高考化学 易错点点睛与高考突破 专题15 化学计算.doc

2013年高考化学 易错点点睛与高考突破 专题15 化学计算【2013高考预测】1高考中化学计算主要包括以下类型：有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算；有关物质的量的计算；有关气体摩尔体积的计算；有关溶液浓度(质量分数和物质的量浓度)的计算；利用化学方程式的计算；有关物质溶解度的计算；有关溶液ph与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算；有关燃烧热的简单计算；以上各种化学计算的综合应用。2常见题型为计算选择题，计算填空题、实验计算题、计算推断题和综合计算题等，2007年高考将化学计算部分常见的最后两个计算大题取消，计算的考查已落在选择和填空题中。3近年高考化学计算题主要有以下特点：(1)注意速算巧解。一般在第卷中会出现五到七个左右要计算的量很少或者根本不需要计算的试题。纯计算题不超过两个，其命题意图是考查对化学知识的理解、掌握和运用。重点考查学生运用题给信息和已学相关知识进行速算巧解的能力。(2)综合计算题的命题趋势是理论联系实际，如以生产、生活、环境保护等作为取材背景编制试题，考查视野开阔，考查学生用量的观点把握化学知识、原理、过程等。【难点突破】（一）化学计算的常用方法：1、关系式法多步变化以物质的量关系首尾列式计算。2、选量法利用已知量物质与未知量物质之间的关系来解题。3、差量法根据变化前后的差量列比例计算。4、十字交叉法对于二元混合物问题运用交叉法。5、守恒法运用质量、元素、得失电子、电荷守恒计算。6、极值法对数据处理推向极端的计算。7、估算法避开烦琐解题寻找快速方法解题，求平均相对原子质量、平均相对分子质量、平均分子式的主要方法。8、图象法找出图与化学反应的量的关系，列出方程式或列出变量与函数的关系式。（二）化学计算的常用技巧：1、定量问题定性化； 2、近似估算；3、运用整体思维，化繁为简； 4、利用图象解题等等。（三）具体解题方法及例题：1、关系式法对于多步进行的连续反应，尽管每一步反应都是各自独立的(反应条件和设备可能不同),但前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可根据中间产物的传递关系,找出原料和最终产物的关系式。由关系式进行计算带来很大的方便，并且可以保证计算结果的准确性。寻找关系式时要特别注意原料中的某些元素是否都转入了产物中去，中间产物是否又有原始原料参与，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。常进行如下的相当量处理：化合物中某元素的损失率=该化合物的损失率；中间产物的损失率=原料的损失率；中间产物的转化率=原料的转化率。另外，有些题目中常出现一些教材中未见过的化学反应方程式，以信息的形式作为解题的某些条件，此时要耐心地寻找物质或元素之间的转化关系，以便得出正确的关系式。例1、一定量的铁粉和9g硫粉混合加热，待其反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9g水，求加入的铁粉质量为 a 14g b 42g c 56g d 28g从而得知，无论铁参与了哪一个反应，每1个铁都最终生成了1个h2o，所以迅速得出铁的物质的量就是水的物质的量，根本与硫无关，fe h2o 56 18 x g9 g 56x g = 189 g x = 28 g （也可利用铁与水物质的量相等解题） 2、选量法：选量计算是指，在一道题中计算某一数值时，给出了两个相应的条件，需要选取一个适当条件，舍弃一个不当条件计算的方法。例2、将标准状况下33.37l（氢气的密度为0.089g/l)的氢气，缓缓通入150g灼热的氧化铜中，充分反应后可得到多少g的铜？ 答案:可生成95.04g铜。3、差量法 差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出所谓的“理论差量”。其中的差量主要包括：质量差、物质的量之差、气体体积差、压强差、反应过程中的热量差等。这种差量跟化学方程式中的物质的相应的量成比例关系，差量法就是借助于这种比例关系，解决一定量变的计算题。解此类题的关键根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”，列出比例式，然后求解。解题关键是能从反应方程式中正确找出对应于题目中“实际差量”的“理论差量”。例3、加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg，使之完全反应，得剩余物n g ，则原混合物中氧镁的质量分数为：4、十字交叉法十字交叉法作为一种简化的解题方法，应用于某些基于二元混合体系所产生的具有平均意义的数值的计算问题，表现出简化思路、简便运算等显著优点。