高中化学计算模型与例析详解

1、高中化学计算八大解题模型（解题方法及其适用条件）常用方法方法分支适用条件1守恒法质量守恒化学反应前后质量守恒定律的应用微粒守恒某种原子或离子的物质的量在几个连续或平行反应前后守恒电子守恒氧化还原反应中电子得失守恒电荷守恒溶液中阳阴离子正负电荷守恒物料守恒平衡体系中某微粒的起始浓度等于其各种存在形式浓度之和浓度守恒一定温度下的饱和溶液在结晶前后浓度不变溶质守恒溶质的质量在稀释前后保持不变价态守恒化合物中正负化合价总数守恒2方程组法反应方程组已知几元混合物的几个反应总量，求解其组分含量组成方程组已知几元混合物的几个组成总量，求解其组分含量3关系式法反应关系式能从多步反应或部分氧化还原反应中提取物质

2、转化关系式终态关系式能从整体出发找出最终的物质成分与起始成分的守恒关系式对应关系式能从混合物反应或组成中挖掘出特定的定量对应关系式组成关系式能从物质或溶液的组成中找出组分之间的定量关系式4差量法/和量法变化差量/变化和量能利用物质单一变化的某个实际差量（质量差、物质的量差、摩尔质量差、气体体积差、压强差、密度差、反应热差、溶解度差）及理论差量列出比列式求解/利用和量列式求解组成差量能利用物质组成的某个实际差量及理论差量列出比列式求解5转化法令值法给题目令一个具体而又便于速算的特殊值求解某种等量关系变形法对题给研究对象或数据作出恰当的变形转换（如化学式变形）规律法从有关规律入手，把握定量问题的答

3、案大方向图表法抓住图像或表格中数据变化特征，确定计算关系或作图求解数轴法反应物量的不同引起产物不同，确定不同范围的产物成分函数法将题给信息中的量的关系抽象为数学表达式排除法结合题意限定条件，利用选项信息排除不可能的答案优选法结合题意限定条件，优选中间值进行验证，确定可能的答案6平均值法各种平均值能找出混合物的某个平均值（平均式量、平均组成、平均含量、平均浓度、平均反应量等），判断混合物的组成成分7.十字交叉法能找出平均值（a），且符合x a1 + y a2 =（x +y）a 的数学关系，用十字交叉法求解混合物中两个组分的含量8.讨论法极值讨论能找出边界条件（极值），讨论混合物组成的可能范围范围

4、讨论两种反应物的量之比不确定时，找恰好反应点讨论取值范围结果讨论两种反应物的量之比不确定而产物不同时，讨论可能的结果假设讨论通过假设讨论确定求解所缺少的数据组合讨论对测定混合物组分含量的几个数据，讨论其可能的组合不定方程讨论当计算过程中出现不定方程时，根据有关的化学概念（如有机物的组成与结构）讨论其可能的答案不等式讨论当计算过程中出现不等式时，根据有关的化学原理讨论其可能的答案【要点例析】守恒法1.守恒法已知变化前后某一特定不变的量，建立等式计算的方法例1 在臭氧发生器中装入100mlo2，经反应3o22 o3，最后气体体积变为95ml（体积均为标准状况下测定），则反应后混合气体的密度为（ ）

5、a.1.43g·l1 b.1.50 g·l1 c.2.14g·l1 d.无法判断聚焦解题策略：根据质量守恒定律反应前后容器中气体的质量不变，等于反应前100ml o2的质量。则反应后混合气体：=（0.1l/22.4 l/mol×32g/mol）/0.095l =1.50g/l解答：b聚焦化学思想： 求解本题应避开氧气未完全转化为臭氧的细节，而直接根据气体的质量守恒和密度的公式进行计算。例2 某氧化剂中，起氧化作用的是x2o72离子，在溶液中0.2 mol该离子恰好能使0.6molso32离子完全氧化，则x2o72离子还原后的化合价为（ ）a+1 b+2

6、c+3 d+4聚焦解题策略： 设反应后x元素的化合价为a.则x元素化合价由6降为a，s元素化合价由4升为6。1molx元素得电子（6a）mol，1mols元素失电子（64）mol=2 mol。由电子得失守恒可知：2×0.2（6a）=0.6×2， a=+3 。 解答：c例3 镁带在空气中完全燃烧后，生成氧化镁和氮化镁。将其产物溶于60ml2.0mol/l稀盐酸中, 转化为氯化镁和氯化铵； 再加入20ml0.50mol/lnaoh溶液以中和多余的酸, 最后加入过量naoh溶液使氨全部逸出, 并测得氨气的质量为0.17g。则镁带的质量为（ ）a.1.2g b.2.4 g c.3.

