专题 化学计算.doc

专题十五化学计算直击高考考点化学计算可以说是每年高考的必考内容一般来说考查化学计算的试题主要分成两类一类是以选择题形式出现的小计算题主要考查考生对大纲要求的基本概念的理解水平理综卷和化学单科卷均有所体现第二类是以大题出现的综合计算题一般意在考查同元素化合物化学实验有机化合物基础知识相联系的综合问题主要在化学单科卷中出现在年考试大纲中它主要涵盖以下基本要求掌握有关相对原子质量相对分子质量及确定分子式的计算掌握有关物质的量的计算掌握有关气体摩尔体积的计算掌握有关溶液浓度溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度的计算掌握利用化学反应方程式的计算掌握有关溶液与氢离子浓度氢氧根离子浓度的简单计算掌握有关燃烧热的简单计算以上各类化学计算的综合应用年考试大纲对化学计算部分的要求删去了化学基本计算中掌握有关物质溶解度的简单计算考试说明另对全国考纲的部分考点作出了明确的说明对混合气体的相对密度平均相对分子质量的计算非标准状况下气体体积的相关计算和晶体内部空隙的识别与晶胞的边长等晶体结构参数相关的计算不做要求相对去年的要求化学计算部分难度降低了但是题型方面应该比较稳定项中对化学计算是单一的考查主要以选择题得形式呈现在理综化学和单科化学中均可能出现第项是计算的综合应用体现了较高的能力要求主要以计算大题的形式呈现主要在单科化学中出现总体来看近几年来高考对化学计算的考查无论是内容还是难度方面都较为稳定估计年应该不会有很大的变化知识网络构建计算确定计算推断知识要点串讲一有关化学量与化学式的计算有关物质的量质量气体体积微粒数间的换算分子式相对分子质量各元素的质量分数考查热点分子式化学式元素的质量分数化合物中某元素的相对原子质量有机物的通式有机物的分子式结构式有机反应中量的关系阿伏加德罗定律及其推论的应用掌握基本概念找出各化学量之间的关系解题策略加强与原子结构元素化合物性质有机物结构性质等相关知识的横向联系找出解题的突破口在常规解法和计算技巧中灵活选用二有关溶液的计算有关溶液浓度溶液的溶质质量分数和物质的量浓度的计算考查热点有关溶液的计算有关溶液中离子浓度的计算有关溶液浓度的计算关键要正确理解概念的内涵理清相互关系一般可采用守恒法解题策略进行计算有关溶液及离子浓度大小的计算应在正确理解水的离子积概念的基础上进行分析推理解题时首先明确溶液的酸碱性明确或三有关化学反应速率化学平衡的计算利用化学反应速率的数学表达式进行计算考查热点各物质反应速率间的换算有关化学平衡的计算加强对速率概念平衡移动原理的理解解题策略将等效平衡等效转化法等分析推理方法与数学方法有机结合在采用常规解法的同时可采用极值法估算法等解题技巧四有关氧化还原反应以及电化学的计算氧化产物还原产物的确定及量的计算考查热点转移电子数电荷数的计算电极析出量及溶液中的变化量的计算有关氧化还原反应的其他典型计算解题策略关键在于根据得失电子总数相等列出守恒关系式求解五有关化学方程式的计算运用计算技巧进行化学方程式的有关计算考查热点热化学方程式中反应热中和热燃烧热的计算深刻理解化学方程式热化学方程式的含义充分利用化学反应前后的有解题策略关守恒关系搞清各解题技巧的使用条件和适用范围读懂题目正确选择六有关综合计算过量计算问题的分析讨论混合物计算和解题技巧复杂化学式的确定方法考查热点无数据计算的解决方法数据缺省型的计算方法讨论型计算的解题思路隐含条件题的解决方法化学图象题的解题技巧认真审题明确是常见综合计算中的哪种类型寻求解决的合理思路和解决方法解题策略善于抓住化学与数学知识间的交叉点运用所掌握的数学知识通过对化学知识的分析建立函数关系热点题型探究题型一与物质的量相关的化学计算典例某非金属单质和氢气发生化合反应生成为气体其体积是反应掉氢气体积的倍同温同压以下对分子组成的推测一定正确的是有个氢原子有个氢原子有个原子有个原子解析本题以阿佛加德罗定律和质量守恒定律为载体重点考查分子的基本组成首先根据题意设出方程式据题意可知在根据质量守恒可得结