若a 、b分别表示某二元混合物中的两种组分a、b的量，c为a、b的相对平均值，na / nb为二元混合体系中a和b的组成比，根据平均值的计算原理：a+b= c,整理得：a na+b nb= c (na+nb)， = a c-b即 c = b a-c (1)十字交叉法的适用范围:凡是能满足a na+b nb= c (na+nb)关系的混合问题,均能使用十字交叉法。 (2) 表示什么量之比,要视参加交叉的a、b、c的意义而定，a或b或c的单位中分母是以何种物理量为标准的，就是什么量之比。确定 的含义是运用十字义叉法解题的关键，常见的采用交叉法计算所得的 的含义如下：当a、b、c为质量分数、质量百分比浓度、每克物质放出热量时， 则为质量之比。当a、b、c为物质的量浓度、密度、气体摩尔质量时，为体积比。当a、b、c为摩尔质量以及含义具有物质的量意义的量时， 为物质的量之比，气体物质则为体积比。a、b、c为相对原子质量或相对分子时， 为原子或分子个数之比。例4、 150时，将1 l混合烃与9 l氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复至150，体积恒定时，容器内压强增大8，则该混合烃的组成是（ ）a 甲烷与乙烷体积比是14 b 丙炔与乙炔体积比是14c 乙烯与丁烷体积比是14 d 乙烯与丁烯体积比是14解析：反应前后压强有所改变可运用差量法解析。应注意：150时水呈气态； 容器内压强增大8即为气体物质的量增大8。 根据氢原子数判断，选项a、b可排除。运用十字交叉法，推断c、d中哪个选项符合题意？答案： d5、守恒法所谓“守恒”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、得失电子守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子所带正负电荷总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等；几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况：1)、根据反应前后某一微粒的物质的量保持不变进行巧解运算；2)、根据化学式中正负化合价总数相等，确立化学式；3)、根据化学式中阴、阳离子所带电荷总数相等，求离子所带的电荷或某离子的物质的量或物质的量浓度；4)、根据氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等而进行的有关计算；5)、根据原电池中正负两极得失电子总数相等的规律，求两极产物的量或未知金属的相对原子质量等。例5、na2s2o3可作为脱氯剂，己知25.0 ml, 0.100mol/l na2s2o3溶液恰好把224ml（标况）cl2完全转化为cl-，则s2o32-将转化为a s2- b s c so32- d so42- 例6、羟胺（h2noh）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25ml 0.049mol/l的羟胺酸性溶液跟足量的fe2(so4)3溶液煮沸条件反应，生成的fe2+恰好与24.50ml，0.02mol/l的酸性kmno4作用。feso4+kmno4+h2so4=fe2(so4)3+k2so4+mnso4+h2o则在上述反应中，羟胺的氧化产物是a n2 b n2o c no d no26、极值法：极值法就是先将思路引向极端状况，使问题简化顺利得出结论，然后再回过头来认识现实问题的方法，常用来判断混合物的组成。例7、0.03mol cu完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（no、no2、n2o4）混合气体共0.05mol 。该混合气体的平均相对分子质量是（ ）a、30 b、46 c、50 d、667、估算法此法主要用于选择题的解答。有些计算选择题表面上看起来似乎需要计算，但只要注意审题，稍加分析，便可以目测心算，得到准确答案。 例8、将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2l,这两种金属可能是a、zn和fe b、al和zn c 、al和mg d、mg和cu8、图象法：应用图象分析法解题的一般步骤是：分析图象时做到“五看”：看坐标，看比例，看起点，看终点，看特征。找出图与化学反应的量的关系，列出方程式或列出变量与函数的关系式。解方程式或函数式。沉淀(g)11.619.420naoh(ml)例9、将一定质量的镁、铝合金投入100ml一定物质的量浓度hcl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/l naoh溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的naoh体积关系如右图：求：1）原合金中镁、铝质量各多少？ 