高考化学计算题专题

高考化学解题方法系列专题1关系式法关系式法常常应用于多步进行的连续反应，因前一个反应的产物是后一个反应的反应物，可以根据中间物质的传递关系，找出原料和最终产物的相应关系式。它是化学计算中的基本解题方法之一，利用关系式法可以将多步计算转化为一步计算，免去逐步计算中的麻烦，简化解题步骤，减少运算量，且计算结果不易出错，准确率高。1、金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为：Sn＋2HCl=SnCl2＋H2↑再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3=SnCl4＋2FeCl2最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成Fe2+，反应的化学方程式为：FeClKCrOHClFeClKClCrClHO现有金属锡试样0.613g，经上述反应后，共用去0.100mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。求试样中锡的百分含量（假定杂质不参加反应）。解析：该题是应用关系式法解多步反应的综合计算。根据题目所给出的三个化学反应，得出Sn与K2Cr2O7的物质量的关系。Sn——SnCl————FeCl——KCrOSn——KCrO（g）1molx..molx=...（g）.%%.%.Sn2、在100mL36.5%的浓盐酸（密度为1.18g/cm3）中加入多少mL2mol/L的稀盐酸（密度为1.08g/cm3），才能配成6mol/L的盐酸（密度为1.10g/cm3）。解析：任何溶液在稀释时，溶液和溶剂的量都要发生变化，但溶质的量不变，据此可以得到稀释下列各种浓度的溶液计算公式。百分比浓度溶液的稀释公式：浓溶液的质量×浓溶液的浓度=稀溶液的质量×稀溶液的浓度mol尔浓度的溶液稀释公式：浓溶液的浓度×浓溶液的体积（L）=稀溶液的浓度×稀溶液的体积同一溶质的两种不同浓度的溶液混合时，混合溶液的浓度介于溶液之间，混合液跟两原溶液中溶质、溶液量的基本关系是：（1）混合液中所含溶质的总量等于两原溶液的溶质质量之和。（2）混合溶液的质量等于两原溶液的质量之和，但体积不等于两原溶液的体积之和(当两原溶液很稀时，通常把混合液的体积近似地看做两原溶液的体积之和)。在应用上述关系进行复杂的混合溶液计算时，可先算出混合溶液的总质量和溶质的总质量，然后再求出混合溶液的浓度。设需加入VmL2mol/L的盐酸混合液中溶质的总物质的量..%...VV混合溶液的总体积：....VV混合液的物质的量浓度：(..)(/).VmolLV()VmL3、将5.000gNaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧，得残留物4.914g。灼烧后的残留物再溶于水，并加足量的Na2CO3溶液，所得沉淀经干燥后质量为0.270g。求混合物中各化合物的质量百分组成。分析：根据题意可列出下图示，帮助审清题意，找出思路和解法。根据图示可分析：（1）CaCO3的质量为0.270g，由它可求出CaCl2的质量。CaCl——CaCO111100x克0.270x=..()g（2）混合物中通入Cl2NaBrClNaClBr质量减少10358.5103-58.5=44.5（g）y克5.000-4.914=0.086（g）y=0.200（g）（3）NaCl的质量....（g）（4）各组分的百分含量.%%%NaCl.%%%NaBr.%%%CaCl4、现有氧化铜和碳粉的混合物共Amol，将它在隔绝空气条件下加热，反应完全后，冷却，得到残留固体。（1）写出可能发生反应的化学方程式（2）若氧化铜在混合物中的量的比值为x（0x1）问：x为何值时，残留固体为何种物质？写出残留固体的物质的量与x值之间的关系。将结果填入下表。残留固体x值分子式物质的量解析：（1）首先写出有关的化学反应方程式，根据化学方程式中有关物质间的物质的量的关系，分析当CuO恰好完全反应时，x值是多少？CuOCCuCO@①CuOCCuCO@②按①式反应，x值为时，反应物恰好反应；按②式反应，x值为时，反应物恰好完全反（2）当x时，CuO过量，按C的量计算。CuOC@CuCO2mol1mol2molAxA（1-x）2A（1-x）[来源:vcmedu.com]剩余CuO的物质的量Ax-2A(1-x)=A(3x-2)[来源:VCM仿真实验]（3）当x时，CuO不足量，按CuO的量计算，生成铜的量为Ax。（4）当x时，C过量，按②式中的CuO的量计算，生成铜为Ax，剩余C的物质的量为：A(x)AxA(x)将所得结果的有关数值填入下表：x值残留固体分子式物质的量xCuCuO2A（1－x）A（3x－2）xCuAx（或A）xCuAxxCuAx（或A）xCuCAxA（1－2x）5、把过量的Fe粉投入到FeCl3和CuCl2组成的混合溶液中，充分搅拌，反应后过滤、干燥，称得不溶性物质的质量与加入铁粉的质量相等。求混合物中FeCl3和CuCl2的物质的量之比是多少？解析：设CuCl2为xmol、FeCl3为ymol。铁粉投入FeCl和CuCl的混合溶液中，发生下列反应：FeCuCl=Cu+FeClxmolxmolxmolFeFeClFeClymolymol反应后所得不溶物为铜粉和过量的铁粉。按题意，反应中与FeCl和CuCl反应而消耗铁粉的质量与置换出铜粉的质量一定相等，按比等量关系用代数法求解。y(x)xxyxyxx:y:高考化学解题方法系列专题2·差量法差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出所谓的“理论差值”。这个差值可以是质量、气体物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差值的大小与参与反应的有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系，解决一定量变的计算题。