7、6g d.无法判断聚焦解题策略：依题意可知：在镁带燃烧产物与60ml2.0mol/l稀盐酸和20ml0.50mol/lnaoh溶液混合的溶液中最终存在mgcl2 、nh4cl、nacl三种溶质；根据元素守恒可知：n（mg）=n（mg2+），n（nh4+）=n（nh3）；根据溶液中阳阴离子正负电荷守恒可得：n（mg2+）×2+n（nh4+）×1+n（na+）×1=n（cl-）×1即：2n（mg2+）+0.50mol/l×0.020l=2.0mol/l×0.060l×1解得n（mg2+）=0.050mol,m（mg）=0.050

8、mol×24g/mol=1.2g。解答：a聚焦化学思想：本题避开了书写繁琐的化学方程式和纷繁复杂的分步计算过程，直接经终态分析，由元素守恒和离子电荷守恒求解，提高了解题的速度和准确度。解题模型：守恒法是根据物质变化前后某一特定的量固定不变（如质量守恒、元素或原子团的物质的量守恒、氧化还原反应中电子得失守恒、溶液中阳阴离子正负电荷守恒或物料守恒、化合物中正负化合价守恒等）的关系，建立等式求解。方程组法2.方程组法已知几元混合物的几个总量，列出方程组求解其组分含量的通用方法例4 一种含有mgo、mg3n2的混合物，若其中镁元素的质量分数为62.4%，则氮元素的质量分数为（ ）。a.37.

9、6% b.5.60% c.3.20% d.无法确定聚焦解题策略： 本题属于二元混合物组分含量的计算，可采用通用的方程组法求解。解法一：设每100g混合物中含有mgoxmol、mg3n2ymol。依题意得：40x+100y =100（混合物质量守恒）； 24(x+3y )=62.4（镁元素质量守恒）联立解得：y =0.2（mol)，。解法二：设每100g混合物中含有n元素xg，则o元素为（100-62.4-x)g。根据元素的正负化合价守恒得：，解得x=5.60。解答：b聚焦化学思想： 方程组法既可应用于混合物反应的计算，也可用于混合物组成含量的计算。本题应用方程组法求解，在运算上比应用正负化合价

10、守恒法求解要简便一点。例5（2011年上海高考二模）将na2co3和khco3组成的均匀混合粉末分别加入100ml物质的量浓度相等的盐酸中，测得如下数据。则下列分析推理中正确的是（ ）实验序号123m(混合物)10.3 g15.45 g41.2gv(co2)(标况)2.24 l3.36 l2.24 l提示：co23- + h+ hco3-、hco3- + h+ co2+ h2oa盐酸的物质的量浓度为3.0 mol/l b根据表中数据不能计算出混合物中khco3的质量分数 c加入混合物20.6 g时产生的co2最多 d实验1和实验3的混合物完全反应时消耗hcl的物质的量相同聚焦解题策略：本题涉及

11、二元混合物组分含量计算和实验数据的处理，逐项分析如下：a要求出盐酸的物质的量浓度，应选用盐酸完全反应的实验3数据。但是依据提示，计算时要先由混合盐完全反应的实验1数据，用方程组法求得混合盐中两种盐的物质的量。设实验1中na2co3和khco3分别为xmol、ymol.x+y=2.24/22.4(碳守恒)、106x+100y=10.3（盐的质量守恒）联立解得x=y=0.05则实验3中na2co3和khco3均为0.05mol×4=0.2molco23- + h+ hco3-、hco3- + h+ co2+ h2o,c(hcl)= 3.0 mol/l0.2mol 0.2mol 0.1mo

12、l 2.24lb根据表中数据和上述计算，能求出混合物中khco3的质量分数。c加入混合物20.6 g时，na2co3和khco3均为0.05mol×2=0.1molco23- + h+ hco3-、 hco3- + h+ co2+ h2o,恰好完全反应，产生co2最多0.1mol 0.1mol 0.1mol（0.1+0.1）mol 0.2mol 0.2mol d实验1消耗hcl(0.05+0.1)mol, 实验3消耗hcl(0.2+0.1)mol,不相同。解答：a、c解题模型：方程组法是根据题意设两个未知数（x、ymol），列出方程组求解。关系式法 1.组成变化关系式法找出物质组成或

