第一零九中学高考化学一轮复习物质的量应用于方程式的计算教案

黑龙江省哈尔滨市第一零九中学2013高考化学一轮复习物质的量应用于方程式的计算教案复习目标：1、了解物质的量运用于化学方程式计算的基本原理和方法。2、掌握一些化学计算的基本方法。基础知识：物质的量应用于化学方程式的计算属高考基本考点，涉及的知识点范围比较广，高考常考热点主要是运用计算技巧进行化学方程式的有关计算。深刻理解化学方程式的含义，充分利用化学反应前后的有关守恒关系解题策略加强与原子结构、元素化合物性质、有机物结构性质等相关知识的横向联系搞清各解题技巧的使用条件和适用范围，读懂题目，正确选择依据化学方程式的计算，基本思想。 N2+3H22NH3 物质的量之比 1∶3∶2 气体体积之比 1∶3∶2 物质的分子数之比 1∶3∶2 物质的质量之比 28∶6∶34下面介绍几种此类计算常见解题方法：1．差量法——根据变化前后的差量列比例式计算解题的一般步骤可分为：①准确写出有关反应的化学方程式；②深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；③根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。【例1】充分锻烧黄铁矿W克，反应完全后，冷却到室温，称的固体物质的质量是mg，生成SO2为V升，则黄铁矿中FeS2的含量是（假设矿石中的杂质受热不分解，也不会与SO2反应）A、60V/22.4W×100%B、22.4V/60W×100%C、80V/22.4W×100%D、3(W-m)/W×100%〖解析〗本题是考查“差量法”的选择型计算题，设黄铁矿中含FeS2的质量为X.利用固体差，可得答案为D。【例2】〖解析〗可将题中信息概括如下：0.15L浓硫酸1L溶液（CuSO4和H2SO4）50mL溶液生成1.68LH2（相当于0.075mol、消耗4.2gFe）、残留3.04g固体（可能是铜或铜、铁混合物）、FeSO4溶液。先判断最后一步反应中铁是否过量：2.8g铁若完全跟硫酸铜反应可生成3.2g铜。说明铁过量，最后残留固体是铁、铜的混合物。用差量法计算50mL溶液中CuSO4的物质的量为0.03mol。所以原溶液中共有H2SO4：（0.075+0.03×2）×EQ\f(1000,50)=2.7mol硫酸的物质的量浓度为18mol/L。2．守恒法——利用质量、元素（原子）、得失电子、电荷守恒计算利用守恒法解题可避免书写繁琐的化学方程式和细枝末节的干扰，直接找出其中特有的守恒关系，提高解题的速度和准确度。守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找恒量对象关系。【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其中含水7.62％，K2CO32.88%,KOH90％，若将此样品1克加入到46.00ml的1mol/l盐酸中，过量的酸再用1.07mol/lKOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体质量为（）A．1.71gB.3.43gC.5.14gD.6.86g〖解析〗此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-，在整个过程中Cl-守恒。即n(KCl)=n(HCl)，可得结果为B。3．关系式法——多步变化用物质的量的关系首尾列式计算关系式法适用于多步进行的连续反应，以中间产物为媒介，找出起始原料和最终产物的关系式，可将多步计算一步完成。有时利用关系式法列出的比例式与利用原子个数守恒列出的比例式相一致，但不能一概而论，关键在于中间过程的变化。要善于区分，正确选择解题技巧。【例4】接触法制硫酸每天的尾气中含少量的二氧化硫，为防止大气污染，在排放前要进行综合利用。（1）某硫酸厂每天排放的11200m3（标况）尾气中含0.2%（体积分数）的二氧化硫，问用氢氧化钠溶液、石灰、及氧气处理后。假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2（2）如果将一定体积的尾气通入100mL3mol∙L-1的NaOH溶液中使其完全反应，经低温、低压蒸得固体19.0g，通过计算确定所得固体物质的成分及其物质的量。〖解析〗（1）由S元素守恒，可得关系式：SO2～CaSO4·2H2O（2）原NaOH的物质的量为：100×10-3L×3mol∙L-1当0.3molNaOH完全转化为NaHSO3时，质量为：0.3mol×104g∙mol-1=31.2g当0.3molNaOH完全转化为Na2SO3时，质量为：0.5×0.3mol×126g∙mol-1=18.9g现生成固体为19.0克，故生成物为Na2SO3和NaHSO3的混合物；设混合物中Na2SO3和NaHSO3物质的量分别为x、y则解之得所得固体为0.046molNa2SO3和0.127molNaHSO3的混合物。