高中化学计算专题

高一化学教学中所涉及得教学法归纳——平均值法在高一化学解题中得应用在新高一得授课过程中常常发现这样一个题目让孩子们很头疼：由两种金属组成得混合物2、8g,与足量得盐酸反应生成氢气得体积为2、2４L(标准状况），则混合物得组成不可能就是（)Al与FeB、Mg与ＺnC、Mg与ＡlD、Mｇ与Cｕ通过对于孩子得观察发现孩子们在解题中,无论就是南洋模范得四大名校,还就是建平中学得市重点还就是高桥得区重点,还就是普高得孩子，普遍得做法就是利用假设法,假设为纯金属，分别带进去计算,耗时耗力。通过教学过程中得摸索，建议给到孩子解题思路:解:n(H2)=2、24/２2、4＝0、1moｌ设为单一得二价金属:M+2HCl→MCl2+Ｈ2↑11Ｘ0、1推出:x＝０、1moｌ则=2、８/0、１=28g/mol把所有得金属瞧做二价金属得话,则MAl＝27×2／3＝18MＦｅ＝5６MMg=2４MZｎ=65ＭＣu＝∞(对于不反应得金属得式量瞧做无穷大)而我们需要寻找得就是一个式量恰好为28得二价金属，或者为一个大于28一个小于2８得金属混合物,则答案为:C通过教学归纳,目前来说孩子们在高一前两章得学习中主要会遇到四种题型:金属与酸得反应：由两种金属组成得混合物6、0g,与足量得盐酸反应生成氢气得体积为２、24L（标准状况),则混合物得组成可能就是()A、Fe与ZnB、Mｇ与ＦeＣ、Ｍg与AlＤ、Ｚｎ与Cu解:n(H2)＝２、24/２2、4=0、１ｍoｌ设为单一得二价金属:M＋2HＣｌ→MＣl2+H2↑1１X０、1推出:ｘ＝0、１mol则=6、0/0、1=60g/moｌ把所有得金属瞧做二价金属得话，则MAl=27×2/３=１8ＭFe=5６ＭＭg=２4MZn=6５ＭCu=∞(对于不反应得金属得式量瞧做无穷大)而我们需要寻找得就是一个式量恰好为6０得二价金属，或者为一个大于60一个小于６０得金属混合物,则答案为:A金属与氯气得反应两种金属混合物65ｇ，与氯气完全反应,消耗氯气７1g，则合金得组成可能就是()Ａ、Cu与ZnB、Al与ＡgC、Fe与CaD、Ｃu与Ca解:n(Cl2)=7１/7１＝1moｌ设为单一得二价金属:M+Cl２→MCｌ211x１推出:x＝１mol则=６５/1=65g/mｏl把所有得金属瞧做二价金属得话，则MAl=27×2/３=１８MFe=5６×２／3=３７、3MMg=24ＭＺn=65MCu=64MCa=４0MAg=２１６（对于不反应得金属得式量瞧做无穷大）而我们需要寻找得就是一个式量恰好为65得二价金属,或者为一个大于65一个小于65得金属混合物,则答案为:Ｂ金属与酸反应得题型与金属与氯气反应得题型得主要差别在于，对于Cu、Ag等不与酸反应得物质来说,式量瞧做就是无穷大,而在与氯气反应得时候,二价Ｃu则瞧作为64g/ｍol,一价金属Aｇ则瞧为2×108=216g/mol三、氢气与卤素反应例:有两种卤素单质共1moｌ,跟氢气在一定条件下完全反应后生成得卤化氢得平均式量为36、5,则该两种卤素单质可能就是()A、氟气与氯气B、氟气与溴单质Ｃ、氯气与溴单质Ｄ、溴单质与碘单质解析:设该卤素单质为单一卤素，即X2+H2→2HX112推出n(HX）=2ｍolM(HX)=3６、5ｇ/ｍolM(HF）=20M(HCｌ)=36、5M（HBr）=81Ｍ（HＩ)=128而我们需要寻找得就是一个式量恰好为３６、5得卤化氢,或者为一个大于3６、５一个小于3６、５得卤化氢,则答案为:B四、复分解反应1、现有13、2ｇ硫酸铵样品,期中可能混有Na2ＳＯ4、K２ＳO4、MｇSＯ4中得一种或几种。