专题1化学计算中常见的思维方法
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专题(一)守恒法【学海导航】所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等进行计算的方法。
运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式,提高解题的速度和准确度。
在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。
1.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒...................。
因此涉及到溶液(尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒或物料守恒法。
2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒.................。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3.在某些复杂多步的化学反应中.............,某些元素的质量或浓度等没有发生变化。
因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑元素守恒法。
4.在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【精题点拨】1、得失电子守恒【例1】向含amolNa2S和bmolNa2S2O3的混合液中加入足量的稀硫酸酸化,完全反应后,得到沉淀(a+2b)mol ,原混和液中a 和b 的关系是(A)a=2b (B)2a=b (C)a>2b (D)2a>b【解析】由题意可知:amolNa2S 和 bmolNa2S2O3中的S元素全部转变为S沉淀,硫元素的化合价发生了改变,是氧化-还原反应,得失电子总数守恒。
amolNa2S 中的硫元素化合价从-2价变为0价,失去 2amol 电子,bmolNa2S2O3中的+2价的S变到0价,得到 4bmol 电子,由得失电子总数守恒得 a=2b 。
【能力训练一】1.某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中 mol该离子恰好能使-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后的化合价为A.+1 B.+2 C.+3 D.+42、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑,若有5 mol H2O做还原剂时,被水还原的BrF3的物质的量是mol mol C. D.3.向100 mL FeBr 2溶液中缓慢通入 L (标准状况)Cl 2,有的Br - 被氧化成溴单质,则原FeBr 2溶液的物质的量浓度mol/L mol/L mol/L mol/L4.已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原含 ×10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需L 的亚硫酸钠溶液,那么R 元素的最终价态为A.+3B.+2C.+15、 实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb+SO 42―-2e -=PbSO 4正极PbO 2+4H ++SO 42―+2e -=PbSO 4+2H 2O如果制得,这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是A 、B 、C 、D 、6. 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。
目夺市安危阳光实验学校高考化学总复习 化学计算常用方法和技巧【专题目标】1. 掌握化学计算中的常用方法和技巧。
2. 强化基本计算技能,提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力。
【经典题型】题型一:差量法的应用【例1】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后,恢复到原来状况(1.01×105Pa , 270C )时,测得气体体积为70毫升,求此烃的分子式。
【点拨】原混和气体总体积为90毫升,反应后为70毫升,体积减少了20毫升。
剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用差量法进行有关计算。
C x H y + (2 xCO 2 + 2y H 2O 体积减少1 1+4y10 20计算可得y=4 ,烃的分子式为C 3H 4或C 2H 4或CH 4 【规律总结】差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
【巩固】1、现有KCl 、KBr 的混合物3.87g ,将混合物全部溶解于水,并加入过量的AgNO 3溶液,充分反应后产生6.63g 沉淀物,则原混合物中钾元素的质量分数为A.0.241B.0.259 C题型二:守恒法的应用 【例2】Cu 、Cu 2O 和CuO 组成的混合物,加入100Ml0.6mol/LHNO 3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO 气体(状况)。
求:(1) 写出Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式。
(2) 产物中硝酸铜的物质的量。
(3) 如混合物中含0.01moLCu ,则其中Cu 2O 、CuO 的物质的量分别为多少? (4)如混合物中Cu 的物质的量为X ,求其中Cu 2O 、CuO 的物质的量及X 的取值范围。
【点拨】本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。
化学方程式计算的技巧与方法:(1)差量法(差值法)化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。
但有的化学反应在遵循质量守恒定律的州时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。
此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。