2）hcl的浓度为多少？解析：由图可知11.6g是mg(oh)2的质量，（19.4-11.6）=7.8g al(oh)3的质量。v（naoh）由020ml是中和hcl(因无沉淀) 所以，设合金中有镁x g ，有铝y g ： mg mg(oh)2 al al(oh)3 24 58 27 78 x 11.6 y 7.8 24：x = 58：11.6 27：y = 78：7.8 x = 4.8g y = 2.7g 2）设与镁反应的盐酸为a mol ,与铝反应的盐酸为b mol ,与naoh反应的盐酸为c mol mg 2hcl al 3hcl naoh hcl24g 2mol 27g 3mol 1mol 1mol4.8g a mol 2.7g b mol 0.02l5mol/l c mol24：4.8 = 2：a 27：2.7 = 3：b 1：0.1 = 1：c 所以 a = 0.4 mol b = 0.3 mol c = 0.1 mol c(hcl) = (a + b + c)/0.1 = 8 mol/l【易错点点睛】【1】多硫化钠na2sx()在结构上与na2o2，fes2等有相似之处，na2sx在碱性溶液中可w.w.w.k.s.5.u. c.o.m被naclo氧化成na2so4，而naclo被还原成nacl，反应中na2sx与naclo的量之比为1：16，则x值是（ ）a5b4c3d2【2】同温同压下，甲容器充满35cl2，乙容器中充满37cl2，下列叙述不正确的是（ ）a. 若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体的密度之比为35:37b. 若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体分子数之比为35:37c. 若两种气体质量相等，甲、乙两容器中气体所含质子数之比为37:35d. 若两种气体体积相等，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为9:10【错解分析】错选d。未能理解阿伏伽德罗定律实质，未能通过分子数相等得出中子数的比值。另外不能理解同位素原子质子数相等中子数不等的实质。【3】在alal2(so4)3和(nh4)2so4的混合溶液分成两等分，一份加入bmol的bacl2，恰好使溶液中的so42完全沉淀；另一份加入足量强碱并加热可得到cmolnh3，则原溶液中的al3的浓度(mol/l)为( ) a b c d【4】向一定量的fe、feo和fe2o3的混合物中加入120ml 4mol/l的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344l no（标准状况），往所得溶液中加入kscn溶液，无血红色出现。若用足量的氢气在加热下还原相同质量的混合物，能得到铁的物质的量为a0.24mol b0.21mol c0.16mol d0.14mol【5】自然界中存在一种尖晶石，化学式可表示为mgal2o4，它透明色美，可作为宝石。已知该尖晶石中混有fe2o3。取一定量样品5.4g，恰好完全溶解在一定浓度100 ml盐酸溶液中，盐酸浓度可能是（ ）a2.8 moll-1b3.8 moll-1c4.3 moll-1d4.9 moll-1【6】某有机化合物a的相对分子质量大子100，小于l30。经分析得知，其中碳和氢的质量分数之和为4666，其余为氧，则该化合物分子中最多含碳氧双键的个数为 a1 2 c3 d4 【7】在k2co3样品中含na2co3、kno3、ba(no3)2中的一或二种杂质将13.8 g该样品溶于足量水中得到澄清溶液，再加入过量cacl2溶液，可得9.0 g沉淀，则原样品中含有的杂质会是（）a肯定有na2co3，没有ba(no3)2 b肯定有kno3，没有ba(no3)2，可能还有na2co3c肯定没有na2co3，ba(no3)2 d无法判断何种为肯定或否定的杂质【错解分析】错选c。错选原因不能将定性分析与定量计算相结合。根据碳酸根离子守恒，杂质提供co32少或者无，所以na2co3可能有。【8】取一定质量的均匀固体混合物cu、cu2o和cuo，将其分成两等分，取其中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量减少6.40g ，另一份加入500ml稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下no气体4.48l，则所用硝酸的物质的量浓度为a.3.2mol/l b.3.6mol/l c.4.0mol/l d.