将样品溶于水,跟足量得Ba（NO3)2溶液反应，生成沉淀2３、5g。则下列对该混合物组成得判断中,正确得就是()Ａ、一定没有Na2SO4Ｂ、一定没有Ｋ2ＳO4C、一定含有MgSＯ４可能含有Na2SＯ4D、一定只有ＭgSＯ4解法一：ｎ[(ＮH4)2SＯ4］＝１３、２/132=０、1mol设样品为单一得硫酸铵样品,则发生反应:（NH4)2SO4＋Ba(NO3)２→BａSO4↓+2NH4ＮＯ３111２0、1x推出:x=0、1molm(BaSO４)＝233g/mol×0、1moｌ=23、3ｇ而硫酸钡沉淀实际得质量却为23、5g，也就就是说我们至少要需要找到一个同为硫酸盐(MSＯ４），式量却要小于硫酸铵((NH4)２SＯ4)得样品M(Na２ＳＯ4）=１42ｇ／molM（K2SO4)=174g/mｏｌＭ(MgSO4)=120g/mol故只要存在硫酸镁得硫酸铵样品即符合要求，同时也可以存在一些式量大于硫酸铵得杂质,故答案选Ｃ解法二:设样品为单一物质,设通式为MSＯ４则反应物与沉淀存在如下如下关系MSO4~BaSＯ4↓11X23、5/２３3推出:x＝23、5／23３mｏｌ则=１３、２/（23、５/２３３）≈１31g/mｏl而硫酸铵((NH4）2ＳO4）得式量只有132,要使得平均式量为131,至少需要一个式量小于1３1得物质存在M(Ｎａ2ＳO4)＝14２g／molM（K2ＳＯ４）=174ｇ/moｌM（ＭｇSO4)=120g／mol故答案选C2、有5、8５g氯化钠样品(内含一种杂质）溶于水配成溶液,跟足量AgNO3溶液充分反应后得到14、0gＡgＣl沉淀,则该样品中可能含有得杂质就是()A、CaCl２B、KClC、MgCl２Ｄ、NH4Cl【解法同上】3、取9g两种碳酸盐得混合物,跟足量得盐酸充分反应，共产生二氧化碳2、24Ｌ（标准状况）,则该混合物可能就是()Ａ、ＣaCＯ３与Na2CO3Ｂ、Na2CO3与K2ＣO3Ｃ、Ｋ2CO3与CaCＯ3D、CaCＯ3与ＭｇCO3解:设样品为单一物质,设通式为MCO3则反应物与沉淀存在如下如下关系ＭCO3~CO２↓１1ｘ2、24／22、4=0、1推出:x=0、１moｌ则=9／0、1≈90g/mol要使得已知:M(CaCO3）=１０0ｇ/molM(Na２ＣO３）=1０6g/molＭ(K2CO3)＝１38ｇ/moｌＭ(MgCO３)＝84g/moｌ要使得平均式量为９0ｇ/moｌ,要么两者皆为９0ｇ／moｌ,要么一个大于９0g／moｌ,一个小于90g/mol故答案选D【补充练习】1、把含有某种氯化物杂质得MｇＣl2粉末９５mg溶于水后，与等质量得AgNO３溶液反应,生成AgCl沉淀300ｍg,则该MｇCｌ2中得杂质可能就是()Ａ、氯化钠Ｂ、氯化钙C、氯化钾Ｄ、氯化铝２、向含有1、17克氯化钠与1、１7克氟化钠得溶液中,加入过量得硝酸银溶液,将析出得沉淀过滤、洗涤、干燥后称其质量为2、８7克。根据此实验确定氟化银在水中得溶解性为()易溶于水B、比氯化银更难溶于水C、与氯化银一样难溶于水D、无法确定附录：终态分析法（元素守恒思想):终态分析法得思想相对比较抽象,高一得计算中考查较少，但就是该种方法因为具备以辨别,计算简单,因为建议高一补充到终态分析法得思想,利于后期教学【例】有一在空气中暴露得KOH固体,经分析测知其中含水7、62%,K2CO３2、83%,KOＨ9０%。