用差量法进行化学计算的优点是化难为易、化繁为简。解此类题的关键是根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出比例式，求出答案。1.原理：对于任意一个化学反应,涉及到各物质的数量间,一般都有一定的关系.如任取两种物质的物理量,分别为x,y.当x值增大或减小时,y也成比例地变化.且x与y的差值也呈相应变化.数学表达式为:21xx＝21yy＝2211yxyx2.注意:①x、y可表示物质的质量、物质的量、气体体积等,因而差量可指质量之差(△m)物质的量之差(△n)或气体体积之差(△V)等.②分清“差量”是增还是减.在较复杂的情况,存在多个反应,可能差量的增减方向并不一致,这就要取其代数和.若方向相同,则总差量等于各个分差量之和.③正确分析形成差量的原因,找出对应的根据方程式得出的“理论差量”是差量法解题的关键.3.优点:只与反应前后相应的差量有关,不必追究各成分在反应前和后具体的量.能更深刻地抓住本质,提高思维能力.例1.有NaCl和KCl的混合物25g，溶于水形成溶液，加入1000g7.14%的AgNO3溶液，充分反应后滤出沉淀，再向混合物加入100gCu片，过一段时间取出（反应完全），洗涤干燥称其质量为101.52g，求原混合物中NaCl和KCl的物质的量各为多少？解:设与Cu反应的硝酸银的物质的量为xCu~2AgNO3~2Ag△m642mol2×108152xmol1.52g解得：x=0.02moln(AgNO3)=1000g×7.14%/170g/mol=0.42moln(NaCl)-n(KCl)=0.42mol-0.02moln(NaCl)×58.5-n(KCl)×74.5=25解得n(NaCl)=0.3moln(KCl)=0.1mol例2．取一定量的CuO粉末与0.5L稀硫酸充分反应后，将一根50g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24g.并收集到224mL气体（标准状况）。求此CuO粉末的质量。解析：由题意可知，CuO粉末与稀硫酸充分反应后，硫酸过量。引起铁棒质量变化时涉及到下列两个反应：①Fe+H2SO4=FeSO4+H2②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu其中第①个反应使铁棒质量减少，第②个反应使铁棒质量增加，两者的代数和为0.24g。①Fe+H2SO4=FeSO4+H2△m156g1mol56g0.01mol0.56g△m2-△m1=0.24g.△m2=△m1+0.24g=0.56g+0.24g=0.80g设CuO的物质的量为x,CuSO4的物质的量也为x,②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu△m21mol8gX0.80g解得：X=0.1molm(CuO)=0.1mol•80g/mol=8g[来源:VCM仿真实验，]例4、将12.8克由CuSO4和Fe组成的固体，加入足量的水中充分反应后，滤出固体，干燥后称得5.2克。求原混合物中CuSO4和Fe各为多少克？解析：此题有三种反应可能：恰好完全反应、CuSO4过量、Fe过量。余下固体有两可能：(1)余下Fe和Cu；(2)余下全是Cu.(1)当余下固体是Fe和Cu(即Fe过量)时，设x克CuSO4耗尽，则铁为(12.8-x)克，置换差量为5.2-(12.8-x)克。CuSO4+FeFeSO4+Cu固体增重160566464-56=8(理论差量)x5.2-(12.8-x)(实际差量)160:x=8:[5.2-(12.8-x)]∴x=8(克)，12.8-x=4.8(克)。(2)设余下固体全是Cu，反应时有w克Fe耗尽。CuSO4+FeFeSO4+Cu固体增重566464-56=8(理论差量)[W5.2-w(实际差量)56:w=8:5.2-w∴w=4.55(克)，则原混合物中CuSO4为12.8-4.55=8.25(克)。[，而8.25克CuSO4中只含8.25×64100=3.3(克)Cu，故不可能有5.2克Cu生成。由此可见(2)的假设不成立。答案：原混合物中CuSO4为8克，Fe为4.8克。例5、在某些硫酸铜溶液中,加入一个质量为1.12g的铁片,经过一段时间,铁片表面覆盖了一层红色的铜,取出洗净、烘干,称重,质量变为1.16g.计算在这个化学反应中溶解了铁多少克?析出了铜多少克?解析：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，从化学方程可以看出,铁片质量的增加,与铁的溶解和铜的析出直接联系,每溶解56g铁,将析出64g铜,会使铁片,质量增加:64g-56g=8g根据铁片增加的质量(1.16g-1.12g),可计算出溶解的Fe的质量和析出的Cu的质量.解：设溶解的Fe为xg,析出的Cu为ygFe=CuSO4=Cu+FeSO4质量差566464-56xy1.16-1.12则：566464561.161.12xy，解得：x=0.28(g)y=0.32(g)答:在这个化学反应中溶解了铁0.28g析出了铜0.32g.高考化学解题方法系列专题3极限法极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围。例1：在120℃时分别进行如下四个反应：A．2H2S+O2＝2H2O＋2SB．2H2S+3O2=2H2O+2SO2C．C2H4+3O2=2H2O+2CO2D．C4H8+6O2=4H2O+4CO2（l）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（P）分别符合关系式d前=d后和P前＞P后的是；符合关系式d前=d后和P前