+i2

i2+2=+2i-

把两个反应加和消去中间产物得总反应,然后计算。

2cu2++2i—+2=+2i-+2cui↓

n 0.1000×0.02000

所以cucl22h2o物质的量为2×10—3mol;

该试样中cucl22h2o的质量百分数(纯度)为0.002×171÷0.36×100%=95%

5、 守恒法。

化学解题中的守恒思想其实质是整体思维在化学上的应用。运用守恒思想解题的关键是要从把握命题的整体上出发,在审题的过程中确定命题的始态与终态,然后根据题意确定过程中的“守恒因子”建立等量关系。在化学计算题中,有许多计算题都蕴藏着某方面甚至多方面的“守恒”因素。

根据“守恒因子”划分,中学化学中常见的守恒有:①质量守恒,②物质的量守恒(原子、原子团守恒或元素守恒),③电子转移守恒,④电荷守恒,⑤浓度守恒,⑥体积守恒。其中,质量守恒的宏观表现为变化前后质量不变,微观表现为变化前后同种元素的原子个数(或物质的量)不变。

例6(2012四川卷13题)向27.2cu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5l,固体物质完全反应,生成no 和cu(no3)2.

在所得溶液中加入1.0mol/l 的naoh溶液1.0l,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.

2g。下列有关说法不正确的是。

与cu2o 的物质的量之比为2:1 b.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/l

c.产生的no在标准状况下的体积为4.48l 与硝酸反应后剩余hno3为0.2mol

解析】这是一道难度大的选择题,如果解法不当,势必事倍功半,为此6分而伤神败兴,影响后续作题。本题处理过程可图示如下:

从中可以找出3中守恒关系:cu及n原子守恒;电子守恒;电荷守恒。然后列出如下关系式:

n(铜元素)=n(cu)+2n(cu2o)=n[cu(oh)2]=39.2÷98=0.4mol (cu原子守恒)

n(hno3)=n(no)+ n(nano3)= n(no)+ n(naoh) (n、na原子守恒、电荷守恒)

3n(no) =2n(cu)+2n(cu2o) (电子守恒)

64n(cu)+144n(cu2o)=27.2g

、④联立,解方程组得:n(cu)=0.2mol; n(cu2o)=0.

1mol。然后把结果代入③,求出n(no)为0.2mol,进而求得n(hno3)为1.

2mol,所以硝酸的浓度应为2.4 mol/l,故b错,答案选b。

6、 数学公式法。

例7(2012新课标卷37题)(6)zns在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方zns晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为___g·cm-3(列式并计算),a位置s2-离子与b位置zn2+离子之间的距离为___pm(列式表示)。

解析】该题是直接利用数学公式(密度公式、立方体的体积公式、勾股定律和余弦定律)解题的最典型的试题,凸显了化学作为理科的特点,可以看做化学、数学、晶体物理学的简单综合,体现了综合试卷的特征。

1) 设密度为ρ,晶胞体积v,zn摩尔质量为m,阿伏伽德罗常数为na 则。

2)如上图连接ac组成△ab则。

连接组成类似甲烷的正四面体结构,b位于中心,所以根据余弦定律得:

则。以上,笔者以方法为线,对今年的理科综合中的化学计算进行了大致的归类解析,从中可以看出命题者对基本计算方法和原理的青睐和重视,体现了新课程要求从定性到定量解决化学问题的趋势,预计明年的理科综合中化学计算量将与今年持平,请考生做好准备。

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