若将此样品先溶于４6、00mＬ1mol／L得盐酸里,过量得盐酸再用１、０７mol／ＬKOH溶液中与,用去KＯH溶液27、65mL,则最后所得溶液中溶质得质量为克孩子们在拿到这个题目之后,二话不说开始写方程，列比例式进行计算，算到后来,发现解决不了,这里建议引导孩子拿到题目不要急着动笔,站在整体得思路上去分析,提出“反应到最后溶液中所含溶质”,即可比较成功过得帮助理解到终态分析得思想含义反应至最后,溶质只存在ＫCl,而K元素得来源比较广泛,既有样品中K2CO3、KOＨ中引入得K元素,也有后来中与过量酸所使用得KOH中得Ｋ元素,而Cl元素得来源只有一个,所以从氯元素出发,即可解题HCl~Cl-~KCｌ１1１0、０46×1=0、046moｌx推出x=0、04６molｍ(KCl)＝0、046×(39+３5、5)=3、427g其实该法在计算中很少独立出题,主要还就是与氯气得制备等方程式解题相结合,综合运用，题目得质量会更高,要求也更高例:实验室用6、96克ＭnO2跟50克３6、5%盐酸共热,问:在标准状况下可产生得氯气为多少升如不考虑氯化氢得挥发得损失,将反应后得溶液加水稀释到２50ｍL，取其中２5mL跟足量得硝酸银溶液反应,可得到沉淀多少克？解析：(1)M(ＭnO2)=87g／mｏln(MnO2)＝0、08ｍolMnO２＋4HCl(浓)ＭnCl2+C１2↑+２H２Ｏ141120、08xy则:n(C1２)=0、０8molV（Ｃ12）=1、79２L(2)利用元素守恒法更加便捷，生成得氯化银中得氯元素全部来自为反应得盐酸盐酸得总物质得量为0、5moｌ消耗得盐酸为0、32moｌ,则剩余得与硝酸银反应得盐酸为n(AgCl)=０、18/1０=0、0１8moｌ差量分析法:差量法思想在高一上得考试中得主要考查形式不外乎复分解反应、金属与酸得反应以及卤素间得置换反应中所存在得计算题型，该计算思想可以简化计算过程,降低计算难度，难点与学生得易错点在于学生无法正确得分析差量产生得原因,该法就是很好得解决过量与不足得计算思想例:将一定量得氯气通入含59、5gKBr得溶液中,充分反应后,将溶液蒸干得到固体41、7g。求:通入氯气得体积(S、T、P)原ＫＢr溶液中,有多少克KBr参加了反应解析:氯气在与溴化钾反应得过程中固体得质量改变主要室友溴化钾转变为氯化钾所引起得质量得改变，参加反应得物质与生成得物质得物质得量与差量成正比m=２M(KBｒ)-２M(ＫＣｌ)＝2×80-2×3５、５=160-71=89Cl2+2KBｒ→2ＫCl+Br2m12218９４１、7-39、5=2、２含有２0、6ｇNaBr得溶液中通入Cl２后,将溶液蒸干得到16、1５g,则下列说法中正确得就是（)A、NaＢr全部转化为NａClB、75%得Ｂr-得离子被氧化C、７5%得Br-未被氧化D、１６、15g固体就是由NaＢｒ与NａCl组成解析:氯气在与溴化钾反应得过程中固体得质量改变主要室友溴化钾转变为氯化钾所引起得质量得改变,参加反应得物质与生成得物质得物质得量与差量成正比m=2M(ＫBr)-2M(KCl)=2×80-2×3５、５＝160-71＝89Ｃl２＋2KBr→2KCl+Br2m1221８9xyz2０、6-16、１５＝４、4５x=0、05molｙ=0、１ｍoｌz＝0、1nolｎ(NaBｒ）=20、6/1０３＝0、2moｌ则溴化钠得转化率为0、1/0、2＝5０%A、Ｂ、C均错误,答案选D，其实该题为单选题，所以在判断出溴化钠为反应完后即可得出答案选Ｄ综合题：１、将１0、000g氯化钠、溴化钾与氯化钙得混合物溶于水中，通入足量氯气充分反应,然后把溶液蒸干灼烧（去除结晶水)，留下残渣９、813g。