教案 高中化学解题方法精粹(一)：差量法与和量法.doc

高中化学解题方法精粹（一）难点差量法利用化学反应前后物质间所出现象的差量关系解决化学问题的方法就是差量法。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。在天平左右两盘上各放一只同等规格的烧杯，烧杯内均盛有 1.00 mol L1的 H2SO4（aq）100.0 mL，调节天平使其处于平衡状态，然后向两只烧杯内分别放入少量的镁粉和铝粉（设镁、铝的质量分别为a g和b g），假定反应后天平仍处于平衡状态，则：(1)a、b应满足的关系式为 ；(2)a、b的取值范围为 。案例探究例题将上题中的：“少量镁粉和铝粉”改为：少量镁粉、过量铝粉，其他不变，试求之。命题意图：考查学生应用差量进行过量计算的能力。知识依托：Mg、Al 与 H2SO4 的反应；过量计算。错解分析：应用过量物质的数据进行计算得出错误的结果，忽视有效计算得出不确切的答案。解题思路：反应前后天平都平衡，表明两烧杯内质量净增数值相等。则可根据反应前后的质量差进行计算。n(H2SO4) = 1.00 molL10.100 L = 0.100 molMg H2SO4 = MgSO4 H2 m24 g 1 mol 2 g 22 ga g2 Al 3 H2SO4 =Al2(SO4)3 3 H254 g3 mol6 g0.100 mol (波纹线上为求出数值，下同)。根据题意： 0.100 (H2SO4 过量)b1.80(Al 过量)b g0.200 g =g(净增值相等)由得：b2.40，结合可知 b 的范围。由得：a1.75，结合可知 a 的范围。答案：(1)11 a = 12 b 2.40(2)1.75a2.40，1.80b2.40锦囊妙计遇到下列情形，可尝试用“差量法”解题：1.反应前后固体或液体的质量发生变化时；2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时。歼灭难点训练1.()10.0 mL 某气态烃在 50.0 mL O2 中充分燃烧，得到液态水和 35.0 mL 的气体混合物(所有气体的体积都是在同温同压下测得的)，则该气态烃可能是（ ）A.CH4B.C2H6C.C3H8D.C3H62.()用 H2 还原 x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用掉z g H2，此时生成水的质量为( )A.(xy) gB.(x y) gC.9 z gD. z g3.()总压强为 3.0107 Pa 时，N2、H2 混合气体(体积之比为 13)通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为 2.5107 Pa，则平衡时混合气体中 NH3 的体积分数为( )A.35%B.30%C. D.4.()已知 NH3 和 Cl2 相遇，发生下列反应：8NH33Cl2 = N26NH4Cl(NH3过量)2NH33Cl2= N26HCl(Cl2过量)今向过量的 NH3 中通入少量的 Cl2。若开始时 Cl2、NH3 混和气体中 Cl2 的体积分数为 x，混合气体反应前后的体积分别是 a L 和 y L。则：(1)x 的取值范围是_；(2)y 与x 的函数关系是_。附：参考答案难点磁场提示：题设条件下，H2SO4过量，则：MgH2SO4=MgSO4 H2m24 g1 mol2 g22 ga g2 Al3 H2SO4=Al2(SO4)33H2m54 g3 mol6 g48 gb g由反应前后天平都平衡得：，即：32 b = 33 a 0.100由 H2SO4过量知：0.100联立，解得：b2.48。不满足，舍去。联立，解得：a1.75。满足，为正确答案。答案：(1)32 b= 33 a(2)a1.75b1.80歼灭难点训练1.提示：用体积差进行计算：CxHy(g)(x)O2(g)点燃x CO2(g)H2O(l)V前V后1 L 110.0 L25.0 Ly = 6。答案：BD2.提示：用固体质量差进行计算：H2CuOCuH2Om80 g64 g18 g16 gx gy g不可用 z g H2 进行计算，因为用掉的 H2 并非全都参加了反应；不可只用 x g 进行计算，因为 CuO未全部参加反应；不可只用 y g 进行计算，因为 y g 是 CuO 和 Cu 的质量和。答案：B3.提示：本题有多种解法，根据压强差计算尤为简捷：由于恒温恒容下，气体的压强比等于物质的量比，所以：高温、高压催化剂N23 H2 2 NH3 p1322p(NH3)3.0107 Pa2.5107 Pa，p(NH3) = 0.5107 Pa，(NH3)=。答案：D4.解析：NH3 过量，Cl2 不足，只发生反应：8 NH33 Cl2= N26NH4ClV8 L3 L1 L10 LL a LxLL则：a(1x)Lxy L = a LL。答案：(1)0x3/11(2)y=a难点和量法与差量法相反，为解决问题方便，有时需要将多个反应物(或生成物)合在一起进行计算。难点磁场用和量法尝试解下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。在密闭容器中，放入(NH4)2CO3 和 NaOH 的固体混合物共 19.6 g，将容器加热到 250，充分反应后，排出容器中的气体，冷却称得剩余固体质量为 12.6 g。