專題講座一 化學(xué)計(jì)算中的基本技能和數(shù)學(xué)思想,題型一 “差量法”在化學(xué)方程式計(jì)算中的妙用 1所謂“差量”就是指反應(yīng)過程中反應(yīng)物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差， 這種物理量可以是質(zhì)量、物質(zhì)的量、氣體體積、氣體壓強(qiáng)、反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)等。 2使用差量法的注意事項(xiàng) (1)所選用差值要與有關(guān)物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關(guān)系。 (2)有關(guān)物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當(dāng)”。,答案 A,練習(xí) 1標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.72 L NO2通入水后，收集到5.04 L氣體，則被氧化的NO2的體積是( ) A1.68 L B2.52 L C0.56 L D1.12 L 解析：由于3NO2H2O=2HNO3NO，從反應(yīng)方程式可以看出體積差量部分就是被氧化的那一部分，所以被氧化的NO2的體積是6.72 L5.04 L1.68 L。 答案：A,解析：設(shè)原混合氣共9 L，則含N2、O2、CO2各3 L，反應(yīng)后氣體減少1 L， 由2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 V 2 L 1 L 1 L 知反應(yīng)時(shí)消耗CO2 2 L，生成O2 1 L， 故N2、O2、CO2體積比為341。 答案：A,解題的基本步驟：一是表示出理論差值及相應(yīng)反應(yīng)物、生成物對(duì)應(yīng)的物理量，要注意不同物質(zhì)的物理量及單位間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；二是表示出實(shí)際差量并寫在相應(yīng)位置(注意應(yīng)將理論差值與實(shí)際差值寫在方程式最右側(cè))；三是根據(jù)比例關(guān)系建立方程式并求出結(jié)果。,題型二 解答連續(xù)反應(yīng)類計(jì)算題的捷徑：關(guān)系式法 多步連續(xù)反應(yīng)計(jì)算的特征是化學(xué)反應(yīng)原理中多個(gè)反應(yīng)連續(xù)發(fā)生，起始物與目標(biāo)物之間存在定量關(guān)系。解題時(shí)應(yīng)先寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應(yīng)的過程中不同反應(yīng)步驟之間反應(yīng)物、生成物物質(zhì)的量的關(guān)系，最后確定已知物和目標(biāo)產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，列出計(jì)算式求解，從而簡化運(yùn)算過程。,答案 A,練習(xí) 3一定體積的KMnO4溶液能氧化一定質(zhì)量的KHC2O4H2C2O42H2O。若用0.100 0 molL1的NaOH溶液中和相同質(zhì)量的KHC2O4H2C2O42H2O，所需NaOH溶液的體積恰好為KMnO4溶液的3倍，則KMnO4溶液的濃度(molL1)為( ) 提示：H2C2O4是二元弱酸， 10KHC2O4H2C2O48KMnO417H2SO4=8MnSO49K2SO440CO232H2O A0.008 889 B0.080 00 C0.120 0 D0.240 0,答案：B,解題關(guān)鍵：應(yīng)用有關(guān)化學(xué)方程式或原子守恒規(guī)律找出物質(zhì)變化過程中已知量與待求量之間的數(shù)量關(guān)系(即找準(zhǔn)關(guān)系式)。,題型三 極限思維的妙用：極值法 極值法是采用極限思維方式解決一些模糊問題的解題技巧。它是將題目假設(shè)為問題的兩個(gè)極端，然后依據(jù)有關(guān)化學(xué)知識(shí)確定所需反應(yīng)物和生成物的值，進(jìn)行分析判斷，從而求得正確結(jié)論。極值法可以將某些復(fù)雜的難以分析清楚的化學(xué)問題假設(shè)為極值問題，使解題過程簡潔，解題思路清晰，把問題化繁為簡，由難變易，從而提高解題效率。 典例3 將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁的混合物(其中鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x)，投入一定量的水中充分反應(yīng)，金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體V L。下列關(guān)系式中正確的是( ) AxV/(11.2n) B0x0.5 CV33.6n(1x) D11.2nV22.4n,思路點(diǎn)撥 Na、Al混合物中沒有具體指明Na、Al的物質(zhì)的量，且二者相對(duì)量的多少與H2O反應(yīng)后產(chǎn)生H2的量有關(guān)，故需要采用極值法來確定V的范圍，根據(jù)題意求出兩個(gè)端值，則實(shí)際值介于兩個(gè)端值之間。,答案 D,練習(xí) 4向100 mL 1 molL1的NaOH溶液中通入一定量的SO2后，將所得的溶液蒸干得到5.8 g固體物質(zhì)，則該固體的成分是( ) ANa2SO3 BNaHSO3 CNa2SO3、NaHSO3 DNa2SO3、NaOH 解析：本題中反應(yīng)后得到的物質(zhì)只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3NaHSO3、Na2SO3NaOH四種情況，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3時(shí)計(jì)算比較簡單，故可先分別假設(shè)所得固體中只有Na2SO3或NaHSO3。 