果答案知识链接阿佛加德罗定律同温同压下相同体积的任何气体都含有相同的分子数推论同温同压时同质量时同温同体积时同质量时同温同压同体积时变式训练下列说法正确的是溶液中和离子总数为标准状况下和的混合气体中含分子总数为原子中含中子数为甲醛中含共用电子对总数为某氯化镁溶液的密度为其中镁离子的质量分数为该溶液中离子的物质的量约等于题型二燃烧热与热化学方程式的简单计算典例已知热化学方程式气气液气气气实验测知与混合气体完全燃烧时放出千焦热量求混合气体中的质量百分含量解析利用可燃烧物质与反应热的关系式进行计算设含为为气气液千焦千焦气气气千焦千焦的质量百分含量答案混合气体中的质量百分含量是知识链接热化学方程式的意义注意各物质的聚积状态用表示反应吸收和放出的热量反应吸热反应放热的单位和化学计量数无关总是但是的数值和反应式的化学计量数有关当化学计量数加倍或减半时数值也相应加倍或减半变式训练下碳氢气甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是则下列热化学方程式正确的是题型三有关氧化还原反应的计算典例已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化自身发生如下变化如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的得到最多的是解析根据得失电子守恒原则分别得电子分别能氧化得到的为而本身被还原还能产生即分别得到答案知识链接守恒法是高考中常考常用的一种解题方法在具体题例中应用守恒法对提高解题速度和破解高考难题有很大帮助常见的守恒法主要有电荷守恒溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数电子守恒氧化还原反应中或系列化学反应中氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数物料守恒溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和变式训练等物质的量的主族金属分别与足量的稀盐酸反应所得氢气的体积依次为已知且则在的生成物中该金属元素的化合价为题型四图象问题的计算典例用溶液中和某浓度的硫酸时其值和所加溶液的体积关系如图所示原硫酸的物质的量浓度和反应后溶液的总体积是图解析此题的特点是计算条件与图象相联系由图象可知未加溶液时酸当加入溶液时说明设反应后的总体积为则有正确答案为答案规律总结解化学图象题必须抓住图象特征分析辨识图中原点交点转折点等的意义并与有关概念反应规律物质性质等相结合综合思考从中发现条件确定关系变式训练一定温度下在的密闭容器中三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示下列描述正确的是反应开始到用表示的反应速率为反应开始到的物质的量浓度减少了反应开始到时的转化率为反应的化学方程式为题型五确定复杂化学式的计算典例化学工作者已经合成了一个新的分子经测定它只含有其中的物质的量之比为它的相对分子质量为且它是非极性分子具有抗磁性试求该分子的分子式此分子有两种可能的构型甲和乙在甲分子中原子分别连在不同的原子上其结构与苯分子相似而乙分子中原子上没有连接氢原子分子中含有一个三元环经测定甲比乙要稳定试画出甲乙两分子的结构简式解析此题考查了分子式的确定方法由题意知设该分子的通式为相对分子质量为得即分子式为根据该分子两种构型甲分子中原子分别连在不同的原子上其结构与苯分子相似确定该分子为六元环结构且结构稳定可知在原子上分别连有一个氢原子原子相互间隔可得结构简式乙分子中原子上没有连接氢原子分子中含有一个三元环首先根据原子最外层三个电子将原子两两相连成三元环氢原子连接在原子上可得结果答案甲乙知识链接基本概念化学式用元素符号表示物质分子中原子种类及数目的式子最简式表示物质化学组成和各成分元素的原子个数比的式子实验式有机物结构式的确定分子式结构式平均分子式法是按照一