总结典型的高中化学试题和解题方法。
首先,关系方法
关联法是根据化学方程式计算的巧妙运用。解决问题的核心思想是化学反应中的质量守恒,反应物和生成物之间存在最基本的比例(数量)关系。
实施例1密度相同的H2和一氧化碳的混合气体。
引入过量的O2,最终容器中的固体质量增加[]
A.3.2克B.4.4克C.5.6克D.6.4克
[解决方案]
固体增加的质量就是H2的质量。
增加的固体质量就是一氧化碳的质量。
所以最后容器内固体质量增加了3.2g,应该选A。
二、方程或方程组方法
根据质量守恒和比例关系,设定未知数,根据设定条件求解方程或方程组,是化学计算中最常用的方法,其解题技巧也是最重要的计算技巧。
实施例2存在碱金属M及其相应氧化物***10 g的混合物。在与足够的水充分反应后,小心地将溶液蒸发至干,获得14 g无定形晶体。碱金属m可以是[]
A.锂钠钾铷
(锂、钠、钾、铷的原子量分别为6.94、23、39、85.47)。
设m的原子量为x。
解是42.5 > x > 14.5。
通过分析锂、钠、钾、铷的原子量,推断出问题的正确答案是B和c。
第三,守恒法
由于化学方程式可以表达反应物和生成物之间物质的数量、质量和气体体积的定量关系,必然反映出化学反应前后的原子数、电荷数、得失电子数和总质量都是守恒的。巧妙运用守恒定律,往往能简化解题步骤,准确快速解题,事半功倍。
例3将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,在加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后完全氧化Fe2+需要0.009 mol Cl2,所以KNO3的还原产物氮的化合价为_ _。
分析:0.093 = 0.025x+0.018,x = 3,5-3 = 2。应该填写:+2。
(得失电子守恒)
第四,差额法
找出化学反应前后的区别以及这种区别的本质和关系,列出求解比例公式的方法,这就是差分法。差别可能是质量差、气量、压力等。
差分法的精髓是根据化学方程式巧妙运用计算。它最大的优点是,只要找到差异,就能找到每种反应物消耗的量或每种产物生成的量。
例4:将碳酸镁和氧化镁的混合物mg加热至反应完全,得到残渣ng,原混合物中氧化镁的质量分数为[]。
设碳酸镁的质量为x。
MgCO3 MgO+CO2↑混合物的质量下降。
你应该选择a。
五、平均法
平均法是一种巧妙的解题方法,也是一种重要的解题思维和解题方法。
打破MA或MB的取值范围,从而熟练快速地求解答案。
例5在标准条件下,锌、铁、铝和镁两种金属的混合物(10 g)与足够的盐酸反应生成氢气(11.2 L),因此混合物中必须含有的金属是[]。
A.锌b铁c铝d镁
每种金属和盐酸之间的关系如下:
锌—H2↑铁—H2↑
2Al—3H2↑ Mg—H2↑
如果单独与足够的盐酸反应生成11.2LH2(标准状态),则每种金属的质量为:Zn∶32.5g;;铁∶28克;铝∶9g;Mg∶12g .其中只有铝的质量小于10g,其他都大于10g,说明必需的金属是铝。应该选c。
六、极值法
巧妙运用数学极限知识进行化学计算的方法是极值法。
例6 4名学生同时分析了由KCl和KBr组成的混合物。他们各自取2.00克样品配制成水溶液,加入足够的HNO3,然后加入适量的AgNO3溶液。沉淀完成后,通过过滤获得干燥卤化银沉淀的质量,如以下四个选项所示,其中合理的数据是[]。
甲3.06克乙3.36克丙3.66克丁3.96
如果按照通常的方法解决这个问题,混合物中含有KCl和KBr,可以用无限种方式组成,那么得到的数据也有很多可能性。要验证数据是否合理,必须代入四个选项,看是否有解,相当于做了四道题的计算,耗费大量时间。用极限法,让2.00克都是KCl。根据KCl-氯化银,每74.5克KCl可产生143.5克氯化银,降水量可为(2.00/74.5)* 143.5克= 3.852克,为最大值。类似地,当混合物都是KBr时,可以得到119g的KBr。所以泥沙应该是(2.00/119)* 188 = 3.160g,最小值是两者之间的值,所以只能选B和C。
七、交叉法
如果用A和B分别表示二元混合物的两个组分的量,混合物的总量就是A+B(例如mol)。
如果用xa和xb分别表示两种组分的特征量(如分子量),X表示混合物的特征量(如平均分子量),则:
十字法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它是由二元线性方程的计算演化而来的。如果已知两组分量和这两个量的平均值,就可以用交叉法计算出这两个量之间的比例关系。
使用十字法的关键是要符合二元一次方程关系。它用于什么计算?
明确使用十字法计算的条件可以列出二元一次方程,要特别注意避免化学意义不明的滥用。
交叉法主要用于:
①两种同位素原子数比的计算。
②混合物成分和平均配方的计算。
③混合烃组成的计算。(高二内容)
④组分质量分数或溶液稀释度的计算等。
例7已知自然界中铱有两种同位素,质量数分别为191和193,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子数比应为[]。
A.39∶61
C.1∶1
这个问题可以用二元线性方程来解决,但交叉法是最快的:
八、讨论法
讨论是一种发现思维的方法。解决计算问题时,如果问题设置条件充分,可以直接计算求解;如果出题条件不充分,就要用讨论、计算、推理的方法来解题。
例8用NO2和O2的混合气体充满一个30mL的量筒,在水中倒立使气体充分反应,最后留下5mL气体。原始混合气体中氧气的体积是多少?
最后5mL气体可能是O2也可能是NO,需要讨论分析。
解决方案(1)最后剩余的5mL气体可能是O2;也可能是否定的。如果是NO,说明NO2超标15mL。
设30毫升原始气体混合物中NO2和O2的体积分别为x和y。
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原始混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
解决方案(2):
设原始混合物中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O = 4NO3,O2中的电子数等于NO2失去的电子数。
(y-5)×4=(30-y)×1
Y=10(毫升)
(2)如果NO2过量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
硝酸+H2O=硝酸+硝酸
因为在所有(30-y)mLNO2中,5ml NO2转化为NO,其余(30-y-5)ml NO2转化为HNO3,没有电子。
O2 +(NO2→NO)中的电子数等于(NO2→HNO3)时损失的电子数。
评价解法(2)根据得失电子守恒,利用Avon Gadereau定律进行信息变换,将体积数换算成物质的量,以简化计算。所有的氧化还原反应一般都可以用电子得失守恒法来计算。
无论解(1)还是解(2),因为条件不足,都需要结合讨论法来解决问题。
4y+5×2=(30-y-5)×1
Y=3(毫升)
原始氧气的体积可以是10毫升或3毫升。
总结以上,一些主要的化学计算技巧一一介绍。解决问题没有固定的方法模型。但从解决化学问题的基本步骤来说,考生要建立一定的基本思维模式。“展现信息、十大基础知识、十大逻辑思维”就是这样一种思维模式,也体现了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们能建立解决问题的基本思维模式,深化基础,激活思维,优化素质,跳起来摘智慧的果实。
听录音,总结下列化学计算的基本步骤:
(1)认真审题,挖掘题型信息。
(2)基础知识的灵活组合与应用。
(3)充分思考,形成解题思路。
(4)选择一种方法正确解题。