2019-2020年高三化學專題復習 化學計算中的基本技能和數(shù)學思想試題.doc
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2019-2020年高三化學專題復習 化學計算中的基本技能和數(shù)學思想試題 一、物質(zhì)的量在化學方程式計算中的應用 題型一 一般比例式法在化學方程式計算中的應用 (1)化學方程式在量方面的含義 aA(g)＋ bB(g)=== cC(g)＋ dD(g) 質(zhì)量比 aMA∶ bMB ∶ cMC∶ dMD 物質(zhì)的量比 a ∶ b ∶ c ∶ d 體積比 a ∶ b ∶ c ∶ d (2)一般步驟 ①根據(jù)題意寫出并配平化學方程式。 ②依據(jù)題中所給信息及化學方程式判斷過量，用完全反應的量進行求解。 ③選擇適當?shù)牧?如物質(zhì)的量、氣體體積、質(zhì)量等)的關系作為計算依據(jù)，把已知的和需要求解的量[用n(B)、V(B)、m(B)或設未知數(shù)為x表示]分別寫在化學方程式有關化學式的下面，兩個量及單位“上下一致”。 ④列比例式，求未知量。 例1 已知：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。工業(yè)上利用NaIO3和NaHSO3反應來制取單質(zhì)I2。 ①NaIO3不足時：2NaIO3＋6NaHSO3===2NaI＋3Na2SO4＋3H2SO4 ②NaIO3足量時還會發(fā)生：5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3I2＋3Na2SO4＋3H2O 現(xiàn)模擬工業(yè)制取I2。在含31.2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入2 molL－1NaIO3溶液V mL。 (1)當V＝ mL時，再滴NaIO3就開始析出I2。 (2)當V為55 mL時，生成的I2的質(zhì)量為 g。 解析 (1)n(NaHSO3)＝0.3 mol，依據(jù)化學方程式 2NaIO3＋6NaHSO3===2NaI＋3Na2SO4＋3H2SO4 2 6 n(NaIO3) 0.3 mol ，得出n(NaIO3)＝0.1 mol V(NaIO3)＝0.05 L，即50 mL。 (2)參加反應②的n(NaIO3)＝(0.055 L－0.05 L)2 molL－1＝0.01mol，依據(jù)方程式可知NaI過量，用NaIO3求解 5NaI＋NaIO3＋3H2SO4===3I2＋3Na2SO4＋3H2O 1 3 0.01 mol n(I2) ＝，求出n(I2)＝0.03 mol。 答案 (1)50 (2)7.62 題型二 差量法在化學方程式計算中的應用 固體差量 24 g Δm＝24 g 物質(zhì)的量差量 2 mol 1 mol 2 mol Δn＝1 mol 體積差量 1 2 1 或22.4 L(標況) 或44.8 L(標況) 或22.4 L(標況) (2)使用差量法的注意事項 ①所選用差值要與有關物質(zhì)的數(shù)值成正比例或反比例關系。 ②有關物質(zhì)的物理量及其單位都要正確地使用，即“上下一致，左右相當”。 例2 為了檢驗某含有NaHCO3雜質(zhì)的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1 g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2 g，則該樣品的純度(質(zhì)量分數(shù))是 ( ) A. B. C. D. 解析 樣品加熱發(fā)生的反應為 2NaHCO3△,Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm 168 106 62 m(NaHCO3) g (w1－w2) g 質(zhì)量差為(w1－w2) g，故樣品中NaHCO3質(zhì)量為 g，樣品中Na2CO3質(zhì)量為w1 g－ g，其質(zhì)量分數(shù)為 ＝＝。 當然，本題也可用常規(guī)方法，依據(jù)化學方程式直接求解。 另解： 假設樣品有x mol NaHCO3固體，則： 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O x mol 0.5x mol 據(jù)樣品加熱前后固體質(zhì)量的關系，有w1g－x mol84 gmol－1＋0.5x mol106 gmol－1＝w2g，解得x＝(w1－w2)/31，那么NaHCO3的質(zhì)量為m(NaHCO3)＝(w1－w2)/31 mol84 gmol－1＝84(w1－w2)/31 g，從而推知Na2CO3的質(zhì)量為m(Na2CO3)＝w1 g－84(w1－w2)/31 g＝(84w2－53w1)/31 g，因此Na2CO3樣品的純度為w(Na2CO3)＝m(Na2CO3)/m(樣品)＝。 