跨越高考化学二轮复习 第4专题第2讲化学计算（一）.ppt

1 近年来新课标高考主要考查的特点与形式 1 从 课程标准 分析 化学计算主要分成两类 一类是有关物质的量 物质的量浓度 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数 ph 反应热等基本概念的计算 另一类是根据常见元素的单质及其重要化合物的性质 以化学方程式为载体的综合计算 2 有关阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系 因其涉及的知识较广 又有很好的区分度 因而成为每年高考选择题必考的传统题型 3 化学计算中的解题方法主要有 守恒法 关系式法 极值假设法 差量法 数形结合法等 在选择题部分通常要求考生采用巧解巧算的方法获解 化学计算可以从量的角度认识和理解物质及其变化规律 化学计算的考查是高考试题的一个重点 也是一个难点 2 结合高考改革与命题的特点 预测2011年新课标高考化学计算将呈现如下特点 1 传统题型还会出现 如阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系 离子浓度的计算 有机物分子式的确定等 2 由于近年高考中对实验的考查逐步从定性转变为定量 推断题逐步从定性推断转变为计算与性质推断相结合 因而在实验题 推断题中也将涉及化学计算 3 有关工业生产中的化学反应 转化率 产率等将会与物质的量融合在一起进行考查 对此类问题若能找出关系式 则可快速 准确地获得结果 技能归纳 1 物质的量与其他化学量之间的关系微粒数 n 物质的质量 m 物质的量 n 物质的量浓度 c 气体的体积 v n cv aq 探究点一 以物质的量为中心的计算 2 阿伏加德罗定律 同温同压同体积的任何气体 具有相同数目的分子 1 同温同压下 两种气体的体积之比等于物质的量之比 即v1 v2 n1 n2 2 同温同压下 两种气体的密度之比 即相对密度 等于摩尔质量之比 即 1 2 m1 m2 注意在标准状况下 气 3 同温同体积下 两种气体的压强之比等于物质的量之比 即p1 p2 n1 n2 总之 在气体状态方程pv nrt的四个变量中 三同定一同 两同定比例 3 阿伏加德罗常数与粒子数的分析与比较正确解答此类题目 审题是关键 一定要警惕 陷阱 1 对体积而言 22 4l标准状况下的气体 所含分子数为na 约为6 02 1023个 如果是22 4l固体或液体 则其分子数远大于na 如22 4l苯 22 4l水 22 4l三氧化硫等 2 稀有气体为单原子分子 其原子数等于分子数 如标准状况下22 4l氖气所含原子数为na 而不是2na 3 等质量的同素异形体或同分异构体或实验式相同的有机物中所含原子数目一定相同 如16go2和16go3中含氧原子数均为na 14g乙烯和14g丙烯中含氢原子数均为2na 4 对于溶液中的离子 要考虑是否水解 如1l1mol l 1fecl3溶液 中 fe3 的数目小于na 5 理解物质的反应情况 如fe在与氯气的反应中 1molfe失去3mol电子 而在与非氧化性酸反应或作原电池的负极时 1molfe则失去2mol电子 又如2na2o2 2co22na2co3 o2 o2 2e 2h2o22h2o o2 o2 2e 4oh 4e 2h2o o2 o2 4e 典例1 2010年四川理综 7 na表示阿伏加德罗常数的值 下列说法正确的是 a 标准状况下 22 4l二氯甲烷的分子数约为na个 b 盛有so2的密闭容器中含有na个氧原子 则so2的物质的量为0 5mol c 17 6g丙烷中所含的极性共价键为4na个 d 电解精炼铜时 若阴极得到电子数为2na个 则阳极质量减少64g 解析 标准状况下二氯甲烷为液体 22 4l二氯甲烷的物质的量不是1mol 故a项错误 每个so2分子中含有2个氧原子 当盛有so2的密闭容器中含有na个即1mol氧原子时 so2的物质的量为0 5mol 故b项正确 丙烷的结构简式为ch3ch2ch3 分子中含有8个极性共 价键 c h键 17 6g丙烷的物质的量为0 4mol 所含极性共价键为0 4mol 8 3 2mol即3 2na个 故c项错误 电解精炼铜时 首先是粗铜中比铜活泼的杂质如zn fe等先溶解 此时若阴极得到电子数为2na个 则阳极质量减少不是64g 故d项错误 答案 b 演练1 2010年全国理综 11 在一定的温度 压强下 向100mlch4和ar的混合气体中通入400mlo2 点燃使其完全反应 最后在相同条件下得到干燥气体460ml 则反应前混合气体中ch4和ar的物质的量之比为 a 1 4b 1 3c 1 2d 1 1 解析 根据题意 反应后的气体总体积比反应前减少 则生成的h2o为液态 ch4 2o2co2 2h2o l v12x 100 400 460 ml 40ml 解得x 20ml 故ar的体积为80ml 二者体积之比为1 4 a项正确 答案 a 技能归纳 以化学方程式为中心的计算 