化学计算方法-极限法.ppt

二、极限法一种重要的数学思想和分析方法。所 谓“极限法”就是对数据不足而感到无从下手的 计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设的 方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数 、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化 、简单化，可达到事半功倍之效果 到到, , 免费下载中考数学压轴题软件免费下载中考数学压轴题软件 7、一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密 闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO 、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24， 则其中氮气的质量分数可能为（ ） A、10 B、30 C、50 D、70 8、某混合物中含KCl、NaCl、Na2CO3，经分析含钠31.5%，含 氯27.08%(质量分数），则混合物中Na2CO3的质量分数（ A、25% B、50% C、80% D、无法确定 到到, , 免费下载中考数学压轴题软件免费下载中考数学压轴题软件 三、守恒规律法用守恒定律，不纠缠过程细节 ，不考虑途径变化，只考虑反应体系中某些组分相 互作用前后某些物理量或化学量的始态和终态，从 而达到速解、巧解试题的目的。在初中科学中，守 恒法不仅可以适用在功的原理、机械能守恒定律、 能的转化和守恒定律方面，还可以应用在质量守恒 定律、元素质量守恒、电荷守恒等方面。 16、元素守恒 将5克含杂质的金属A样品投入到 25克20%的稀盐酸中，恰好完全反应（杂质不与盐 酸反应），并测得A的氯化物中氯的质量分数约为 52.2%，试求样品中金属A的质量分数89.06% 解析：盐酸所含氯元素质量 25g 20% 35.5/36.5=4.863g 所得A的氯化物所含 氯元素质量 4.863g A的氯化物含A的质量 4.863g /52.2% (1-52.2%) =4.453g 样品中A的质量分数为：4.453g5g100%=89.06%。 17、质量守恒在一定质量分数的氯化钡溶液中，逐 滴滴入密度为1.45g/cm3的硫酸溶液，当加入的硫 酸与氯化钡恰好完全反应时，所得溶液的质量与原 氯化钡溶液的质量相等，计算硫酸溶液的质量分数 42.06% 解析：所得盐酸溶液的质量与原氯化钡溶液的质量相等，根 据方程式BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl 可知生成硫酸钡沉淀的 质量应该等于加入硫酸的溶液质量，设生成硫酸钡的质量为 100g,则参加反应的硫酸的质量应为 BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl 98 233 x 100g x=42.06g 所以硫酸的质量分数为42.06g/100g 100%=42.06% 18、化合价守恒 某种含有MgBr2和MgO的混合 物，经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%，求 溴(Br)元素的质量分数。 解析：在混合物中，元素的正价总数=元素的负价总数， 因此，Mg原子数Mg元素的化合价数值=Br原子数Br元 素的化合价数值+O原子数O元素的化合价数值。 设混合物的质量为100克，其中Br元素的质量为a克 ，则38.4g/242=a/80 1+(100g-38.4g-a)/16 2 a=40g 故Br%=40%。 22、有在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其中含 H2O 7.32%，K2CO32.48%，KOH90.2%。若将此样品W(g) 加入到98g20%的稀硫酸中,过量的酸再用20g10%的KOH 溶液中和，完全反应。将中和后溶液蒸发，可以得到 的固体质量是（ ） A17.4 g B 30.8g C30.834.8之间 D34.8g 解析：本题若分步计算比较麻烦，若把所有化学反应看 作一个整体，最终就是硫酸全部变为了硫酸钾，这 样就比较方便了。 H2SO4 K2SO4 98 174 19.6g x X=34.8g 故选D 23、甲、乙、丙三位同学用下列试剂分别进行实验， 均恰好完全反应。所用试剂及质量见下表；已知： a1+a2+a3=30.6克 b1+b2+b3=292克，现将甲、乙、丙 三 位 同 学 所 得溶 液全 部 到 入一个容器内， 称得此混合溶液的质量为316克，试求：（1）此混合 溶液的溶质质量分数； （2）a3的值。 