高考化學(xué)計(jì)算題解題技巧
高考化學(xué)計(jì)算題解題技巧
計(jì)算題是化學(xué)中難度較高的部分，做題技巧很重要。下面是學(xué)習(xí)啦小編為您帶來(lái)的高考化學(xué)計(jì)算題解題技巧，希望對(duì)大家有所幫助。
高考化學(xué)計(jì)算題解題技巧：
在每年的化學(xué)高考試題中，計(jì)算題的分值大約要占到15%左右，從每年的高考試卷抽樣分析報(bào)告中經(jīng)常會(huì)說(shuō)計(jì)算題的得分率不是太高，大家在心理上對(duì)計(jì)算題不太重視，使得每次考試都會(huì)有不少考生在計(jì)算方面失分太多。高一化學(xué)中計(jì)算類型比較多，其中有些計(jì)算經(jīng)常考查，如能用好方法，掌握技巧，一定能達(dá)到節(jié)約時(shí)間，提高計(jì)算的正確率。下面就談一談解答計(jì)算的一些巧解和方法。
一、差量法
差量法是根據(jù)物質(zhì)變化前后某種量發(fā)生變化的化學(xué)方程式或關(guān)系式，找出所謂“理論差量”，這個(gè)差量可以是質(zhì)量差、氣態(tài)物質(zhì)的體積差或物質(zhì)的量之差等。該法適用于解答混合物間的反應(yīng)，且反應(yīng)前后存在上述差量的反應(yīng)體系。
例1
將碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物21.0g，加熱至質(zhì)量不再變化時(shí)，稱得固體質(zhì)量為12.5g。求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析
混合物質(zhì)量減輕是由于碳酸氫鈉分解所致，固體質(zhì)量差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的質(zhì)量，混合物中m(NaHCO3)=168×6.2g÷62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
二、 守恒法
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子間重新組合，依據(jù)質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒現(xiàn)象，如：質(zhì)量守恒、原子守恒、元素守恒、電荷守恒、電子得失守恒等，利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法。質(zhì)量守恒就是化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變，在配制或稀釋溶液的過(guò)程中，溶質(zhì)的質(zhì)量不變。原子守恒即反應(yīng)前后主要元素的原子的個(gè)數(shù)不變，物質(zhì)的量保持不變。元素守恒即反應(yīng)前后各元素種類不變，各元素原子個(gè)數(shù)不變，其物質(zhì)的量、質(zhì)量也不變。電荷守恒即對(duì)任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數(shù)和為零，即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。電子得失守恒是指在發(fā)生氧化-還原反應(yīng)時(shí)，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無(wú)論是自發(fā)進(jìn)行的氧化-還原反應(yīng)還是以后將要學(xué)習(xí)的原電池或電解池均如此。
1. 原子守恒
例2
有0.4g鐵的氧化物，
用足量的CO 在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固體沉淀物，這種鐵的氧化物的化學(xué)式為()
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. Fe4O5
解析
由題意得知，鐵的氧化物中的氧原子最后轉(zhuǎn)移到沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol， m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe)∶n(O)=2:3，選B
2. 元素守恒
例3
將幾種鐵的氧化物的混合物加入100mL、7mol•L―1的鹽酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L(標(biāo)況)氯氣時(shí)，恰好使溶液中的Fe2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，則該混合物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
()
A. 72.4%
B. 71.4%
C. 79.0%
D. 63.6%
解析
鐵的氧化物中含F(xiàn)e和O兩種元素，由題意，反應(yīng)后，HCl中的H全在水中，O元素全部轉(zhuǎn)化為水中的O，由關(guān)系式：2HCl~H2O~O，得：n(O)= ，m(O)=0.35mol×16g•mol―1=5.6 g;
而鐵最終全部轉(zhuǎn)化為FeCl3，n(Cl)=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol，n(Fe)= ，m(Fe)=0.25mol×56g•mol―1=14 g，則 ，選B。
3. 電荷守恒法
例4
將8g
Fe2O3投入150mL某濃度的稀硫酸中，再投入7g鐵粉收集到1.68L
H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，同時(shí)，F(xiàn)e和Fe2O3均無(wú)剩余，為了中和過(guò)量的硫酸，且使溶液中鐵元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。則原硫酸的物質(zhì)的量濃度為()
A. 1.5mol/L
B. 0.5mol/L
C. 2mol/L
D. 1.2mol/L
解析