其关键是正确书写并配平 探究点二 以化学方程式为中心的计算 反应的化学方程式 并找出未知量与已知量之间的定量关系 进行合理计算 求得答案 一般分为以下四种情况 1 单一反应 其特征是题中只涉及一个化学反应 解题时先书写化学方程式 利用未知量与已知量的比例关系求解 2 平行反应 其特征是两反应共用了某一反应物 一般可通过列二元方程式求解 混合物计算也常用此法 3 多步反应 其特征是前一反应的产物是下一反应的反应物 解题时一般是先寻找原料与目标产物之间量的关系 然后求解 4 循环反应 其特征是第二个反应的产物是第一个反应的反应物 从而使两个 或多个 反应循环发生 一般先合并反应的化学方程式 列出总反应的化学方程式后再进行解答 典例2 2010年上海 11 将0 4gnaoh和1 06gna2co3混合并配成溶液 向溶液中滴加0 1mol l 1稀盐酸 下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成co2的物质的量的关系的是 解析 向naoh和na2co3混合溶液中滴加0 1mol l 1稀盐酸时 hcl首先和naoh反应生成水和氯化钠 当滴入0 1l时 naoh恰好被中和 继续滴入盐酸时 盐酸和na2co3开始反应 hcl na2co3n ahco3 nacl 无气体放出 当再加入0 1l盐酸时 na2co3完全转化为nahco3 继续滴加盐酸时 发生反应 nahco3 hclnacl h2o co2 此时开始放出气体 分析图像 可知c项正确 答案 c 演练2在标准状况下进行甲 乙 丙三组实验 各取30 0ml相同浓度的盐酸溶液 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 请回答下列问题 1 甲组实验中盐酸 填 过量 适量 或 不足量 下同 乙组实验中盐酸 2 盐酸的物质的量浓度为 3 镁铝合金中镁 铝的物质的量之比为 4 在丙组实验后 向容器中加入一定体积1 00mol l 1的naoh溶液 恰好使铝元素全部以al形式存在 并使mg2 刚好沉淀完全 则溶液中naalo2的物质的量为mol nacl的物质的量为mol 所加naoh溶液的体积为ml 答案 1 过量 不足量 2 1 00mol l 1 3 1 1 4 0 00900 0 0300 39 0 技能归纳 守恒法就是巧妙地选择化学式中某两数 如正负化合价总数 正负电荷总数 始终保持相等 或几个连续的化学方程式前后某粒子 如原子 电子 离子 的物质的量保持不变 作为解题的依据 这样可避免书写化学方程式 从而加快解题的速度和提高解题的准确性 化学中有多种守恒关系 要理顺各种守恒关系之间的内在联系 拓宽主要守恒关系的外延 探究点三 守恒思想在解题中的应用 1 质量守恒化学反应遵循质量守恒 其原因是在任何化学反应前后 元素的种类和原子的个数均保持不变 质量守恒普遍存在于整个物理 化学变化过程中 如反应前后物质的质量守恒 反应过程中催化剂的质量守恒 溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等 典例3向bacl2溶液中滴入某未知浓度的h2so4溶液至反应恰好完全 结果发现反应前 指未加入h2so4溶液前 溶液的质量与反应后所得溶液的质量恰好相等 则加入的h2so4溶液中h2so4的质量分数为 a 98 b 75 c 42 d 25 答案 c 解析 演练3现有一包铜粉和炭粉的混合物 在空气中灼烧将铜粉完全转化成氧化铜 炭粉完全转化成二氧化碳 发现灼烧前后质量不变 则原混合物中 铜粉与炭粉的物质的量之比为 a 1 2b 2 1c 3 4d 4 3 答案 c 2 电荷守恒根据电解质溶液总是呈电中性 从而利用电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称为电荷守恒法 其关系式为 阳离子的物质的量 阳离子的价数 阴离子的物质的量 阴离子的价数 或 阳离子的物质的量浓度 阳离子的价数 阴离子的物质的量浓度 阴离子的价数 分析溶液中离子浓度大小时必须注意的问题 在溶液中各离子浓度必须满足电荷守恒关系 很多学生解题时容易忽略电荷守恒而导致错误 例如 已知hf的酸性比hcn的酸性强 现有物质的量浓度和体积均相同的naf和nacn两种溶液 在相同的温度下已知前者溶液中离子 数目为n1 后者溶液中离子数目为n2 下列关系中正确的是 a n1 n2b n1 n2 c n1 n2d 无法确定n1 n2的大小关系naf nacn两种溶液的水解离子方程式如下 f h2ohf oh cn h2ohcn oh 有同学认为 因为hf的酸性强于hcn 所以cn 的水解程度更大 产生oh 更多 故离子总数目多 即n1 n2 选c 另有同学认为 上述两个水解离子方程式均为一种离子产生相同数目的离子 即反应前后离子数目为1 1 认为离子总数目均不变 故选a 正确的分析方法是 naf和nacn两种溶液物质的量浓度相同 所以两者钠离子的浓度相同 根据