试剂及质量反应后所得溶 液质量 甲 CaO质量 a1 克 10%盐酸b1克 C1克 乙 Ca(OH)2质量a2克 10%盐酸b2克 C2克 丙 CaCO3质量a3 克 10%盐酸b3克 C3克 解析:氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙与稀盐酸反应后均生成氯化 钙溶液，求反应后溶液中溶质的质量分数，应先求出溶质氯 化钙的质量可以通过氯元素这条线来求，因为氯化钙中的 氯元素全部来自于稀HCl(氯元素守恒)，所以可用HCl的质量 求出氯化钙的质量，进而求出氯化钙的质量分数解答：解 ：设溶质氯化钙的质量为x由氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙与 稀盐酸反应的化学方程式CaO+2HClCaCl2+H2O Ca（ OH）2+2HClCaCl2+2H2O CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2可看出HCl和CaCl2的质 量关系为： 2HCl CaCl2 73 111 292g10% x x=44.4g 所以此混合溶液中溶质的质量分数为： 44.4g/316g 100%=14.0% 到到, , 免费下载中考数学压轴题软件免费下载中考数学压轴题软件 五、换元法解数学题时，把某个式子看成一个整体 ，用一个变量去代替它，从而使问题得到简化，这叫换 元法。换元的实质是转化，关键是构造元和设元，理论 依据是等量代换，目的是变换研究对象，将问题移至新 对象的知识背景中去研究。根据已知条件和解题要求， 把难以下手的问题通过等效变换或转换假设，从而使非 标准型问题标准化、复杂问题简单化，变得容易处理。 这种方法若运用恰当，不仅能顺利得出结论，而且容易 被学生接受和理解。 24、某种含有MgBr2和MgO的混合物，经分析测得Mg元 素的质量分数为38.4%，求溴(Br)元素的质量分数。 解析:由MgBr2和MgO化学式可知,2个Br相对原子质量总和 与10个O相对原子质量总和相等。因此把MgBr2变化为 MgO.9O。 把MgO看作一个整体，(MgO)%=38.4% 40/24=64% 9个O原子组成的另一个整体的质量分数为(9O)%=1- 64%=36% 故Br%=36% 10/9=40% 25、由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，已知S元 素的质量分数w（S）=a%，则O元素的质量分数w（O）为 ( ) A、1.75 a%B、11.75 a%C、1.25 a%D、无法计算 解析:因为NaHS、NaHSO3组成中钠和氢原子个数比是1：1，可以 把钠元素和氢元素放在一起看做镁元素（23+1=24），这样三种物 质相当于是MgS、MgSO4、MgSO3，所以这时三种物质镁和硫原 子个数比都是1：1；因为S是a%，所以镁元素的质量分数可通过 计算：设镁元素的质量分数为x S Mg 32 24 a% x x=0.75a%； 这样硫和镁（即镁、氢、钠）元素的质量分数和 =a%+0.75a%=1.75a%，用总量1减去硫和镁（即镁、氢、钠）元 素所占的质量分数和即氧元素的质量分数，即1-1.75a%故选B 到到, , 免费下载中考数学压轴题软件免费下载中考数学压轴题软件 26、某温度下MgCl2饱和溶液溶质的质量分数为40% ，在足量此溶液中加入4.6克无水MgCl2，最终析出 水合晶体40.6克，则该水合晶体的化学式为（ ） A、 MgCl2 .2H2O B、 MgCl2 .5H2O C、 MgCl2 .6H2O D、 MgCl2.10H2O 解析：把最终析出的水合晶体40.6克，看作为4.6克无 水MgCl2和36克饱和MgCl2溶液。这样饱和MgCl2溶液中 有MgCl236克40%=14.4克。设水合晶体中有结晶水x 个。即95/18x=（4.6+14.4)克/(36-14.4)克 x=6 故选C 27、t CuSO4的溶解度为S克。在该温度下，把 S克无水CuSO4粉末加入到（100+S）克饱和硫酸 铜溶液中，得到一定量的蓝色晶体。若将此蓝色 晶体溶解成饱和溶液，应加水的质量为 克 解析:本题有形成晶体,又有将得到晶体再次溶解的 过程，其实,我们可以将它简单的看作S克无水CuSO4 粉末最终变成饱和溶液的过程，已知t CuSO4的溶 解度为S克,因此应加水的质量为100克。 31、将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分 加热，排出气体后质量变为w/2克，求混合物中 NaHCO3和NH4HCO3的质量比。 