文档介绍：备战2012高考化学冲刺押题(高考热点)系列专题02 化学计算解题策略
选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。例如下题,有两种不同的解法,相比之下,不难看出选取合适方法的重要性:
例1、 ,当铜片全部反应完毕后,(),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为( )
【解析】解法一:因为题目中无指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定,根据铜与硝酸反应的两个方程式:
(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)Cu+4HNO3 (浓)=Cu(NO3) 2+2NO2↑+2H2O
可以设参与反应(1)的Cu为xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组: (x+y)×64=,[(2/3)x+2y]×=,求得x=,y=,则所耗硝酸为8/3x+4y=,其浓度为()mol/L,在8-9之间,只能选A.
解法二:根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+,则产物应为硝酸铜,且其物质的量与原来的铜片一样,=,从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出,参与复分解反应提供NO3-的HNO3有2×=;而反应的气态产物,无论是NO还是NO2,每一个分子都含有一个N原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的摩尔数,(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物),,,+=,其浓度为()mol/L,在8-9之间,只能选A.
从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌。再看下题:
例2、在一个6升的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气) 2Q(气)+nR(气) 达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是( )
【解析】解法一:抓住“X浓度减少1/3”,结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态。
变量和终态: 4X 3Y 2Q nR
始态 3L 2L 0 0
变量: -1/3×3L=1L-3/4×1L=3/4L +2/4×1L=1/2L +n/4×1L=n/4L
终态 3-1=2L 2-3/4==5/4L 0+1/2=1/2L 0+n/4=n/4L
由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"即(15+n)/4-5=5×5%,求得n=6。
解法二:选用差量法,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"按题意"混和气体的压强比原来增加5%",即混和气体的体积增加了(2+3)×5%=,根据方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4体积X反应,总体积改变量为(2+n)-(4+3)=n-5,现有1/3×3L=1L的X反应,即总体积改变量为1L×[(n-5)/4]=,从而求出n=6。
解法三:抓住"混和气体的压强比原来增加5%",得出反应由X+Y开始时,平衡必定先向右移,生成了Q和R之后,压强增大,说明正反应肯定是体积增大的反应,则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与R的系数之和,所以4+3<2+n,得出n>5,在四个选项中只有D中n=6符合要求,为应选答案. 本题考查的是关于化学平衡的内容。
解法一是遵循化学平衡规律,按步就班的规范做法,虽然肯定能算出正确答案,但没有把握住"选择题,不问过程,只要结果"的特点,当作一道计算题来做,普通学生也起码要用5分钟完成,花的时间较多。
解法二运用了差量法,以含n的体积变量(差量)来建立等式,冉峡斓豱算出了的值,但还是未能充分利用选择题的"选择"特点,用时要1分钟左右.
解法三对平衡