13、变化的某几个量之间的关系，列比例式求解的方法例6 某无水混合物由feso4 和fe2(so4)3组成。测知该混合物中硫的质量分数为a%，则其中铁元素的质量分数为（ ）a.(100-4a)% b.(100-2a)% c.(100-a)% d.(100-3a)%聚焦解题策略： 本题若按混合物组成含量计算的通用方法方程组法求解，则是小题大做。可按以下混合物组成关系式求解：混合物 s so4 fe 32 96 100 a 3a 100-3a解答：d聚焦化学思想： 本题应用混合物组成中so4的式量是s的3倍的特殊关系，通过关系式的展现，使得问题一目了然而速解。例7 na2co3、nahco3、cao和n

14、aoh组成的白色固体混合物27.2g，溶于足量水并充分反应后，溶液中ca2、co32、hco3全部转化为沉淀，将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体29.0g。原混合物中na2co3的质量为（ ）a.5.3g b.10.6g c.15.9g d.无法判断聚焦解题策略：根据题意发生下列总反应：nahco3+ cao+ h2ocaco3+ naoh+ h2o、na2co3+ cao+ h2ocaco3 + naoh得变化关系式：na2co3h2o固体增重 106 18 18 10.6g 29-27.2=1.8g解答：b解题模型：关系式法是利用物质组成（如混合物中元素与原子团之间的组成关系）或变化（

15、如多步反应、部分氧化还原反应）的某几个量之间的关系，建立关系式，列比例式求解。2.终态关系法找出最终的物质成分与起始成分的守恒关系，列方程求解的方法例9（上海高考题） 在由fe、feo和fe2o3组成的混合物中加入100ml2mol/l的盐酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448ml气体（标准状况），此时溶液中无fe3+离子。则下列判断正确的是（ ）（提示：2fe3+ fe3fe2+）a.混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为113b.反应后所得溶液中的fe2+离子与cl- 离子的物质的量之比为12 c.混合物里，feo的物质的量无法确定，但fe比fe2o3的物质的量多 d.混合物里，f

16、e2o3的物质的量无法确定，但fe比feo的物质的量多聚焦解题策略： 根据fe、feo和fe2o3均能与盐酸反应,假如三者物质的量相等,则消耗hcl的物质的量之比为113；但因反应后溶液中无fe3+,即发生了隐蔽反应:2fe3+fe3fe2+,则有定量关系:fe2o32fe3+fe，所以fe比fe2o3的物质的量多；由于反应后溶液中最终只有一种溶质fecl2，则n(fe2+)n(cl-)=12（此乃终态分析法）；若设feo和fe2o3分别有xmol、ymol，则fe有(y+0.02)mol,据fe守恒和离子电荷守恒得:(y+0.02+x+2y)×2=0.1×2×1

17、,仅由此式无法确定feo和fe2o3的物质的量。 （不符合“已知二元混合物的两个总量，列出方程组求解其组分含量”解题模型，所以无法确定feo和fe2o3的物质的量）解答：b、c聚焦化学思想：终态法的解题关键是：从整体出发，找出最终的物质成分与起始成分的守恒关系。解题模型：终态法是从整体出发（如混合物在溶液中的离子反应、图像型计算、溶解结晶计算），找出最终的物质成分与起始成分的守恒关系列方程求解。3.对应关系法从混合物的整体出发，找出某种定量对应关系求解的方法例21 在密闭容器中盛有h2、o2、cl2的混合气体，用电火花使三种气体恰好完全反应，冷至室温得液态产物溶质的质量分数为25.3%，则容器

18、内原有h2、o2、cl2的体积比为( ) a. 7:3:1 b. 9:6:1 c. 26:192:71 d. 13:6:1聚焦解题策略： 根据在点燃条件下，2h2 + o2 2h2o和h2+ cl22hcl可找到三种气体恰好完全反应时，h2 的总分子数等于o2 分子数的2倍加上cl2的分子数的对应关系，即：n（h2）=2 n（o2）+ n（cl2），对照选项，7=2×3+1、13=2×6+1，a、d符合对应关系。“验根”：溶质hcl的质量分数=25%解答：d聚焦化学思想： 本题中的对应关系是潜在的，要善于挖掘。若本题有多个选项符合上述对应关系，则应根据溶质的质量分数25.3

19、%进行“验根”。例22 已知：2h2s+o2（不足）2s+ 2h2o、2h2s+3o22so2+ 2h2o。现有常温常压下100ml硫化氢和氧气的混合气体，在一定条件下充分燃烧，恢复到原来状态时，剩余35ml气体，则原混合气体中硫化氢和氧气的体积比可能是（ ）a.1317 b.1713 c.4713 d.1347聚焦解题策略：如硫化氢与氧气(不论o2是否充足)的混合气体反应中：v (消耗的h2s) v (反应后气体体积缩小)=23,由此求得v (消耗的h2s)=130/3ml。讨论：若h2s过量，则原混合气体中硫化氢和氧气的体积比=（130/3+35）1/2×130/3=4713；若