六、巧设数据法 = 解析：由2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2和 NH4HCO3=NH3+H2O+CO2可知，残留固体仅 为Na2CO3，可巧设残留固体的质量为106克， 则原混合物的质量为106克2=212克，故 mNaHCO3=168克，mNH4HCO3=212克-168克=44克 。 七、讨论法-在解答某些数学问题时，有时会遇到 多种情况，需要对各种情况加以分类，并逐类求解 ，然后综合得解，这就是分类讨论法。分类讨论是 一种逻辑方法，是一种重要的数学思想，同时也是 一种重要的解题策略，它体现了化整为零、积零为 整的思想与归类整理的方法。有关分类讨论思想的 数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性，能 训练人的思维条理性和概括性，所以在竞赛试题中 占有重要的位置。 到到, , 免费下载中考数学压轴题软件免费下载中考数学压轴题软件 37、社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品 和钢样进行实验、分析、计算，了解了该钢铁厂生成原料、产 品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答： 取该厂的某钢样粉末28.36g（假设只含Fe和C），在氧气流中 充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到3g白 色沉淀。计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比。 (2)再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的 硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（标准状 况下，2gH2的体积为22.4L）请根据表中数据计算硫酸中H2SO4 的质量分数。若在实验中继续加入mg钢样粉末，计算反应 结束后剩余的固体质量为多少？（用含m的代数式表示） 实验序号 加入钢样粉末的质量/g 2.8365.6728.508 生成气体的体积（标准状况）/L 0 解析:（1）3g C/CaCO3 100%=0.36g Fe:C=(28.36g- 0.36g)=700:9 (2)H2SO4+Fe=FeSO4+H2 98 56 2 50gx y 0.25g x=24.5% y=7g (3)根据最多氢气的质量可以求出稀硫酸最多可以反应铁7克,转 化为钢样7g/700 709=7.09g,7.09g-5.672g=1.418g 讨论:当m1.418g，剩余固体质量为：m+ 5.672g -7g =（m 1.328）g 当m1.418g，剩余固体质量为：（5.672+m）9/709 g 实验序号 加入钢样粉末的质量/g 2.8365.6728.508 生成气体的质量/g 5 38、往AgNO3、Cu（NO3）2、Zn（NO3）2的混合溶液中加入一些 铁粉，待反应完成后在过滤，不可能存在的情况是（ ） A、滤纸上有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+ B、滤纸上有Ag，滤液中有Cu2+、Zn2+、Fe2+ C、滤纸上有Ag、Cu、Fe，滤液中有Zn2+、Fe2+ D、滤纸上有Ag 、Cu、Fe 、Zn，滤液中有Zn2+、Fe2+ 解析：本题可以采用逆向思维法，也可以采用讨论法。 （1）铁粉的量很少，只能置换出少量的银离子，则滤纸上 有Ag，滤液中有Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe2+（2）铁粉的量恰好 置换出全部的银离子，则则滤纸上有Ag，滤液中有Cu2+、 Zn2+、Fe2+（3）铁粉的量较多，置换出全部的银离子后还能 置换部分的铜离子，则滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Cu2+、 Zn2+、Fe2+（4）铁粉的量恰好置换出全部的银离子和铜离子 ，滤纸上有Ag、Cu，滤液中有Zn2+、Fe2+（5）铁粉过量， 置换出全部的银离子和铜离子后还有剩余，滤纸上有Ag 、 Cu、Fe ，滤液中有Zn2+、Fe2+ 故选D 八、数形结合我国著名数学家华罗庚曾说过：“数 形结合百般好，隔裂分家万事非。”“数”与“形”反映 了事物两个方面的属性。我们认为，数形结合，主 要指的是数与形之间的一一对应关系。数形结合就 是把抽象的数学语言、数