般的过程确定好分子式后然后进行讨论讨论过程中特别要注意特殊物质变式训练有三种饱和一元醇其相对分子质量之比按其物质的量之比为混合取混合物与足量金属钠反应生成标准状况下氢气计算的相对分子质量并按形式写出它们的结构简式题型六有关化工生产的计算典例在氧气燃烧硫和铁组成的化合物使其中的硫全部转化为二氧化硫把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸这些硫酸可用氢氧化钠溶液完全中和则原化合物中硫的百分含量为解析通过各步反应方程式可得出设化合物中硫的质量为得所以原化合物中硫的百分含量为答案规律总结关系式就是用来表示已知量和未知量之间关系的式子找出有关物质量间的关系列出比例式迅速求解的方法即关系式法变式训练金属锡的纯度可通过下述方法分析将试样溶于盐酸反应方程式为再加入过量三氯化铁溶液发生如下反应最后用已知浓度的重铬酸钾溶液滴定生成的亚铁离子反应方程式为现有金属试样经过上述各步反应后共用去的重铬酸钾溶液求试样中锡的质量分数假定杂质不参加反应方法技巧点拨方法与技巧守恒法利用反应体系中变化前后某些物理量在始终态时不发生变化的规律列式计算主要有质量守恒原子个数守恒电荷守恒电子守恒浓度守恒如饱和溶液中体积守恒溶质守恒能量守恒差量法根据物质发生化学反应的方程式找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量标准差和实际发生化学反应差值实际差进行计算主要有质量差气体体积差物质的量差溶解度差实际计算中灵活选用不同的差量来建立计算式会使计算过程简约化平均值法这是处理混合物中常用的一种方法当两种或两种以上的物质混合时不论以何种比例混合总存在某些方面的一个平均值其平均值必定介于相关的最大值和最小值之间只要抓住这个特征就可使计算过程简洁化主要有平均相对分子质量法平均体积法平均质量分数法平均分子组成法平均摩尔电子质量法平均密度法平均浓度法关系式法对于多步反应体系可找出起始物质和最终求解物质之间的定量关系直接列出比例式进行计算可避开繁琐的中间计算过程具体有多步反应关系法对没有副反应的多步连续反应可利用开始与最后某一元素来变建立关系式解题循环反应关系法可将几个循环反应加和消去其中某些中间产物建立一个总的化学方程式据此总的化学方程式列关系式解题十字交叉法实际上是一种数学方法的演变即为平的变式也可以转化为线段法进行分析浓度十字交叉法相对分子质量十字交叉法等极值法当两种或多种物质混合无法确定其成分及其含量时可对数据推向极端进行计算或分析假设混合物质量全部为其中的某一成分虽然极端往往不可能存在但能使问题单一化起到了出奇制胜的效果常用于混合物与其他物质反应化学平衡混合体系等计算讨论法当化学计算中不确定因素较多或不同情况下会出现多种答案时就要结合不同的情况进行讨论将不确定条件转化为已知条件提出各种可能答案的前提运用数学方法在化学知识的范围内进行计算讨论推断最后得出结果主要有以下几种情况根据可能的不同结果进行讨论根据反应物相对量不同进行讨论运用不定方程或函数关系进行讨论估算法有些化学计算题表面看来似乎需要进行计算但稍加分析不需要复杂计算就可以推理出正确的答案快速简明且准确率高适合于解某些计算型选择题但要注意这是一种特殊方法适用范围不大解题注意点近几年的高考化学计算试题的评分标准都是分步计分的在平时教学中要习惯的养成训练减少失误失分利用化学方程式计算格式要规范过量问题的计算必须先判断后计算养成带单位运算的习惯有序分步演算解题过程力求详细必要的推理和说明要用简要的文字表述关键的设答不能少有效数字的取用要注意考场如战场要考出成绩除具备扎实的基础和良好的心理素质外良好的解题习惯科学的临场应试策略都是获取高分的必备的素质高考冲刺演练一选择题每小题有个选项符合题意在标准状况下将气体摩尔质量为溶于水中所得溶液密度为则此溶液的浓度为将三种气体分别装在三个相同容器里当温度和密度相同时三种气体压强的大小关系正确的是设为阿伏加德罗常数下列说法不正确的是标准状况下的辛烷完全燃烧生成分子数为水