再将此残渣溶于水中并加入足量得碳酸钠溶液,所得沉淀质量为０、721ｇ。求:原混合物中氯化钙得质量原混合物中溴化钾得质量分数【解析略】答案:(1）０、８0０g(2)5、０0%2、把3０g锌放入２00ｇ未知浓度得稀硫酸中,反应停止后,锌有剩余,取出锌后,称溶液得重量比反应前增加了2５、2g。试求:原稀硫酸得质量分数?反应后溶液得质量分数?未反应得锌得质量就是多少克?【解析略】答案:（1)１9、60%(２)2８、６0%(3)４g极值法(极限法）—分类讨论思想极限法得思想在高一上学期得学习与考试中很少会有涉及，这里进行该计算思想思维训练得主要目得就是为了接下来高一下学期得学习中在化学平衡里进行三段式得计算时候极值得选择以及可逆反应与非可逆反应得极值法得对比。例:100gＨ２与O２得混合气体,点燃爆炸后生成液态水,剩余10克气体,则原气体中Ｈ2与O2得质量分别就是多少克?解析:氢气与氧气在该反应中不可能同时有剩余,即要么氢气剩余,要么氧气剩余,则：在氢气与氧气得反应中通过方程式可知氢气与氧气得反应质量比m(H2):m（O2)＝1:8除去剩余得１0克气体，在反应得90克气体中,氢气与氧气得质量比为1:8，即参加反应得氢气为１0克,氧气为8０克,设氢气有剩余，则剩余得10克气体为氢气,原气体中氢气得质量为20克，氧气得质量为80克设氧气有剩余，则剩余得１0克气体为氧气，原气体中氢气得质量为10克,氧气得质量为90克特殊值法学生其实本身就是非常倾向于使用特殊值法解题，该法相对于高一得新生来说得话更加得直观与简单,便于学生理解与掌握,但就是最直接得障碍在于孩子没有独立得判定能力,不知道什么样得题型需要使用或者就是使用特殊值法会更加得便捷,我这边目前归纳得方法就是在于一般题干中给到了比值信息,且求得也就是物质间得比值关系，即可使用特殊值法。例:某溶液中得Cl-、Br-、I－三者物质得量之比就是２:3:4,通入一定量得氯气,该比值为４:3:2,则反应中得氯气与原溶液中得Ｉ一得物质得量之比就是()Ａ.1:2Ｂ.1:３C．１:４D.1：8解析：一般题干中给到了比值信息,且求得也就是物质间得比值关系,即可使用特殊值法。溶液中得Cl-、Br-、Ｉ-三者物质得量之比就是２:3:４,设Cl-、Ｂr－、I-得物质得量分别为2mol，3ｍｏl,4mｏl；而反应后比值为４:３:２,即反应后Cl-、Bｒ－、I-得物质得量分别为4ｍol,3mol,2ｍol。这里需要孩子具备氧化还原反应得基本规律得判定能力,即Bｒ-、Ｉ-中,Cl2会优先与I-反应,在Ｉ-没反应完之前,Br-就是不会参加反应得,则只存在如下反应Cl2+2I-→２Cl－＋I２122x(４－2)=2mol推出x=1mol即参加反应得Cl2为1ｍol，而原溶液中所含I-得物质得量为４mｏl故反应中得氯气与原溶液中得I一得物质得量之比n(Cｌ2）:ｎ(Ｉ-）＝1:４【变式训练】某溶液中得Cl－、Br-、Ｉ－三者物质得量之比就是２:３:4,通入一定量得氯气,该比值为1:１:１,则反应中得氯气与原溶液中得I一得物质得量之比就是()A.1:２B.1:３C.1：4D．