浙江省2021高考化学一轮复习专题二专项突破3化学计算的常用方法课件

浙江省2021高考化学一轮复习专题二专项突破3化学计算的常用方法课件

专项突破3　化学计算的常用方法   一、电解质溶液的计算法宝——电荷守恒法 涉及溶液中离子浓度的计算时常需用到电荷守恒,首先找出溶液中所有阳离 子和阴离子,再根据阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数列等 式。 如Al 2 (SO 4 ) 3 、NH 4 NO 3 混合溶液的电荷守恒:3 c (Al 3+ )+ c (N   )+ c (H + )=2 c (S   )+ c (N   )+ c (OH - )。 注意     一般情况下,列电荷守恒等式时不能忽略H + 、OH - 的浓度,但在计算 时,酸性溶液中常可忽略OH - 的浓度,碱性溶液中常可忽略H + 的浓度。 二、化学方程式计算中的巧思妙解——差量法 化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为: (1)准确写出有关反应的化学方程式; (2)深入细致地分析题意,关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及 “理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强 等,且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比; (3)根据化学方程式,从“实际差量”寻找比例关系,列比例式求解。 三、解答连续反应类型计算题的捷径——关系式法 关系式是物质间关系的一种简化式子,解决多步反应,计算最简捷。多步反应 中建立关系式的方法: 1.叠加法(如利用木炭、水蒸气制取氨气)   ⇒   ⇒ 由木炭、水蒸气制取NH 3 的关系为3C~4NH 3 (不考虑可逆反应)。 2.原子守恒法 4NH 3 +5O 2   4NO+6H 2 O,2NO+O 2   2NO 2 , 3NO 2 +H 2 O   2HNO 3 +NO 经多次氧化和吸收,由N原子守恒知:NH 3 ~HNO 3 。 3.电子转移守恒法 NH 3   HNO 3 ,O 2   2O 2- 由得失电子总数相等知,NH 3 经氧化等一系列过程生成HNO 3 ,NH 3 和O 2 的关系 为NH 3 ~2O 2 。 四、混合物类计算的“简化高手”——平均值法 1.依据 若 X A > X B ,则 X A >   > X B ,   代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含 量、平均生成量、平均消耗量等。 2.应用 若已知   可以确定 X A 、 X B 的范围;若已知 X A 、 X B 可以确定   的范围。 解题的关键是要通过平均值确定范围,很多问题中需先根据条件确定平均值 再作出判断。实际上,它是极值法的延伸。   1.某硫酸铝和硫酸镁的混合液中, c (Mg 2+ )=2 mol·L -1 , c (S   )=6.5 mol·L -1 ,若将20 0 mL的此混合液中的Mg 2+ 和Al 3+ 分离,至少应加入1.6 mol·L -1 的氢氧化钠溶液   (　   D 　) A.0.5 L　　　B.1.625 L C.1.8 L　　　D.2 L 解析  　由2 c (Mg 2+ )+3 c (Al 3+ )=2 c (S   ),可得 c (Al 3+ )=   =3 mol·L -1 ,加入氢氧化钠溶液使Mg 2+ 、Al 3+ 分离,此时 NaOH转化为Na 2 SO 4 和NaAlO 2 ,由 电荷守恒得: V (NaOH)=   =   =2 L。 2.为了检验某含有NaHCO 3 杂质的Na 2 CO 3 样品的纯度,现将 w 1 g样品加热,其质 量变为 w 2 g,则该样品的纯度(质量分数)是　       (    B 　) A.   　　B.   C.   　　D.   解析  　设样品中含有NaHCO 3 杂质的质量为 x ,则: 2NaHCO 3   Na 2 CO 3 +CO 2 ↑+H 2 O 2 × 84 g　　　 106 g　　　　62 g x 　　　　     Δ m (减少) Δ m (减少)=( w 1 - w 2 )g   =   ,解得 x =   g, 则 w (Na 2 CO 3 )=   =   。 3.铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生4 480 mL 的NO 2 气体和336 mL的N 2 O 4 气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中, 加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为   (    B 　) A.9.02 g　　　　B.8.51 g C.8.26 g　　　　D.7.04 g 解析   　最终生成的沉淀是氢氧化镁和氢氧化铜,所以沉淀的质量等于金 属的质量加金属阳离子结合的OH - 的质量。与金属阳离子结合的OH - 的物质 的量等于金属失去电子的物质的量,根据得失电子守恒可知,金属失去电子的 物质的量为   +   × 2=0.23 mol,所以和金属阳离子结合的 OH - 的物质的量也是0.23 mol,质量是3.91 g,则沉淀的质量是8.51 g,B项正确。 4.量取16.0 mL 10.0 mol·L -1 盐酸,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释后的盐 酸各25 mL,分别加入等质量的Mg和Al,相同条件下充分反应,产生氢气的体 积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。请 计算: (1)稀释后盐酸中溶质的物质的量浓度 为 　　　     mol·L -1 。 (2)加入Mg的质量至少为 　　　     。 答案 　(1)1.6　(2)0.48 g 解析 　(1)稀释后HCl的物质的量浓度为   =1.6 mol·L -1 。 (2)25 mL盐酸中,溶质的物质的量为0.025 L × 1.6 mol·L -1 =0.04 mol, 根据图像可知盐酸完全反应生成0.02 mol H 2 ,则Mg的质量至少为 m (Mg)=0.02 mol × 24 g·mol -1 =0.48 g。 5.将一定质量且未除去氧化膜的镁条投入100 mL某浓度的盐酸中,镁条恰好完全溶解,生成气体100.8 mL(标准状况),向反应后的溶液中逐滴加入0.2 mol·L -1 的NaOH溶液,当Mg 2+ 恰好完全沉淀时,消耗NaOH溶液体积为50 mL。 (1)盐酸中溶质的物质的量浓度为 　　　     mol·L -1 。 (2)该镁条中未被氧化的镁与被氧化的镁的物质的量之比为 　　　     。 答案 　(1)0.1　(2)9∶1 解析      n (H 2 )=   =0.004 5 mol, n (NaOH)=0.2 mol·L -1 × 0.05 L=0.01 mol, n (Mg 2+ )=   n (NaOH)=0.005 mol。 Mg　　+　　2H +        　Mg 2+ 　+　H 2 ↑ 0.004 5 mol　　　0.009 mol　　0.004 5 mol MgO　　+　　2H +        　Mg 2+ 　+　H 2 O 0.000 5 mol　　　0.001 mol c (HCl)=   =0.1 mol·L -1 。 未被氧化的镁与被氧化的镁的物质的量之比为0.004 5 mol∶0.000 5 mol= 9∶1。