,專題講座（一） 化學計算中的基本技能和學科思想,,備選素材,一、“差量法”在化學方程式計算中的妙用,1．所謂“差量”就是指反應過程中反應物的某種物理量之和(始態(tài)量)與同一狀態(tài)下生成物的相同物理量之和(終態(tài)量)的差，這種物理量可以是質量、物質的量、氣體體積、氣體壓強、反應過程中的熱效應等。 2．計算依據：化學反應中反應物或生成物的量與差量成正比。 3．解題關鍵：一是明確產生差量的原因，并能根據方程式求出理論上的差值(理論差量)。二是結合題中的條件求出或表示出實際的差值(實際差量)。,解題的基本步驟：一是表示出理論差值及相應反應物、生成物對應的物理量，要注意不同物質的物理量及單位間的對應關系；二是表示出實際差量并寫在相應位置(注意應將理論差值與實際差值寫在方程式最右側)；三是根據比例關系建立方程式并求出結果。,一、“差量法”在化學方程式計算中的妙用,,,解析,答案,A,一、“差量法”在化學方程式計算中的妙用,,,解析,答案,35.6,3,二、解答連續(xù)反應計算題的捷徑——關系式法,多步連續(xù)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定量關系。解題時應先寫出有關反應的化學方程式，依據方程式找出連續(xù)反應的過程中不同反應步驟之間反應物、生成物物質的量的關系，最后確定已知物和目標產物之間的物質的量的關系，列出計算式求解，從而簡化運算過程。,二、解答連續(xù)反應計算題的捷徑——關系式法,【典例2】 某實驗小組為測定某石灰石樣品中CaCO3的質量分數，先稱取W g石灰石樣品，加入過量的濃度為6 mol·L－1的鹽酸，使樣品完全溶解，加熱煮沸后，除去溶解的CO2。再向溶液中加入足量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液后，慢慢加入氨水降低溶液的酸度，則析出草酸鈣沉淀：,二、解答連續(xù)反應計算題的捷徑——關系式法,,,解析,答案,A,[對點練習2] 一定體積的KMnO4溶液能氧化一定質量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用0.100 0 mol/L的NaOH溶液中和相同質量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需NaOH溶液的體積恰好為KMnO4溶液的3倍，則KMnO4溶液的濃度(mol/L)為( ) 提示：①H2C2O4是二元弱酸 ②10[KHC2O4·H2C2O4]＋8KMnO4＋17H2SO4===8MnSO4＋9K2SO4＋40CO2↑＋32H2O A．0.008 889 B．0.080 00 C．0.120 0 D．0.240 0,二、解答連續(xù)反應計算題的捷徑——關系式法,,解析,答案,B,三、極限思維的妙用——極值法,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。它是將題目假設為問題的兩個極端，然后依據有關化學知識確定所需反應物和生成物的值，進行分析判斷，從而求得正確結論。極值法可以將某些復雜的難以分析清楚的化學問題假設為極值問題，使解題過程簡潔，解題思路清晰，把問題化繁為簡，由難變易，從而提高解題速率。,三、極限思維的妙用——極值法,1．極值法解題的基本思路 (1)把可逆反應假設成向左或向右的完全反應。 (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。 2．極值法解題的關鍵 緊扣題設的可能趨勢，選好極端假設的落腳點。,【典例3】 將總物質的量為n mol的鈉和鋁的混合物(其中鈉的物質的量分數為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．0x≤0.5 C．V＝33.6n(1－x) D．11.2nV≤22.4n 【思維點撥】 Na、Al混合物中沒有具體指明Na、Al的物質的量，且二者相對量的多少與和H2O反應后產生H2的量有關，故需要采用極值法來確定V的范圍，根據題意求出兩個端值，則實際介于兩個端值之間。