20、o2过量，则原有硫化氢和氧气的体积比=130/3（100-130/3）=1317。解答：a、c聚焦化学思想： 在平时的学习过程中，要善于运用整体分析技巧，寻找并积累一些用于解题的“对应关系”，除上述对应关系外，还有其他的对应关系等等。解题模型：从混合物反应或组成中挖掘出定量对应关系，由关系式求解（要注意“验根”）。差量法/和量法4.差量法找出物质某种单一变化的差量，建立关系式，列比列式求解的方法例7 （2009年全国高考题）为了测定某含有nahco3杂质的na2co3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品的纯度（质量分数）是（ ）a. b. c. d.聚焦解题策略：由2na

21、hco3na2co3+co2+h2o m（固体减少） 2×84 44 18 62 x g w1g-w2gx=( w1g-w2g)84/31 na2co3样品的纯度=解答：a解题模型：差量法是根据物质单一变化的实际差量（质量差、物质的量差、摩尔质量差、气体体积差、压强差、密度差、反应热差、溶解度差），由变化关系式找出“理论差量”，并把它当成一个变化量与题给的“实际差量”列出比列式求解。转化法1图表法根据题给图表数据进行计算或根据计算作出图像的计算方法例10 （2006年上海高考题）在标准状况下，向100ml氢硫酸溶液中通人二氧化硫气体，溶液ph变化如图所示，则原氢硫酸溶液的物质的量浓度

22、为( ) 提示：2h2s+so23s+ 2h2oa.0.5mol/l b0.05mol/lc.1mol/l d0.1mol/l 聚焦解题策略：从题给图像中可以发现在反应so2+2h2s3s+2h2o恰好完全反应时，消耗so2气体112ml，即0.005mol,与其反应的h2s为2×0.005mol,c(h2s)= 2×0.005mol/0.1l=0.1mol/l。解答：d例25（2010浦东高考一模）向用盐酸酸化的mgcl2、fecl3混合溶液中逐滴滴入naoh溶液，生成的沉淀质量与滴入naoh溶液体积关系如右图，则原混合溶液中mgcl2与fecl3的物质的量之比为0v(n

23、aoh) (ml)沉淀质量 (g)白色沉淀ab cda bc d聚焦解题策略：令naoh溶液浓度为1mol/l,根据图像和关系式：mgcl22naoh、fecl33naoh 1 2 1 3 x (d-c) y (b-a) =解答：d聚焦化学思想：此题容易错选c，属于粗心大意引起的视觉错误。解题模型：图表法是抓住图像或表格中数据变化特征，并与有关概念、规律、物质性质等相结合，从中发现条件，确定计算关系；或作出图像求解。2.令值法给题目赋于一个具体而又便于速算的特殊值求解的方法例11 在一定量密度为1.45 g/cm3的稀硫酸中，逐滴加入bacl2溶液，直至沉淀完全为止，已知沉淀的质量与原稀硫酸的

24、质量相等，则原稀硫酸溶液的浓度为（ ）a.29.6% b.42.1% c.14.8mol/l d.6.22mol/l聚焦解题策略： 设生成baso4沉淀1mol。依题意，参加反应的硫酸为1mol（98g），且稀硫酸溶液的质量与1molbaso4沉淀的质量（233g）相等,将这些数据代入浓度计算公式，并对照选项数据估算求解。解答：b、d聚焦化学思想： 本题采用的赋值法又叫设“1”法。例12（全国高考题） 在化合物x2y和yz2中，y的质量分数分别为40%和50%，则在化合物x2yz3中，y的质量分数约为（ ）a.35% b.30% c.25% d.20%聚焦解题策略： 设在x2y中，y的相对原子

25、质量为40，则x的相对原子质量为30；在yz2中，y的相对原子质量若为40，则z的相对原子质量为20。故在在化合物x2yz3中，y的质量分数为：解答：c聚焦化学思想： 赋值法的原则要有利于心算、估算和速算。解题模型：赋值法是根据题设条件（如已知某种等量关系的无具体数据型计算、已知条件为比值或求解比值的计算），巧取特殊值，使复杂问题简单化或抽象问题具体化。3.变形法通过改变研究对象的呈现形式，而快速求解的方法例19 在（a）硫酸、(b)芒硝、(c)硫酐、(d) 硫酸亚铁四种化合物中，硫的质量分数由大到小的顺序是 （ ）a.abcd b.cadb c.acdb d.bcda聚焦解题策略： 先将各物