中含有的电子数为二氧化氮和四氧化二氮含有的原子数均为在的硝酸镁溶液中含有的离子数为常温下将的盐酸与溶液混合后所得溶液的则盐酸与溶液的体积比为与一定浓度的反应生成和当和的物质的量之比为时实际参加反应的与的物质的量之比为在下甲醇燃烧生成和液态水时放热下列热化学方程式正确的是已知与的摩尔质量之比为在反应中当与完全反应后生成则参与反应的和生成物的质量之比为在和的条件下将氦气氮气和氧气混合该混合气体的体积是反应经一段时间后的浓度增加了在这段时间内用表示的反应速率为则这段时间为某溶液中含加入铁粉待完全还原后溶液中的物质的量浓度为假设反应前后体积不变二填空题标准状况下乙烷和某烃的混合气体与足量氧气混合点燃爆炸后将所得气体通入溶液中使逸出的气体不含把吸收后的溶液在减压条件下蒸干得固体不含结晶水求原混合气体的具体组成有三种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品小明小青小红三同学各取一种样品对合金中镁的质量分数进行下列实验探究小明取样品和过量的氢氧化钠溶液反应然后过滤再往滤液中通入过量的二氧化碳气体将所得沉淀过滤洗涤烘干灼烧得到固体质量仍为则合金中镁的质量分数为小青取样品和足量的稀硫酸反应发现固体完全溶解标准状况下得到气体体积为则的取值范围是小红取不同质量的样品分别和同浓度的盐酸反应所取合金质量与产生气体体积标准状况下测定如下表所示实验序号合金质量气体体积求盐酸的物质的量浓度合金中镁的质量分数在组实验后还需向容器中加入的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解参考答案变式训练答案解析在水中发生水解所以溶液中和总数小于标准状况下和混合气体中分子总数为原子里中子数为个所以该原子含中子数个每分子甲醛中有对共用电子所以甲醛含共用电子对答案解析溶液中则答案解析燃烧热是指在时物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量对而言稳定的氧化物指对而言稳定的氧化物指所以错误正确答案为答案解析主族金属元素的可能价态只有不同的主族金属元素与足量酸反应的方程式和生成氢气的体积标准状况下如下价态反应方程式消耗的金属与产生氢气的关系金属产生氢气金属产生氢气金属产生氢气根据上述数据结合题目给出的知道一定为价金属一定为价金属结合还可以知道为价金属答案解析各物质相关物理量的变化如下表物质的量变化浓度变化反应速率反应速率之比化学方程式为答案解析由饱和一元醇通式可得分子式答案锡的质量分数是解析关系式的质量分数高考冲刺演练解析溶液的质量为溶液的体积为则溶质的质量分数为化简后为物质的量浓度为化简后为解析根据阿伏加德罗定律可知同温同体积时因密度相等则质量相等时各气体所含物质的量随摩尔质量的不同而不同解析选项将辛烷当成气体选项正确选项正确电离出离子数为解析在计算过程中以氢氧根离子为中心进行计算解析本题主要考查有关氧化还原反应的计算设参加反应的的物质的量为被还原的的物质的量为则根据电子得失数目相等有又起酸性作用的的物质的量为所以实际参加反应与的物质的量之比为解析热化学方程式的系数比等于物质的量之比解析已知与的摩尔质量之比为结合方程式可以知道反应生成的和的质量比为也就是与完全反应后生成了同时生成了消耗的质量为所以参加反应的和生成物的质量之比为解析混合气体的物质的量在标准状况下的体积为解析解析本题主要考查铁及其化合物的性质和有关计算由反应可知粉过量与过量粉作用生成故反应后的总物质的量为溶液中答案混合气体的组成为答案或或则组实验后还需加入的氢氧化钠溶液才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解解析和的质量之和等于的质量则则丙中盐酸反应完全则分设合金中的物质的量分别为则有求得则分根据和可知根据守恒得所以分答组实验后还需加入的氢氧化钠溶液才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解