无法判断 【9】在由fe、feo和fe2o3组成的混合物中加入100ml 2mol/l的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448ml气体（标准状况），此时溶液中无fe3+。则下列判断正确的是（ ）a混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3b反应后所得溶液中的fe2+和cl-的物质的量之比为1:3c混合物中，feo的物质的量无法确定，但fe比fe2o3的物质的量多0.02mold混合物中，fe2o3的物质的量无法确定，但fe比feo的物质的量多0.01mol【答案】c【10】常温下，向0.25 moll1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液，生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示，a、b、c、d分别表示实验不同时刻的溶液，下列有关说法中正确的是a硫酸溶液的体积为30 ml bb时刻溶液中so42的浓度约为0.125 moll1cd时刻溶液的ph约为13 d溶液的导电能力：cd=b c（h+）和 c（oh）对水电离平衡的影响。【正确解答】由于碱溶液中的c（oh -） c（h+） ，这就决定了不能用混合前溶液中的c（h+）直接求混合后溶液的c（h+） ，一定要先求出混合后溶液中c（oh） ，在换算成混合后的c（h+） 。根据水离子积常数知，ph=8和ph=10的两种氢氧化钠溶液的c（oh-）分别为10-6和10-4 mol/l，因此混合后溶液的c（oh-） =（10-6+10-4）/2mol/l，可近似看作为10-4/2mol/l。根据水的离子积常数可知，混合后溶液的c（h+）=210-10mol/l故正确答案选（ d ）210-10 。26、为了测定某铜银合金成分，将30g合金完全溶于80ml13.5mol/l的浓硝酸中，待反应完全后，收集到6.72l气体(标况),并测得溶液中h+浓度是1mol/l.假设反应后溶液体积仍为80ml,求合金中银的质量分数.27、某有机物组成中含碳54.5%, 含氢9.1%，其余为氧，又知其蒸汽在标准状况下的密度为3.94 g/l，试求其分子式。【解题指导】有机物最简式的求法为：（最简整数比），最简式为cahboc，则分子为(cahboc)n，得（m为有机物的相对分子质量）。28、在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验：各取30ml同浓度的盐酸溶液，加入不同质量的同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据记录如下：试回答：（1）甲组实验中盐酸_，乙组实验中盐酸_（均填“过量”、“适量”或“不足量”）。（2）要推导出盐酸的物质的量浓度，所提供的数据中作计算依据的是_，计算出盐酸的物质的量浓度为_mol/l。（3）要求出合金中镁、铝的物质的量之比，可作计算依据的数据是_，镁、铝的物质的量之比为_。（4）在丙组实验之后，向容器中加入一定体积1mol/l的苛性钠溶液，可恰好使铝元素全部以偏铝酸根形式存在，并使镁离子刚好沉淀完全，则溶液中偏铝酸钠的物质的量为_mol，氯化钠的物质的量为_mol，所加苛性钠溶液的体积为_mol。解析：本题源于基本的化学计算，通过镁铝与盐酸的反应，考查利用化学反应方程式的计算，尤其是过量计算的判断，利用多组数据的相互联系，寻找解题的突破口。注重考查应用各方面知识，进行分析、推理和判断的能力。（2）要推导盐酸的物质的量浓度，应知道盐酸的体积和hcl的物质的量。现已知盐酸的体积，hcl的物质的量可以通过乙或丙组实验产生h2的物质的量进行计算。则：所提供的数据为：30 ml（盐酸的体积）和336ml（h2的体积）。cmol/l0.03l=（0.336l22.4l/mol）2c=1mol/l（3）甲组实验中，镁、铝合金完全参加反应，依据合金的质量（0.255 g）和产生h2（280ml）的体积，可以计算合金中镁、铝的物质的量。设：合金中镁、铝的物质的量分别为x、y。则：镁、铝的物质的量之比为11。【29】平达喜是常用的中和胃酸的药物，它的化学成分是铝和镁的碱式碳酸盐，其中氢元素的质量分数为0.040。取该碱式盐3.01g，加入2.0moll1盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5ml时，开始产生co2，加入盐酸至45.0ml时正好反应完全。若在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量的氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74g。