26、质的化学式变形转换，然后观察比较式量越小的含硫量越大。观察比较（a）so3·h2o、(b) so3·na2o·10h2o、(c) so3、(d) so3·feo, 选b。解答：b聚焦化学思想： 把化学式变形的技巧是思维转换的一种方式，将它应用于解答某些计算型化学选择题常有出奇之处。因为它可使复杂问题简单化、含蓄关系明朗化。解题模型：对题给的研究对象或题给数据作出恰当的变形转换（如化学式变形），使复杂问题简单化、含蓄关系明朗化。4. 似算非算法从有关概念或规律入手，充分利用边界条件估算的方法例20（全国高考题）在一个6l的密闭容器中,放入3 lx(g)和2

27、ly(g)，在一定条件下发生下列反应：4x（g）+ 3y（g） 2q（g）+ nr（g）。达到平衡后，容器内温度不变，混合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值为（ ）a.3 b.4 c.5 d.6聚焦解题策略： 由题意可知，达到平衡后，温度不变，固定容积的密闭容器内压强比原来增大了，即混合气体的物质的量比反应前增大了，说明该反应方程式中，生成物气体物质的系数之和大于反应物气体的系数之和，即：（4+3）<（2+n），n5，而本题选项中仅有n=6可满足上述不等式。解答：d聚焦化学思想： 假如本题满足n5的选项不至一项，则需“验根”，可通过化学平衡的“三段分

28、析法”列式求解n值。应用似算非算法和平均值法都有注意“验根”。例24（2008年上海高考题）在石灰窑中烧制生石灰，1molcaco3完全分解所需要的能量，可燃烧0.453mol碳来提供。设空气中o2体积分数为0.21，n2为0.79，则石灰窑产生的气体中co2的体积分数可能是( ) a0.43b0.46c0.49d0.52聚焦解题策略：根据碳完全燃烧：c o2 错误！未找到引用源。 co2 caco3错误！未找到引用源。caoco2 0.453mol 0.453mol 0.453mol 1mol 1mol 产生的co2的总量为1.453mol，消耗0.453molo2,含有的n2为1.70mo

29、l，所以石灰窑产生的气体中co2的体积分数最大为：0.46。若碳不完全燃烧，则石灰窑产生的气体中co2的体积分数有可能为0.43。解答：a、b聚焦化学思想：判断碳不完全燃烧的可能结果体现了“似算非算法”的应用。平均值法6.平均值法找出平均值，根据数学平均值原理求解混合物组成成分的方法例13（全国高考题） 两种金属的混合粉末15g,跟足量盐酸充分反应时,恰好得到11.2 l 氢气（标准状况）。下列各组金属不能构成符合上述条件的混合物是（ ） a.mg和ag    b.cu和zn        c.

30、al和fe        d.mg和al聚焦解题策略： 由2h+2eh2,可知生成11.2 l 氢气（标准状况）（即0.5mol h2），金属总共失去1 mol e，消耗金属混合物的平均摩尔电子质量为15g/mole；而mg、al、fe 、zn分别与盐酸反应的摩尔电子质量分别为12、9、28、32.5g/mole；ag 和cu不与盐酸反应，它们的摩尔电子质量视为大于平均值，根据平均值原则m 1m m 2 判断，cu和zn均大于平均值，mg和al均小于平均值。解答：b、d聚焦化学思想：摩尔电子质量是物质失去

31、或得到1摩尔电子所需要的质量，利用其平均值可判断参加氧化还原反应中的混合物的组成成分。但这仅是平均值法应用的一个方面。例14 2l两种碳氢化合物组成的混合气体与15l氧气混合并充分燃烧，测知反应后气体的体积为11.75l（均在标准状况下测定），则原混合气体的可能组成为（ ）a.ch4和c2h6 b. c2h6和c3h8 c. c2h4和c3h6 d. c2h2 和c3h4 聚焦解题策略： 根据选项一一试算的常规解法太繁。可设原混合气体的平均化学式为cxhy ,则： cxhy + (x+y/4 ) o2 x co2 +y/2 h2o(液体) 气体体积减小 1 x+y/4 x 1+x+y/4 x=

32、1+y/4 2l 2l+15l 11.75l=5.25l 1(1+y/4)=25.25 解得 y=6.5所以，原混合气体的平均化学式为cxh6.5 ,据氢原子平均数，只有b选项符合。解答：b聚焦化学思想：平均值的种类除上述平均摩尔电子质量、平均化学式外，还有平均式量、平均摩尔质量、平均百分含量、平均反应量（平均摩尔电子质量是平均反应量中的一种）。解题模型：平均值法是依题意找出平均值（如平均摩尔电子质量、平均化学式、平均式量、平均摩尔质量、平均百分含量、平均反应量），根据数学平均值原理求解（注意“验根”）。十字交叉法7.十字交叉法找出平均值，采用十字交叉法来求解混合物中两个组分含量的方法例15