如:①2KClO3-^-2KCI+3O2l△2KMnO4^=K2MnO4+MnO2+O2反应后固体质量减小,其差值为生成氧气的质量A②H2+金属氧化物一金属+水,该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量(或金属氧化物中氧元素的质量)③C0+金属氧化物金属+C02,该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量。
④C+金属氧化物金属+C02,反应后固体质量减小,其差值为生成的二氧化碳的质量。
⑤2H2+02=2H20,反应后气体质量减小,其减小值为生成水的质量。
⑥金属+酸一盐+H2,该变化中金属质量减小,溶液质量增加,其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。
⑦金属+盐一盐+金属,该变化中金属质量若增加,溶液的质量则减小,否则相反。
其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。
△⑧难溶性碱一金属氧化物+水,该变化中固体质量减小,其差值为生成的水的质量例题:为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量,甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理,分别利用两种方法测定了磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,己知磁铁矿与一氧化高温碳反应的化学方程式如下:Fe304+4C0=3Fe+4C02(1)甲组同学取该磁铁矿10g与足量的一氧化碳充分反应,并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,溶液的质量增加了5.5g,请你根据甲组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
(2)乙组同学取该磁铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为8g,请你根据乙组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
专题讲座一 化学计算的常用方法方法一 守恒法 (一)质量守恒(原子守恒)依据化学反应的实质是原子的重新组合,因而反应前后原子的总数和质量保持不变。
[典例1] (2019·石家庄调研)28 g 铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na 2O 2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( ) A.36 g B.40 g C.80 g D.160 g 答案 B解析 28 g 铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液,然后加入足量的Na 2O 2固体,由于Na 2O 2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气,本身也具有强氧化性,所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀,过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体为Fe 2O 3,根据铁原子守恒, n (Fe 2O 3)=12n (Fe)=12×28 g 56 g·mol-1=0.25 mol 所得Fe 2O 3固体的质量为:0.25 mol ×160 g·mol -1=40 g 。
针对训练1.(2018·长汀县校级月考)有14 g Na 2O 2、Na 2O 、NaOH 的混合物与100 g 质量分数为15%的盐酸恰好反应,蒸干溶液,最终得固体质量为( ) A.20.40 g B.28.60 g C.24.04 g D.无法计算 答案 C解析 混合物与盐酸反应后所得溶液为氯化钠溶液,蒸干后得到NaCl ,由Cl -质量守恒关系可得100 g ×15%×35.536.5=m (NaCl)×35.558.5,解得m (NaCl)≈24.04 g 。
2.(2018·奉贤区二模)一定量的H 2和Cl 2充分燃烧后,将反应生成的气体通入100 mL 1.0 mol·L -1的NaOH 溶液中,两者恰好完全反应,生成NaClO 为0.01 mol ,则燃烧前H 2和Cl 2的物质的量之比为( )A.5∶4B.4∶5C.4∶3D.3∶4 答案 B解析 100 mL 1.0 mol·L -1的NaOH 溶液中含有氢氧化钠的物质的量为1.0 mol·L -1×0.1 L =0.1 mol ;两者恰好完全反应,说明0.1 mol NaOH 完全反应,生成的0.01 mol NaClO 来自Cl 2与NaOH 的反应(Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O),则氢气和氯气反应后剩余氯气的物质的量为0.01 mol ,消耗NaOH 的物质的量为0.02 mol ,发生反应NaOH +HCl===NaCl +H 2O ,消耗NaOH 的物质的量为:0.1 mol -0.02 mol =0.08 mol ,则n (HCl)=n (NaOH)=0.08 mol ,n (H 2)=n (Cl 2)=12n (HCl)=0.08 mol ×12=0.04 mol ,所以原混合气体中含有Cl 2的物质的量为:0.01 mol +0.04 mol =0.05 mol ,氢气的物质的量为0.04 mol ,燃烧前H 2和Cl 2的物质的量之比=0.04 mol ∶0.05 mol =4∶5。
专题:中学化学计算的常见方法1、差量法:适用范围:已知反应前后同一状态的物质质量或体积的差值(也可能已知的是反应前、反应后同一状态的物质质量或体积的具体数值),求某反应物或生成物的质量或体积。
例题1:将含杂质的大理石125g投入足量的稀盐酸中,充分反应后,溶液的质量增重了56克,求:大理石中碳酸钙的质量分数。
(大理石中的杂质不溶于水、也不跟稀盐酸反应)思路:首先根据化学方程式找出导致某一状态物质质量改变的原因(即找出对应的物质),再结合化学方程式分析出质量的理论差量(该理论差量等于方程式中对应物质的相对分子质量与化学计量数乘积的差值),再根据题干信息找出实际差量,列计算关系式(某物质的实际质量/该物质的相对分子质量与化学计量数乘积===实际差量/理论差量)即可求解。