答案 A 例3 白色固體PCl5受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)。現(xiàn)將5.84 g PCl5裝入2.05 L真空密閉容器中，在277 ℃達到平衡，容器內(nèi)壓強為1.01105 Pa，經(jīng)計算可知平衡時容器內(nèi)混合氣體的物質(zhì)的量為0.05 mol，求平衡時PCl5的分解率。 解析 原n(PCl5)＝≈0.028 mol，設分解的PCl5的物質(zhì)的量為x mol，則 所以x＝0.022 PCl5的分解率＝100%≈78.6%。 答案 78.6% 例4 一定條件下，合成氨氣反應達到平衡時，測得混合氣體中氨氣的體積分數(shù)為20.0%，與反應前的體積相比，反應后體積縮小的百分率是 ( ) A．16.7% B．20.0% C．80.0% D．83.3% 解析 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔV 1 L 3 L 2 L 2 L 由以上關系式可知反應前后體積的減少與生成的NH3體積相等。設平衡時混合氣體100 L，其中含20 L NH3，則原氣體總體積減少20 L。所以，反應前氮氣和氫氣總體積為120 L，反應后體積縮小的百分率為100%＝16.7%。 答案 A 題型三 關系式法在化學方程式計算中的應用 多步反應計算的特征是化學反應原理中多個反應連續(xù)發(fā)生，起始物與目標物之間存在確定的量的關系。解題時應先寫出有關反應的化學方程式或關系式，依據(jù)方程式找出連續(xù)反應的過程中，不同反應步驟之間反應物、生成物物質(zhì)的量的關系，最后確定已知物和目標產(chǎn)物之間的物質(zhì)的量的關系，列出計算式求解，從而簡化運算過程。 例5 5.85 g NaCl固體與足量濃H2SO4和MnO2共熱，逸出的氣體又與過量H2發(fā)生爆炸反應，將爆炸后的氣體溶于一定量水后再與足量鋅作用，最后可得H2多少升(標準狀況)? 解析 若先由NaClHCl算出HCl的量，再由MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O算出Cl2的量，……這樣計算非常繁瑣。找出以下關系式就可迅速求解。 設可得H2的物質(zhì)的量為x,5.85 g NaCl的物質(zhì)的量為0.1 mol。 NaCl ～ HCl ～ Cl2 ～ HCl ～ H2 0．1 mol x 顯然x＝0.05 mol， 則V(H2)＝0.05 mol22.4 Lmol－1＝1.12 L。 答案 1.12 L 例6 氯化亞銅(CuCl)是重要的化工原料。國家標準規(guī)定合格CuCl產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標為CuCl的質(zhì)量分數(shù)大于96.50%。工業(yè)上常通過下列反應制備CuCl： 2CuSO4＋Na2SO3＋2NaCl＋Na2CO3===2CuCl↓＋3Na2SO4＋CO2↑ (1)CuCl制備過程中需要質(zhì)量分數(shù)為20.0%的CuSO4溶液，試計算配制該溶液所需的CuSO45H2O與H2O的質(zhì)量之比。 (2)準確稱取所制備的0.250 0 g CuCl樣品置于一定量的0.5 molL－1FeCl3溶液中，待樣品完全溶解后，加水20 mL，用0.100 0 molL－1的Ce(SO4)2溶液滴定到終點，消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。有關化學反應為 Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ 通過計算說明上述樣品中CuCl的質(zhì)量分數(shù)是否符合標準。 解析 (1)設需要CuSO45H2O的質(zhì)量為x，H2O的質(zhì)量為y。CuSO45H2O的相對分子質(zhì)量為250，CuSO4的相對分子質(zhì)量為160，依題意有 ＝，x∶y＝5∶11 (2)設樣品中CuCl的質(zhì)量為z。 由化學反應方程式可知：CuCl～Fe2＋～Ce4＋ 二、極值法 1．極值法的含義 極值法是采用極限思維方式解決一些模糊問題的解題技巧。它是將題設構(gòu)造為問題的兩個極端，然后依據(jù)有關化學知識確定所需反應物或生成物的量值，進行判斷分析，求得結(jié)果。故也稱為極端假設法。 2．極值法解題的基本思路 (1)把可逆反應假設成向左或向右能進行完全的反應。 (2)把混合物假設成純凈物。 (3)把平行反應分別假設成單一反應。 3．極值法解題的關鍵 緊扣題設的可能趨勢，選好極端假設的落點。 例7 將總物質(zhì)的量為n mol的鈉和鋁的混合物(其中鈉的物質(zhì)的量分數(shù)為x)，投入一定量的水中充分反應，金屬沒有剩余，共收集到標準狀況下的氣體V L。下列關系式中正確的是 ( ) A．x＝V/(11.2n) B．0
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