答案：D,5(2015年煙臺(tái)質(zhì)檢)在(NH4)2Fe(SO4)2溶液中逐滴加入100 mL 1 mol/L的Ba(OH)2溶液，把所得沉淀過濾、洗滌、干燥，得到的固體質(zhì)量不可能是( ) A35.3 g B33.5 g C32.3 g D11.3 g 解析：100 mL 1 mol/L Ba(OH)2溶液與足量(NH4)2Fe(SO4)2溶液反應(yīng)，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，得到的固體質(zhì)量最大值為0.1 mol BaSO4與0.1 mol Fe(OH)3的質(zhì)量之和即34 g，故A不可能。 答案：A,(1)極值法解題的基本思路： 把可逆反應(yīng)假設(shè)成向左或向右的完全反應(yīng)。 把混合物假設(shè)成純凈物。 把平行反應(yīng)分別假設(shè)成單一反應(yīng)。 (2)極值法解題的關(guān)鍵： 緊扣題設(shè)的可能趨勢，選好極端假設(shè)的落腳點(diǎn)。,典例4 可能混有下列兩種雜質(zhì)的硫酸銨樣品13.2 g，與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.3 L氣體，則樣品中不可能混入的雜質(zhì)是( ) ANH4HCO3、NH4NO3 B(NH4)2CO3、NH4Cl CNH4Cl、NH4HCO3 DNH4Cl、NH4NO3,解析 13.2 g純凈的(NH4)2SO4與過量NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)時(shí)最多能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L氣體，實(shí)際生成氣體的體積為4.3 L4.48 L，故雜質(zhì)中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量低于(NH4)2SO4中的氮元素含量。(NH4)2SO4中的氮元素含量為14/66，NH4HCO3中的氮元素含量為14/79，NH4NO3中能轉(zhuǎn)化為NH3的氮元素含量為14/80(注意NO中的氮元素不能轉(zhuǎn)化為NH3)，(NH4)2CO3中的氮元素含量為14/48，NH4Cl中的氮元素含量為14/53.5。B項(xiàng)中兩種物質(zhì)中的氮元素含量均比硫酸銨中的高，C、D兩項(xiàng)中兩種物質(zhì)的氮元素含量一種比硫酸銨中的高，一種比硫酸銨中的低，A項(xiàng)中兩種物質(zhì)的氮元素含量均比硫酸銨的低，依平均值原理知，樣品中不可能混入的雜質(zhì)是(NH4)2CO3、NH4Cl。 答案 B,練習(xí) 6把含有某一種氯化物雜質(zhì)的MgCl2粉末95 g溶于水后，與足量AgNO3溶液反應(yīng)，測得生成的AgCl 300 g，則該MgCl2中的雜質(zhì)可能是( ) ANaCl BAlCl3 CKCl DCaCl2,解析：提供1 mol Cl所需各物質(zhì)的質(zhì)量(即“平均摩爾Cl質(zhì)量”)分別為：,答案：B,題型五 淡化中間過程，巧用終態(tài)分析法 終態(tài)分析法是利用逆向思維方式，以與待求量相關(guān)的物質(zhì)(離子、分子或原子)在終態(tài)的存在形式為解題的切入點(diǎn)，找出已知量與待求量之間的關(guān)系，不考慮中間變化過程的一種快捷有效的解題方法。在一些多步反應(yīng)或多種混合物的計(jì)算中，由于涉及到的反應(yīng)繁多、數(shù)據(jù)不一或變化過程復(fù)雜，解題時(shí)如果逐一去分析這些反應(yīng)或過程，按部就班地進(jìn)行計(jì)算，往往會(huì)糾纏不清，導(dǎo)致思維混亂，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且極易出錯(cuò)，甚至無法解答。但如果我們淡化中間過程，關(guān)注最終組成，利用守恒關(guān)系進(jìn)行整體分析，就會(huì)簡化思維，從而快速求解。,典例5 向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 molL1的HNO3溶液，反應(yīng)完成后生成1.12 L NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，再向反應(yīng)后溶液中加入1 molL1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是( ) A450 mL B500 mL C400 mL D不能確定 思路點(diǎn)撥 此題涉及多個(gè)反應(yīng)，若全部寫出化學(xué)方程式來計(jì)算顯得十分繁瑣，要使鐵元素完全沉淀，但不能確定鐵元素最終以Fe(OH)2或Fe(OH)3哪種形式存在，HNO3是否過量也不能確定，因而順向求解比較困難。若忽略中間反應(yīng)過程，運(yùn)用終態(tài)法尋求守恒關(guān)系，即可迅速求解。,答案 A,練習(xí) 7把a(bǔ) g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末的質(zhì)量仍為a g，則原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( ) A70% B52.4% C47.6% D30%,答案：A,8(2015年江南十校聯(lián)考)3 g鎂鋁合金與100 mL稀硫酸恰好完全反應(yīng)，將反應(yīng)后的溶液加熱蒸干，得到無水硫酸鹽17.4 g，則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為( ) A1 molL1 B1.5 molL1 C2 molL1 D2.5 molL1,答案：B,