33、含氯的质量分数为0.542的nacl和kcl的混合物中含nacl的质量分数是（ ）a0.50 b0.35 c0.75 d0.60聚焦解题策略： 该题属于二元混合物的组分含量的计算，通用的方法一般是采用方程组法，即：设混合物质量为1g，其中nacl 和kcl的质量分别为x 和 y ，依题意得：x + y = 1 即 x + y = 1 解得x =y=0.5035.5 x/58.5 +35.5 y/74.5=0.542×1 0.607 x +0.477 y=0.542上述方程组也可写成二元一次方程0.607 x +0.477 y=0.542（x +y），解得：，其解可写成十字交叉的形式：

34、 nacl含氯质量分数 0.607 0.542-0.477 0.065 x 0.542 = = 即xy=11。kcl含氯质量分数 0.477 0.607-0.542 0.065 y所以，nacl 的含氯质量分数为0.50。解答：a例16（全国高考题） 300ml某浓度的naoh溶液中含有60g溶质。现欲配制1mol/lnaoh溶液，应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( ) a.1：4b.1：5c.2：1d.2：3 聚焦解题策略： 先求得原溶液的浓度为5mol/l，而水的浓度视为0，采用十字交叉法可求得二者混合的近似体积比： 原溶液 5 1 1 1 = （体积比） 水 0 5-1 4解答：a聚焦化学

35、思想： 应用十字交叉法求得物质的量浓度不同的溶质b的溶液混合的体积比是近似体积比，是以混合时体积变化忽略不计为前提的近似计算，一般适用于稀溶液。例17 （上海高考题）由co2、h2和co组成的混合气在同温同压下与氮气的密度相同。 则该混合气体中co2、h2和co的体积比为（ ） a.29:8:13 b.22:1:14 c.13:8:29 d.26:16:57聚焦解题策略： 根据阿伏加德罗定律的推论，同温、同压下，气体密度比1/2= m 1/ m 2 ，可知题给的混合气体的平均摩尔质量与n2同为28g/mol。由于co的摩尔质量为28g/mol，可以任意比混入其中，而co2、h2的体积比（即物质

36、的量之比）可通过十字交叉法计算为：co2摩尔质量（g/mol） 44 26 13 28 =h2摩尔质量（g/mol） 2 16 8即：符合co2、h2和co的体积比=13:8:x的选项均可。解答：c、d解题模型：十字交叉法是在求解混合物中两个组分的含量时，如果能从题中找到这两个组分的量（设为a1、a2）的平均值a，且符合二元一次方程x a1 + y a2 =（x +y）a 的数学关系，均可采用十字交叉法来求解这两个组分的份数比（xy）。若量的单位是复合单位（如摩尔质量单位g/mol、摩尔电子质量单位g/mole、密度单位g/cm3等）,则是其分母中的单位所表示的量之比。讨论法1.极值讨论法先找

37、出极值确定答案的可能取值范围，然后求解的方法例8 （2011上海高考）物质的量为0.10 mol的镁条在只含有co2和o2混合气体的容器中燃烧（产物不含碳酸镁），反应后容器内固体物质的质量不可能为 （ ）a3.2g b4.0g c4.2g d4.6g聚焦解题策略：先根据边界条件（极值）找出固体质量的取值范围，然后依题意确定答案。即：若气体全部为co2，由2mg + co2 2mgo + c 推出固体质量的最大值为4.6g；若气体全部为o2，由2mg + o2 2mgo推出固体质量的中间值为4.0g；若0.10 mol的镁条没有完全反应，推出固体质量的最小值为2.4g；即2.4g固体质量4.6g

38、。解答：d解题模型：极值法是先根据题意（如混合物的组成及反应、平行反应取值范围讨论、化学平衡的计算）找出边界条件（极值）确定答案的可能取值范围，然后结合题给条件求解。2范围讨论法反应物的量之比不确定，求其范围值或由范围值讨论计算的方法 例23 在标准状况下，a l的氯气和氢气的混合气体经光照反应后，所得气体恰好使b molnaoh完全转化为盐，那么a 与b 的关系不可能是（ ）。a.b=a/22.4 b.ba/22.4 c.ba/22.4 d.ba/11.2 聚焦解题策略：本题通常的解法是根据h2和cl2恰好反应、h2过量、cl2过量三种情况来讨论求解。但是对于计算型选择题，则是小题大作。若借