,三、極限思維的妙用——極值法,,解析,答案,D,[對點練習3] 密閉容器中進行的反應：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2和Z的起始濃度分別為0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1和0.4 mol·L－1，當平衡時，下列數據肯定不對的是( ) A．X2為0.4 mol·L－1，Y2為1.2 mol·L－1 B．Y2為1.0 mol·L－1 C．X2為0.3 mol·L－1，Z為0.2 mol·L－1 D．Z為0.7 mol·L－1,三、極限思維的妙用——極值法,依題意知： X2(g) ＋ 3Y2(g)2Z(g) 起始(mol·L－1): 0.2 0.6 0.4 假設此可逆反應正向進行到底，則X2為0，Y2為0，Z為0.8 mol·L－1；假設此可逆反應逆向進行到底，則X2為0.4 mol·L－1，Y2為1.2 mol·L－1，Z為0。可得0c(X2)0.4 mol·L－1,0c(Y2)1.2 mol·L－1,0c(Z2)0.8 mol·L－1。A項中，相當于反應逆向進行到底，對于可逆反應是不可能的，故A項不對。B項中，0 mol·L－1Y2的濃度1.2 mol·L－1正確。C項、D項中X2、Z的濃度都在范圍內正確。,解析,答案,A,四、有關混合物類計算的“簡化高手”——平均值法,四、有關混合物類計算的“簡化高手”——平均值法,【典例4】 兩種金屬混合物共15 g，投入足量的鹽酸中，充分反應后得到11.2 L H2(標準狀況)，則原混合物的組成肯定不可能為( ) A．Mg和Ag B．Zn和Cu C．Al和Zn D．Al和Cu,四、有關混合物類計算的“簡化高手”——平均值法,本題可用平均摩爾電子質量(即提供1 mol電子所需的質量)法求解。反應中H＋被還原生成H2，由題意可知15 g金屬混合物可提供1 mol e－，其平均摩爾電子質量為15 g/mol e－。選項中金屬Mg、Zn、Al的摩爾電子質量分別為12 g/mol e－、32.5 g/mol e－、9 g/mol e－，其中不能與鹽酸反應的Ag和Cu的摩爾電子質量可看做∞。根據數學上的平均值原理可知，原混合物中一種金屬的摩爾電子質量大于15 g/mol e－，另一金屬的摩爾電子質量小于15 g/mol e－。,解析,答案,B,[對點練習4] 把含有某一種氯化物雜質的MgCl2粉末95 g溶于水后，與足量AgNO3溶液反應，測得生成的AgCl 300 g，則該MgCl2中的雜質可能是( ) A．NaCl B．AlCl3 C．KCl D．CaCl2,四、有關混合物類計算的“簡化高手”——平均值法,,解析,答案,B,五、淡化中間過程的——終態(tài)分析法,五、淡化中間過程的——終態(tài)分析法,【典例5】 向一定量Fe、Fe2O3的混合物中加入250 mL 2 mol·L－1的HNO3溶液，反應完成后生成1.12 L NO(標準狀況)，再向反應后溶液中加入1 mol·L－1 NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入NaOH溶液的體積最少是( ) A．450 mL B．500 mL C．400 mL D．不能確定 【分析】 此題涉及多個反應，若全部寫出化學方程式來計算顯得十分繁瑣，要使鐵元素完全沉淀，但不能確定鐵元素最終以Fe(OH)2或Fe(OH)3哪種形式存在，HNO3是否過量也不能確定，因而順向求解比較困難。若忽略中間反應過程，運用終態(tài)法尋求守恒關系，即可迅速求解。,五、淡化中間過程的——終態(tài)分析法,,解析,答案,A,[對點練習5] 把a g鐵鋁合金粉末溶于足量鹽酸中，加入過量NaOH溶液。過濾出沉淀，經洗滌、干燥、灼燒得到紅棕色粉末的質量仍為a g，則原合金中鐵的質量分數為( ) A．70% B．52.4A% C．47.6% D．30%,五、淡化中間過程的——終態(tài)分析法,,解析,答案,A,