则原混合物中(NH4)2CO3 和 NaOH 的物质的量之比为( )A.12B.= 12C.12D.以上答案都不正确案例探究例题18.4 g NaOH 和 NaHCO3 固体混合物，在密闭容器中加热到约 250，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为 16.6 g。试计算原混合物中 NaOH 的质量分数。命题意图：考查学生的过量判断能力，及计算混合物所含成分质量分数的能力。知识依托：NaHCO3 的不稳定性及碱与酸性气体的反应。错解分析：过量判断失误，导致计算过程和计算结果错误。解题思路：发生的反应有：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，2NaOHCO2Na2CO3H2O(加热条件下，不生成 NaHCO3)通过极限思维可知，原固体混合物中，NaHCO3 含量越大，固体失重越大，NaOH 含量越大，固体失重越小。判断 NaHCO3 受热分解产生的 CO2 能否被 NaOH 完全吸收是解决问题的关键，这首先需要写出 NaHCO3 与 NaOH 恰好完全反应的化学方程式。题设条件下，固体失重：18.4 g16.6 g = 1.8 g。设固体失重 1.8 g 需恰好完全反应的 NaHCO3 和 NaOH 混合物质量为 x，则：NaHCO3NaOHNa2CO3H2O124 g18 gx1.8 gx = = 12.4 g18.4 g可见，题设条件下反应发生后 NaOH 过量，过量 NaOH 质量为：18.4 g12.4 g = 6.0 g，参加反应的 NaOH 质量为：40.0 gmol1 = 4.00 g，原混合物中 NaOH 质量为：6.0 g4.00 g = 10.0 g，w(NaOH) = 100% = 54.3%。答案：54.3% 。锦囊妙计遇到以下情形，可尝试用和量法解题：1.已知混合物反应前后质量，求混合物所含成分质量分数时；2.已知反应前后混合气体的体积，求混合物所含成分体积分数时；3.求反应前后气体的压强比、物质的量比或体积比时。歼灭难点训练1.()某温度下，在体积一定的密闭容器中适量的 NH3(g) 和 Cl2(g) 恰好完全反应。若反应产物只有 N2(g) 和 NH4Cl(s)，则反应前后容器中压强比应接近于( )A.111B.111C.71D.1172.()Na2CO3(s) 和 NaHCO3(s) 的混合物 190.0 g，加热至质量不再减少为止，称量所得固体质量为 128.0 g。则原混合物中 Na2CO3 的质量分数为_。3.()取 6.60 g NaHCO3 和 Na2O2 的固体混合物，在密闭容器中加热到 250，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为 5.30 g。计算原混合物中 Na2O2 的质量分数。4.()在一密闭容器中，放入(NH4)2CO3 和 NaOH 两种固体共 A g 将容器加热到 200，经充分反应后排出其中气体，冷却称得剩余固体质量为 B g，求出不同组合范围内的(NH4)2CO3 和 NaOH 的质量填入下表。A 与 B 关系m(NH4)2CO3m(NaOH)附：参考答案难点磁场提示：固体混合物失重：19.6 g12.6 g = 7.0 g，题设条件下发生的反应为：(NH4)2CO32 NH3H2OCO22 NaOHCO2Na2CO3H2O当(NH4)2CO3 与 NaOH 恰好完全反应时，固体失重 7.0 g，所需混合物的质量可求： 因为 17.6 g19.6 g，所以 NaOH 过量。答案：C歼灭难点训练w(Na2CO3) = 11.58%。答案：11.58% 3.解析：发生的反应有：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2；2Na2O22 CO2=2Na2CO3O2；2Na2O22H2O=4NaOHO2。若 Na2O2 不足，则 Na2O2 先吸收 CO2，再吸收 H2O。首先确定水是否参加了反应。题设条件下，固体失重：6.60 g5.30 g = 1.30 g。当 Na2O2 与 NaHCO3 分解生成的CO2 恰好完全反应时，设固体失重 1.30 g 需这样的混合物质量为 x。则：可见，原混合物中 Na2O2 并未将 NaHCO3 分解生成的 CO2 全部吸收，也就未吸收 H2O。设原混合物中 NaHCO3、Na2O2 的物质的量分别是 a、b，则：aNaHCO3bNa2O2=Na2CO3CO2H2OO284.0a78.0b=6.60(原混合物质量)106a2b2=5.30(剩余固体质量)解得：b=0.0200 mol (a可不求出)w(Na2O2)=100%=23.6%。答案：23.6%4.解析：加热时，容器内发生以下反应：(NH4)2CO32NH3H2OCO22NaOHCO2=Na2CO3H2O当反应生成的 CO2 与 NaOH 固体完全反应时，可认为发生了以下反应：(NH4)2CO32NaOH2NH32H2ONa2CO3(1)当反应发生，且(NH4)2CO3 和 NaOH 恰好完全反应时，即当A=g时：m(NH4)2CO3=g=g，或m(NH4)2CO3=g=B g；mNaOH=g=g 或 m(NaOH)=g。(2)当A时，反应发生，(NH4)2CO3过