试通过计算推测该碱式盐的化学式。【易错点点睛】当加入盐酸42.5ml时，开始产生co2，加入盐酸至45.0ml时正好反应完全，可得n（co2）=n（co32）=2.510-32=0.005mol,而中和oh需要盐酸42.5-2.5=40ml，所以n（oh）=4010-32=0.08mol。加入过量的氢氧化钠得沉淀mg（oh）21.74g，n（mg2+）=1.74/58=0.03mol，根据电荷守恒，n（al3+）=（0.08+0.0052-0.032）/3=0.01mol。依据质量守恒，物质中含有结晶水3.01-0.00560-0.0817-0.0324-0.0127=0.36g， 0.02mol，综合以上，该碱式碳酸盐的化学式为al2mg6(oh)16co34h2o。【30】 50ml物质量浓度为18mol/l的硫酸中加入足量铜片并加热，充分反应。下列有关说法中正确的是（）a、有0.09mol的硫酸被还原b、有0.045mol的硫酸被还原c、充分反应后体系无硫酸剩余d、消耗的铜的质量一定少于2.88g【易错点点睛】忽视了随反应的进行，硫酸的浓度将逐渐减小，氧化性减弱至消失。当硫酸消耗到一定程度时，浓硫酸转化为稀硫酸，此时反应停止。根据浓硫酸与铜反应：cu+2h2so4=cuso4+so2 +2h2o，由于反应中铜过量，因此浓硫酸完全反应，即参与反应的硫酸的物质的量为0.09mol，被还原的硫酸只占参与反应的硫酸的1/2，参与反应的铜的质量为0.09mol/2 x 64g/mol=2.88g. 【31】铜与1mol/l的硝酸反应，如果硝酸根的浓度下降0.2mol/l,则溶液中的c（h+）同时下降（）a0.2mol/l b.0.4mol/lc.0.6mol/l d.0.8mol/l 【32】实验室里需用480ml0.1mol/l的硫酸铜溶液，现选取500ml容量瓶进行配制，以下操作正确的是()a.称取7.68g硫酸铜，加入500ml水b.称取12.0g胆矾配成500ml溶液c.称取8.0g硫酸铜，加入500ml水d.称取12.5g胆矾配成500ml溶液【易错点点睛】 （1）没有注意容量瓶的规格和特点。由于容量瓶为容量500ml,且容量瓶只有一个刻度（标线），因此只能用该仪器配制500ml的溶液；（2）配制溶液时，所得的体积应该是溶液的体积，而不是加入的水的体积。由于要配置480ml0.1mol/l的硫酸铜溶液，因此需要溶质的质量为：（1）若溶质为硫酸铜，则0.481600.1=7.68g，因此选择a选项；（2）若溶质为cuso45h2o，0.482500.1=12.0g；因此选择b选项。【33】用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molcu(oh)2后恰好恢复到电解前的浓度和ph。则电解过程中转移的电子数为（）a、0.1mol b、0.2molc、0.3mol d、0.4mol【易错点点睛】对电解硫酸铜溶液的反应没有深入的掌握，而且忽略了题目中加入的物质为cu(oh)2 。选b。由于电解后加入0.1molcu(oh)2，恰好恢复到电解前，而0.1molcu(oh)2中含0.1molcu2+，即反应过程中有0.1molcu2+被还原，因此电解过程中共有0.2mol电子发生转移。【34】用质量均为100g的cu作电极电解agno3溶液，电解一段时间后，两电极质量相差28g，此时两电极质量分别是（ ）a阳极93.6g，阴极121.6g b阳极100 g，阴极128.0gc阳极91.0g，阴极119.0g d阳极86.0g，阴极114.0g 【答案】a 【解析】和量法cu + 2ag+ = cu2+ + 2ag 64 216 x x +（ 216 / 64 ）x=28 解x=6.4g故正确答案选a【易错点点睛】选b者，没有注意活性阳极cu作了阳极，其必然要溶解；选d者，想当然认为cu自己的溶解和放电如同精炼铜，原理不清。【35】在室温下，将ph=3的酸和ph=11的碱等体积混合，混合后溶液的ph小于7。则该酸和碱的组合可以是（）a、硝酸和氢氧化钠b、盐酸和氨水c、硫酸和氢氧化钾d、醋酸和氢氧化钡 【2013高考突破】 1设na为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 （ ）a标准状况下，将22.4l氯化氢溶于足量水中，溶液中含有的hcl分子数为nab常温常压下，16g14ch4所含中子数目为8nac常温常压下，na2o2与足量h2o反应，共生成0.2molo2，转移电子的数目为0.4nad标准状况下，22.4l空气含有na个单质分子【答案】c【解析】盐酸溶液中不存在氯化氢分子，a选项错误；16g14ch4的物质的量为16/18=0.89mol，含有的中子数为：0.89mol8=7.1mol，b选项错；na2o2与足量h2o反应