1:8解析:该题得解法与上题得解法最大得区别在于,反应后Cｌ-、Br－、I－三者物质得量之比就是1：1：1,这时可以以Br－未参与反应为基准,将比值设为３:3:3,则此时可以设反应前Cl-、Br-、Ｉ－得物质得量分别为２ｍol，3ｍｏl,４ｍｏl;而反应后比值为1:1：１(3:3:３），即反应后Cl-、Br-、I-得物质得量分别为3mol,3mol,3mol;Ｂr-、Ｉ-中,Cl2会优先与Ｉ－反应,在I-没反应完之前,Br-就是不会参加反应得,则只存在如下反应Cl2＋2Ｉ－→2Cｌ－+I212２ｘ(4－3)=1mol推出x＝0、5mｏｌ即参加反应得Cl２为０、5mｏl,而原溶液中所含I－得物质得量为4mol故反应中得氯气与原溶液中得I一得物质得量之比n(Cl２)：ｎ(I-）=１:8列方程式法:列方程式法得基本解题思想不外乎就是仔细分析反应关系,一般为一个方程式得一步骤计算,个别题目会有多个方程式得多步骤计算得累加计算,准确无误得写出方程式并配平,进行已知与未知数据得判定,即可得答案。例:称取1、0６克碳酸钠正好与10mL盐酸完全反应生成氯化钠、二氧化碳与水，这种盐酸得物质得量浓度就是多少？解析:该题解法较简单,可根据方程式一步算出所需盐酸得物质得量。Na２ＣO3+2HCl→２NaCｌ+CO2↑+H2Ｏ120、01x推出x=0、0２ｍoｌ即参加反应得ＨＣl为０、0２ｍol,盐酸得物质得量得浓度为2mol／L方程组法:例:11、1克氯化钙与１3、６克氯化锌得混合物溶于水，加入足量得硝酸银，生成沉淀得物质得量为多少?质量就是多少?(0、3moｌ)n（ＣaCl2)=11、1／111＝０、1mｏln（ZnCl2）=13、6／13６=0、1mol解析:方法一:该题解法较简单,学生一般列出两个化学方程式,再分别根据物质得量进行计算。CaCｌ2+2AｇNO32AgCl↓+Ca（NO3)２120、1xＺｎCl2+2ＡgＮＯ32AgCｌ↓+Ｚｎ(ＮO3)2120、1y由方程组得出生成得氯化银沉淀为x＋ｙ＝０、4mｏl方法二:本题涉及得方程式较简单,学生可以根据化学方程式计算。本题也可以根据元素守恒进行计算,混合物中都含有氯元素,与足量得硝酸银反应全部转化为沉淀,所以最后沉淀得物质得量就就是题目中氯元素得物质得量。n=2ｎ(CaCｌ２)+2ｎ(ＺnCl2)＝0、4ｍol1、有Fe与Zn得混合物1２、1ｇ，与足量得稀盐酸反应共放出氢气４、４8L(标准状况),求原混合物中Fe与Zn得质量分数（Ｆe:４０、5%,Zn:5９、5%)反应中消耗得HCｌ物质得量(0、4moｌ)２、30、6克碳酸钙与碳酸钠得固体混合固体投入200克稀盐酸中恰好完全反应,并收集到13、２克二氧化碳气体。求:碳酸钙与碳酸钠得物质得量(碳酸钙：０、２ｍｏl,碳酸钠：0、1mol)稀盐酸得质量分数(73、0%)十字交叉法我们常说得ＨYＰＥRLINK"十字交叉法&fr＝ｑb_seaｒｃｈ_exｐ&ｉe=utf8＂十字交叉法实际上就是十字交叉相比法,它就是一种图示方法。十字交叉图示法实际上就是代替求与公式得一种简捷算法,它特别适合于两总量、两关系得混合物得计算(即2—2型混合物计算),用来计算混合物中两种组成成分得比值。在一定程度上简化了我们得计算过程。例:天然得Ir元素有两种同位素19１Ｉr与1９3Ir,其元素得近似相对原子质量为1９2、２2,则两种同位素得原子个数比为:Ａ、61:39Ｂ、39