39、用极值思想，对选项中的取值范围作出假设讨论，则极为简便。即：假设al混合气体全是h2，则b=0；假设a l混合气体全是cl2 ，则据cl2+2naohnacl+naclo+h2o， b=a/11.2，依题意应有：0ba/11.2，故ba/11.2是不可能的。解答：d聚焦化学思想：对于计算型选择题中的范围讨论，要尽可能压缩讨论过程，快速求解。例26（上海高考题） 已知fe2o3在高炉中有下列反应：fe2o3co2feoco2。反应形成的固体混合物（fe2o3、feo）中，元素铁和氧的质量比用 mfemo表示。（1）上述固体混合物中，mfemo不可能是 。（a）219 （b）217.5 （c） 2

40、16（2）若mfemo218，计算fe2o3被co还原的百分率为 。（3）设 fe2o3被co还原的百分率为a，则a和混和物中mfemo的关系式为（用含mfe、mo的代数式表示）。a 。请在右图中画出a%和mfe/mo关系的图形。（4）如果fe2o3和co的反应分两步进行：3fe2o3co2fe3o4co2，fe3o4co3feoco2。试分析反应形成的固体混合物可能的组成及相应的mfemo（令mfemo21a，写出a的取值范围）。聚焦解题策略：（1）是有关混合物的组成成分的判断，可用极端假设法。假设固体全部是fe2o3，则 mfemo56×216×3=219；假设固体全部

41、是feo，则 mfemo5616=216；如今是fe2o3和feo的混合物，219mfemo216。（2）因为mfemo218是介于上述两个值的中间值，故解法一：可用十字交叉法：解法二：设fe2o3原有nmol，还原百分率为a%，则有，。（3）由解法二中的的计算式，去掉，可求得，即。因为21/9mfe/mo21/6，所以可求得端点值：若mfe/mo=21/9，则a%=0；若mfe/mo=21/6，则a%=100%，由此端点值便可在坐标系中作图。（4）根据题给的平行反应，先采用极端假设法找到a取值的端点，然后确定不同混合物组成所对应的a的取值范围。或采用数轴法表示：解答：（1）a、c（2）33.

42、3%（3） 作图（如右图）（4）若反应未发生，即固体全部是fe2o3，则mfemo=219；若反应全部生成fe3o4，则mfemo=218；若反应全部生成feo，则mfemo=216；由此可判断混合物的组成及其对应的a的取值范围为：fe2o3+fe3o4：8a9；fe3o4+feo：6a8；fe2o3+fe3o4+feo：6a9。聚焦化学思想：有关图像表格的综合计算是数学上的“数形结合思想”在化学反应计算中的体现，可分为三种类型：（1）“以表求数”（数据表格）型，其解题关键在于：通过分析表格中数据之间变与不变的原因，找出用于计算的有效数据。（2）“以图求数”型，其解题关键在于：理清物质在化学反

43、应中的定量关系，联系图象中的“起点、拐点、终点”与变化趋势，对号入座或利用图示数据列式计算。（3）“求数作图”型，其解题思路一般是：先依题意列出化学反应中有关量之间的数学关系式（一般是二元一次方程），然后找出反应中的几个特殊点，就可以得到几个端点值，最后由端点值在坐标系中作图。例27 (2011上海卢湾二模)重晶石（主要成分是baso4）是制取可溶性钡盐的原料。硫酸钡与木炭粉在隔绝空气的密闭反应器中加强热，发生如下反应： baso4 + 4c bas + 4co baso4 + 4co bas + 4co2 （1）现要生成1mol bas ，则消耗炭粉物质的量n 的范围： 。（2）现将1mol

44、 baso4与n mol的木炭粉发生上述反应，当n<1/2 时，反应器中固体成分是 （写化学式，下同），气体产物是 。（3）如1mol无水硫酸钡完全反应生成bas ，反应后测得生成气体在相同条件下是氢气密度的18.8倍, 则消耗木炭粉的质量是 g。（4）如在上述反应中消耗木炭粉为1mol，生成硫化钡的物质的量为ymol，生成的co和co2 的物质的量之比为x，则y与x关系式为y= 。聚焦解题策略：（1）将+得：baso4 + 2c bas + 2co2，所以要生成1mol bas ，则消耗炭粉物质的量n 的范围为2n4。（2）由baso4 + 2c bas + 2co2，1mol bas

45、o4与n mol的木炭粉发生上述反应，当n<1/2 时，c不足，反应器中固体成分是baso4和bas；气体产物是co2。（3）反应后测得生成气体的平均式量=18.8×2=37.6,由十字交叉法：co摩尔质量（g/mol） 28 6.4 2 37.6 =co2摩尔质量（g/mol） 44 9.6 3设消耗木炭粉xmol，则2x/5+2×3x/5=1×4（o守恒），x=2.5,m(c)=2.5mol×12g/mol=30g.（4）依据题意，有反应ybaso4 + c ybas+co + co2（直接配平法）由o守恒，4y=×1+×2

