2021-02-22
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2021-02-18
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高考化學(xué)計算七大秘訣
1.關(guān)系式法
所謂關(guān)系式法，就是根據(jù)化學(xué)概念、物質(zhì)組成、化學(xué)反應(yīng)方程式中有關(guān)物質(zhì)的有關(guān)數(shù)量之間的關(guān)系，建立起已知和未知之間的關(guān)系式，然后根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計算。利用關(guān)系式的解題，可使運(yùn)算過程大為簡化。
其中包括守恒法。所謂“守恒”就是以化學(xué)反應(yīng)過程中存在的某些守恒關(guān)系如質(zhì)量守恒、元素守恒、得失電子守恒，電荷守恒等。運(yùn)用守恒法解題可避免在紛紜復(fù)雜的解題背景中尋找關(guān)系式，提高解題的準(zhǔn)確度。
【例題解析】將純鐵絲5.21g溶于過量稀鹽酸中，在加熱條件下，用2.53gKNO3去氧化溶液中Fe2+，待反應(yīng)后剩余的Fe2+離子尚需12mL0.3mol/LKMnO4溶液才能完全氧化，則KNO3被還原后的產(chǎn)物為()
A、N2 B、NO
C、NO2 D、NH4NO3
解析：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子的總數(shù)相等，F(xiàn)e2+變?yōu)镕e3+
失去電子的總數(shù)等于NO3-和MnO4-
得電子的總數(shù)
設(shè)n為KNO3的還原產(chǎn)物中N的化合價，則
(5.21g÷56g/moL)×(3-2)=0.012L×0.3mol/L×(7-2)+(2.53g÷101g/mol)×(5-n)
解得n=3 故KNO3的還原產(chǎn)物為NO。
答案：B
2.方程或方程組法
根據(jù)質(zhì)量守恒和比例關(guān)系，依據(jù)題設(shè)條件設(shè)立未知數(shù)，列方程或方程組求解，是化學(xué)計算中最常用的方法，其解題技能也是最重要的計算技能。
3.守恒法
人們是為著美而生活在真理和自由之中，誰能更虛懷若谷地?fù)肀澜?，誰更深切地?zé)釔凼澜?，誰說是最優(yōu)秀的;誰是最自由的，誰也就是最優(yōu)秀的，在他們身上，才會有最大的美。
【例題解析】將5.21 g純鐵粉溶于適量稀H2SO4中，加熱條件下，用2.53 g KNO3氧化Fe2+，充分反應(yīng)后還需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+，則KNO3的還原產(chǎn)物氮元素的化合價為：
解析：0.093=0.025x+0.018，x=3，5-3=2。應(yīng)填：+2。(得失電子守恒)
4.差量法
找出化學(xué)反應(yīng)前后某種差量和造成這種差量的實質(zhì)及其關(guān)系，列出比例式求解的方法，即為差量法。其差量可以是質(zhì)量差、氣體體積差、壓強(qiáng)差等。
差量法的實質(zhì)是根據(jù)化學(xué)方程式計算的巧用。它最大的優(yōu)點是：只要找出差量，就可求出各反應(yīng)物消耗的量或各生成物生成的量。
5.平均值法
平均值法是巧解混合問題的一種常見的有效方法。
平均值法規(guī)律：混合物的平均相對分子質(zhì)量、元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、平均相對原子質(zhì)量、生成的某指定物質(zhì)的量總是介于組份的相應(yīng)量的最大值和最小值之間。
解題方法：解題時首先計算平均分子式或平均相對原子質(zhì)量，再用十字交叉法計算出各成分的物質(zhì)的量之比。
【例題解析】由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L，則混合物中一定含有的金屬是()
A.鋅 B.鐵
C.鋁 D.鎂
解析：各金屬跟鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為：
Zn—H2↑Fe—H2↑
2Al—3H2↑Mg—H2↑
若單獨跟足量鹽酸反應(yīng)，生成11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)需各金屬質(zhì)量分別為：Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有鋁的質(zhì)量小于10g，其余均大于10g，說明必含有的金屬是鋁。
答案：C
6.極值法
巧用數(shù)學(xué)極限知識進(jìn)行化學(xué)計算的方法，即為極值法。
【例題解析】4個同學(xué)同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物，他們各取2.00克樣品配成水溶液，加入足夠HNO3后再加入適量AgNO3溶液，待沉淀完全后過濾得到干燥的鹵化銀沉淀的質(zhì)量如下列四個選項所示，其中數(shù)據(jù)合理的是()
A.3.06g B.3.36g
C.3.66g D.3.96
解析：本題如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有無限多種組成方式，則求出的數(shù)據(jù)也有多種可能性，要驗證數(shù)據(jù)是否合理，必須將四個選項代入，看是否有解，也就相當(dāng)于要做四題的計算題，所花時間非常多。使用極限法，設(shè)2.00克全部為KCl，根據(jù)KCl-AgCl，每74.5克KCl可生成143.5克AgCl，則可得沉淀為(2.00/74.5)*143.5=3.852克，為最大值，同樣可求得當(dāng)混合物全部為KBr時，每119克的KBr可得沉淀188克，所以應(yīng)得沉淀為(2.00/119)*188=3.160克，為最小值,則介于兩者之間的數(shù)值就符合要求，故只能選B和C。
答案：BC
7.討論法
討論法是一種發(fā)現(xiàn)思維的方法。解計算題時，若題設(shè)條件充分，則可直接計算求解;若題設(shè)條件不充分，則需采用討論的方法，計算加推理，將題解出。
【例題解析】在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體，倒立于水中使氣體充分反應(yīng)，最后剩余5mL氣體，求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?
解析：最后5mL氣體可能是O2，也可能是NO，此題需用討論法解析。
解法1：最后剩余5mL氣體可能是O2;也可能是NO，若是NO，則說明NO2過量15mL。
設(shè)30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。
解法2：設(shè)原混合氣中氧氣的體積為y(mL)
① 設(shè)O2過量：根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3，則O2得電子數(shù)等于NO2失電子數(shù)。(y-5)×4=(30-y)×1 解得y=10(mL)
?、?若NO2過量：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因為在全部(30-y)mLNO2中，有5mLNO2得電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，其余(30-y-5)mLNO2都失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3。
O2得電子數(shù)+(NO2→NO)時得電子數(shù)等于(NO2→HNO3)時失電子數(shù)。