练习1:将某碳酸钡的样品20g投入盛有100g稀硫酸的烧杯中,二者恰好完全反应,称得烧杯内物质的的总质量为115.6g,求:该碳酸钡样品的质量分数?(杂质不参与反应)例题2:在常温下,将20LCH4和O2的混合气体点燃,充分燃烧后,所得气体体积变为16L,求原混合气体中CH4与O2的体积之比为多少?思路:首先根据化学方程式找出导致气态物质体积改变的原因,再结合化学方程式分析出体积的理论差量(该理论差量等于方程式中对应气体物质的化学计量数的差值),再根据题干信息找出实际差量,列关系式(某气体的所求体积/该气体的化学计量数===气体的实际差量/气体的理论差量)即可求解。
练习2、在25。
C、101KPa条件下,将15LO2通入10LCO和H2的混合气体中,使其充分燃烧,干燥后,至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是aL,求原混合气体中CO和H2的体积之比。
(2)若剩余气体的体积是aL,求a的取值范围。
练习3:有MgCl2、MgBr2的混合物10克,溶于水配成溶液,向溶液中加入足量的AgNO3溶液,得到的沉淀干燥后为29.2g,求混合物中镁元素的质量分数。
化学极限思维法初中教案
教学目标:通过本次课程的学习,让学生了解化学反应中的极限概念,掌握化学极限思维法的基本方法,并能运用极限思维法解决化学问题。
教学重点:化学反应中的极限概念;化学极限思维法的基本方法。
教学难点:如何灵活运用极限思维法解决化学问题。
教学准备:课件、实验器材、实验用品。
教学过程:
一、导入环节:通过展示一些化学反应的实例,引出学生对极限的认识。
二、讲解化学反应中的极限概念,引入化学极限思维法。
三、介绍化学极限思维法的基本方法。
四、通过实验演示和练习题的讲解,让学生掌握化学极限思维法的运用。
五、组织学生进行小组讨论和实验操作,引导学生运用化学极限思维法解决化学问题。
六、布置作业:让学生练习化学极限思维法,完成相应的作业题目。
七、课堂总结:回顾本节课的内容,强调化学极限思维法的重要性和实际应用。
教学反思:本节课通过引入化学极限思维法,培养学生的化学思维和解决问题的能力。
在教学过程中应结合实例,引导学生深入理解化学极限概念,加强练习和实践,提高学生的化学素养和运用能力。
化学计算专题一、关系式法关系式法常常应用于多步进行的连续反应,因前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可以根据中间物质的传递关系,找出原料和最终产物的相应关系式。
它是化学计算中的基本解题方法之一,利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算,免去逐步计算中的麻烦,简化解题步骤,减少运算量,且计算结果不易出错,准确率高。
例1:为测定某石灰石中。
"。
3的质量分数,称取Wg石灰石样品,加入过量的浓度为6mol/L的盐酸,使它完全溶解,加热煮沸,除去溶解的CO2,再加入足量的草酸铵[(NH4)2C2O J溶液后,慢慢加入氨水降低溶液的酸度,则析出草酸钙沉淀:C2O42- + Ca 2+ = CaC2O4 J ;过滤出CaC2O4后,用稀H2SO4溶解:CaC2O4 + H2SO4 = H2C2O4 + CaSO4,再用蒸馏水稀释溶液至V0mL,取出匕mL用amol /L的KM〃O4酸性溶液滴定,此时发生反应:2MnO- + 5H C O + 6H + = 2Mn2+ +10CO T +8H O,若滴定终点时消耗 amol/L 4 2 2 4 22的KMnO4V2mL,计算样品中CaCO3的质量分数。
解析:设生成沉淀CaCO3物质的量为x本题涉及到化学方程式或离子方程式为:CaCO + 2HCl = CaCl + H O + CO TC O2- + Ca2+ = CaC O JCaC O + H SO = H C O + CaSO2MnO - + 5H C O + 6H + = 2Mn2+ +10CO T+8H O4 2 2 4 2 2关系式:5CaCO〜5Ca 2+〜5CaC O -5 H C O〜2 MnO - 3 2 42 2 4 45mol 2molx aV x 10-3molV 、 (2.5aV x 10-3 x 0)mol x 100g / mol2 V 则:CaCO % = --------------- 1 ---------------------3 Wg 关系式法解题的关键是找准关系式,要注意某些元素是否都转入产物中,中间产物反 应过程中是否又有原料参与,不可盲目地根据起始物和产物中的原子守恒直接得出关系式。
初中化学计算题解题方法一、质量守恒定律:“质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的各物质质量总和相等(不包括未参加反应的物质的质量,也不包括杂质)。
理解质量守恒定律抓住“五个不变”,即:二、化学方程式计算的解题技巧与方法:化学计算是中学化学教学的重要内容之一, 它包括化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的计算等。
是从量的方面帮助学生认识物质及其变化规律的。
通过有关混合物发生反应的化学方程式、质量分数和物质溶解度的综合计算题,可以帮助学生加深对有关概念和原理的理解 ,培养学生的思维判断、分析和综合能力。
化学计算题涉及的内容丰富、形式多样,既考查学生的化学基础知识 ,又考查学生的数学推算能力。
学生如果了解掌握了一些解题的技巧或巧解方法 ,既可以激发他们的解题兴趣 ,有事半功倍的效果 ,尤其是刚接触化学 ,对化学计算存在畏惧心理的初中学生。
现将化学竞计算题的解题方法和技巧归纳如下,供参考。
㈠、差量法:差量法是依据化学反应前后的质量或体积差,与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。
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,然后根据比例式求解。
例:用含杂质 (杂质不与酸作用,也不溶于水 )的铁 10 克与 50 克稀硫酸完全反应后,滤去杂质,所得液体质量为 55.4 克,求此铁的纯度。
解:设此铁的纯度为 xFe+H2SO4(稀 )=FeSO4+H2↑△m(溶液质量增加 )56 2 56-2=5410x 55.4g-50g=5.4g可求出 x=56% 答:此铁的纯度为 56%。
【习题】 1、将盛有 12 克氧化铜的试管,通一会氢气后加热,当试管内残渣为10 克时,这 10 克残渣中铜元素的质量分数?2、已知同一状态下,气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。
现有 CO、O2、CO2混合气体 9ml,点火爆炸后恢复到原来状态时,体积减少 1ml,通过氢氧化钠溶液后,体积又减少 3.5 ml,则原混和气体中 CO、O2、 CO2 的体积比?、把CO 、CO2的混合气体 3.4 克,通过含有足量氧化铜的试管,反应完全后,将导出的3气体全部通入盛有足量石灰水的容器,溶液质量增加了 4.4 克。