46、，y=聚焦化学思想：守恒法是应用广泛的根本大法。利用总反应方程式也是确定范围值端点的常用方法。【强化训练】一、选择题（1或2个正确答案）1常温下，向20l真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫(a和b都是正整数，且a5，b5)。反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度约是（ ）a24.5g/l b14.4g/l c8g/l d5.1g/l2向50ml18mol/l的h2so4溶液中加入足量的碳粉并加热,充分反应后, 所产生的co2的量( )a.小于0.45molb.等于0.45 molc.在0.45 mol与0.90 mol之间 d.大于0.90 mol3将常温常压下的50lh2s

47、与60lo2混合点燃充分反应后恢复到原状态，可生成so2（ ）a25l b35l c50l d无法判断4常温常压下，若将盛有amlno、bmlno2、xmlo2混合气体的试管倒置于水中，充分反应后，试管内气体全部消失，则x与a、b的函数关系式正确的是（ ）a.若a=b，则x=a=b b.若ab，则x=（3a+b）/4 c.若a=b，则x=2a=b d.若ab，则x=3a+b/45. （2008年江苏高考题）研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是（ ）a密闭容器中cuo和c高温反应的气体产物：bfe在cl2中的燃烧产物：calcl

48、3溶液中滴加naoh后铝的存在形式：d氨水与so2反应后溶液中的铵盐：6把一定量的锌与100 ml 18.5 mol/l的硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体y 33.6l(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1 l，测得溶液的ph=1，则下列叙述正确的是（ ） a气体y是so2和h2的混合物 b气体y中so2和h2的体积比为4:1c反应中共消耗锌87.5g d反应中共转移电子3 mol7向某naoh溶液中通入co2气体后得溶液m，因co2通入量的不同，溶液m的组成也不同。若向m中逐滴加入盐酸，产生的气体体积v（co2）与加入盐酸的体积v（hcl）的关系有下列图示四种情况，且（2）、（3）、（

49、4）图中分别有oaab，oaab，oa>ab,则下列分析与判断不正确的是（不计co2的溶解）（ ）am中只有一种溶质的有（1）和（3） bm中有两种溶质的有（2）和（4）c（2）图显示m中c（nahco3）c（na2co3） d（4）图显示m中c（nahco3）>c（na2co3）8. （上海高考题）第二主族元素r的单质及其相应氧化物的混合物12g，加足量水经完全反应后蒸干，得固体16g，试推测该元素可能为（ ）a. mg b.ca c.sr d.ba二、填空题 1（2008年北京高考题）通常状况下，x、y和z是三种气态单质。x的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除

50、外)；y和z均由元素r组成，反应y2i2h+i2zh2o可作为y的鉴定反应。 (1)x元素的原子结构示意图是 ，位于元素周期表中 族；y与z的关系是_。 (2)将y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法_。 (3)举出实例说明x的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示) _。(4)气体(cn)2与x化学性质相似，也能与h2反应生成hcn(其水溶液是一种酸)。 hcn分子中含有4个共价键，其结构式是_。 kcn溶液显碱性，原因是(用离子方程式表示)_。(5)加热条件下，足量的z与某金属m的盐mcr3(c为碳元素)完全反应生成cr2和mmrn(m、n均为

51、正整数)。若cr2质量为w1g，mmrn质量为w2g，m的相对原子质量为a，则mmrn中mn_(用含w1、w2、和a的代数式表示)。2（2011上海高考）自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km，压强增大约2500030000 kpa。在地壳内sio2和hf存在以下平衡：sio2(s) +4hf(g)sif4(g)+ 2h2o(g)+148.9 kj根据题意完成下列填空：（1）在地壳深处容易有 气体逸出，在地壳浅处容易有 沉积。（2）如果降低温度，该反应的平衡 （选填编号）。 a一定向正反应方向移动 b在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c一定向逆反应方向移动 d在平衡移动时逆反应速率先减小后增大（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号）。 a2v正(hf)=v逆(h2o) bv(h2o)=2v(sif4) csio2的质量保持不变 d反应物不再转化为生成物（4）若反应的容器容积为2.0l，反应时间8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g/l，在这段时间内hf的平均反应速率为 。3某化工厂每小时生产at（吨）98%（质量分数）硫酸。为使硫充分燃烧，且在下一步催化氧化时不再补充空气，要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%，且不考虑各生产阶段的物料损