粗看題目，這是一利用關(guān)系式進(jìn)行多步計(jì)算的題目，操作起來(lái)相當(dāng)繁瑣，但如能仔細(xì)閱讀題目，挖掘出隱蔽條件，不難發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后只有Na2SO4存在于溶液中，且反應(yīng)過(guò)程中SO42―并無(wú)損耗，根據(jù)電中性原則：n(SO42―)= n(Na+)，則原硫酸的濃度為：2mol/L，故選C。
4. 得失電子守恒法
例5
某稀硝酸溶液中，加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)后，鐵粉全部溶解，生成NO，溶液質(zhì)量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之比為 ()
A. 4∶1
B. 2∶1
C. 1∶1
D. 3∶2
解析
設(shè)Fe2+為xmol，F(xiàn)e3+為ymol，則：
x+y= =0.1(Fe元素守恒)
2x+3y= (得失電子守恒)
得：x=0.06mol，y=0.04mol。則x∶y=3∶2。故選D。
三、 關(guān)系式法
實(shí)際化工生產(chǎn)中以及化學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)，往往涉及到多步反應(yīng)：從原料到產(chǎn)品可能要經(jīng)過(guò)若干步反應(yīng);測(cè)定某一物質(zhì)的含量可能要經(jīng)過(guò)若干步中間過(guò)程。對(duì)于多步反應(yīng)體系，依據(jù)若干化學(xué)反應(yīng)方程式，找出起始物質(zhì)與最終物質(zhì)的量的關(guān)系，并據(jù)此列比例式進(jìn)行計(jì)算求解方法，稱為“關(guān)系式”法。利用關(guān)系式法可以節(jié)省不必要的中間運(yùn)算步驟，避免計(jì)算錯(cuò)誤，并能迅速準(zhǔn)確地獲得結(jié)果。用關(guān)系式解題的關(guān)鍵是建立關(guān)系式，建立關(guān)系式的方法主要有：1、利用微粒守恒關(guān)系建立關(guān)系式，2、利用方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式，3、利用方程式的加合建立關(guān)系式。
例6
工業(yè)上制硫酸的主要反應(yīng)如下：
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
煅燒2.5t含85%FeS2的黃鐵礦石(雜質(zhì)不參加反應(yīng))時(shí)，F(xiàn)eS2中的S有5.0%損失而混入爐渣，計(jì)算可制得98%硫酸的質(zhì)量。
解析
根據(jù)化學(xué)方程式，可以找出下列關(guān)系：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4， 本題從FeS2制H2SO4，是同種元素轉(zhuǎn)化的多步反應(yīng)，即理論上FeS2中的S全部轉(zhuǎn)變成H2SO4中的S。得關(guān)系式FeS2～2H2SO4。過(guò)程中的損耗認(rèn)作第一步反應(yīng)中的損耗，得可制得98%硫酸的質(zhì)量是 =3.36 。
四、方程式疊加法
許多化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生連續(xù)、一般認(rèn)為完全反應(yīng)，這一類計(jì)算，如果逐步計(jì)算比較繁。如果將多步反應(yīng)進(jìn)行合并為一個(gè)綜合方程式，這樣的計(jì)算就變?yōu)楹?jiǎn)單。如果是多種物質(zhì)與同一物質(zhì)的完全反應(yīng)，若確定這些物質(zhì)的物質(zhì)的量之比，也可以按物質(zhì)的量之比作為計(jì)量數(shù)之比建立綜合方程式，可以使這類計(jì)算變?yōu)楹?jiǎn)單。
例7
將2.1g由CO 和H2 組成的混合氣體，在足量的O2 充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2 固體中，固體的質(zhì)量增加 A. 2.1g
B. 3.6g
C. 4.2g
D. 7.2g
解析 CO和H2都有兩步反應(yīng)方程式，量也沒(méi)有確定，因此逐步計(jì)算比較繁。Na2O2足量，兩種氣體完全反應(yīng)，所以將每一種氣體的兩步反應(yīng)合并可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的氣體完全轉(zhuǎn)移到最后的固體中，固體質(zhì)量當(dāng)然增加2.1g。選A。此題由于CO和H2的量沒(méi)有確定，兩個(gè)合并反應(yīng)不能再合并!
五、等量代換法
在混合物中有一類計(jì)算：最后所得固體或溶液與原混合物的質(zhì)量相等。這類試題的特點(diǎn)是沒(méi)有數(shù)據(jù)，思考中我們要用“此物”的質(zhì)量替換“彼物”的質(zhì)量，通過(guò)化學(xué)式或化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)之間的關(guān)系建立等式，求出結(jié)果。
例8
有一塊Al-Fe合金，溶于足量的鹽酸中，再用過(guò)量的NaOH溶液處理，將產(chǎn)生的沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥、灼燒完全變成紅色粉末后，經(jīng)稱量，紅色粉末的質(zhì)量恰好與合金的質(zhì)量相等，則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ()
A. 70%
B. 30%
C. 47.6%
D. 52.4%
解析 變化主要過(guò)程為：
由題意得：Fe2O3與合金的質(zhì)量相等，而鐵全部轉(zhuǎn)化為Fe2O3，故合金中Al的質(zhì)量即為Fe2O3中氧元素的質(zhì)量，則可得合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即為Fe2O3中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，O%= ×100%=30%，選B。
以上就是學(xué)習(xí)啦小編分享的高考化學(xué)計(jì)算題解題技巧，歡迎翻閱。