〖点评〗有关多步化学反应的计算问题，属于常规计算考点之一，抓住元素守恒总结出关系式，然后展开计算，是解此类题的关键。4．极值法——极端假设的计算方法极值法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。其主要应用于：(1)判断混合物的组成：把混合物看成某组分的纯净物进行计算，求出最大值、最小值，再进行分析讨论。(2)判断可逆反应中某个量的关系：把可逆反应看作向某个方向进行到底的状况。(3)判断可逆反应体系中气体的平均相对分子质量的大小变化，把可逆反应看成向左或向右进行的单一反应。(4)判断生成物的组成：把多个平行反应看作逐个单一反应。【例5】某温度时CuSO4的溶解度是25克,若温度不变,将32克无水CuSO4粉末撒入mg水中,形成饱和溶液并有CuSO4．５Ｈ２Ｏ晶体析出时，则m的取值范围是Ａ．１８g≤m≤128gB.36g≤m≤180gC.18g＜m＜128gD.36g＜m＜180g〖解析〗mg水中一部分作为溶剂水，一部分作为结晶水。可采用极值思想，用假设的方法讨论m的上限和下限，从而确定m的取值范围。答案为C。5．其他方法：化学计算的方法很多，除了上述5种方法外，还有估算法、讨论法、平均值法、十字交叉法、终态法、等效平衡法等。此外近几年的高考中还多次出现了借助数学工具解决化学问题的计算题，测试学生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。此类题目的解题思路是：运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系（等式、函数、图像关系、不等式、数列等），用以解题。课后练习：1．等物质的量的N2、O2、CO2的混合气体，通过Na2O2后，相同条件下测得混合气体的体积是原来的8/9，则此时混合气体中的三者物质的量之比是（）A．1:1:0B．3:4:0.5C．1.5:2:0.5D．3:3:2〖答案〗C2．某碳酸钾样品中含有碳酸钠、硝酸钾和硝酸钡三种杂质中的一种或两种，现将13.8g样品加入足量水，样品全部溶解，再加过量的氯化钙溶液，得到9g沉淀，对样品所含杂质的正确的判断是（）A．肯定没有硝酸钾B．肯定有硝酸钾，可能还有碳酸钠C．肯定没有硝酸钡，可能有硝酸钾D．肯定没有碳酸钠和硝酸钡〖答案〗B3．氯化铵晶体与消石灰的固体混合物90.5g，在150℃下加热至质量不再减少为止，得到残渣40.5g。则原混合物中氯化铵和消石灰的物质的量之比（）A．等于2:1B．大于2:1C．小于2:1D．等于1:1〖答案〗B4．某二价金属的碳酸盐和碳酸氢盐的混合物与足量盐酸反应，消耗H+和产生CO2的物质的量之比为5:4，则混合物中碳酸盐和碳酸氢盐的物质的量之比为（）A．1:2B．1:3C．3:4D．4〖答案〗B5．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质是量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为（设反应中HNO3被还原成NO）（）A．0.448LB．0.672LC．0.896LD．0.224L〖答案〗B6．将溶质A的质量分数为5X和X的两种溶液等体积混合，所得溶液中A的质量分数小于3X，则A可能是（）①H2SO4②C2H5OH③NH3④CH3COOH⑤NaOHA、①⑤B、①④⑤C、②③D、②③④〖答案〗C7．某温度下，Wg某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的Na2O2固体反应，固体质量增加Wg。在①H2②CO③CO和H2混合物④HCHO⑤CH3COOH⑥HOCH2CH2OH中，符合题意的是（）A．均不符合B．只有①②③C．只有④⑤D．全部符合〖答案〗D8、把氯气和氮气混合气1.12L（90%Cl2和10%N2）通过浓氨水，实验测得逸出的气体（除NH3）体积为0.672L（50%Cl2和50%N2），问反应后被氧化的氨的质量是（体积已换算成标况）（）A．3.4gB．0.34gC．1.36gD．13.6g〖答案〗B9、盛有80mLNO气体的试管倒立于盛有水的水槽中，向试管中通入一定体积的O2，结果试管中剩余气体的体积是原有NO体积的一半，则通入O2的体积是（）A．20mLB．30mLC．60mLD．100mL〖答案〗BD10．在4mol·L－1的硫酸和2mol·L－1的硝酸混合溶液10mL中，加入0.96g铜粉，充分反应后最多可收集到标况下的气体的体积为（）A．89.6mLB．112mLC．168mLD．224mL〖答案〗D11．镁铝合金5.1g溶于300mL2mol/L的盐酸，在标准状况下放出气体的体积为5.6L。向反应后的溶液中加入足量氨水，产生沉淀的质量为()A．5.1gB．10.2gC．13.6gD．15.3g〖答案〗C12．在天平两盘中各放一只大小和质量相同的烧杯，两烧杯中都盛有1mol/L的稀硫酸100mL，然后分别向两烧杯中加入一定质量的Mg与Al，充分反应后天平仍保持平衡，则Mg、Al的质量分别是（）A．2.4gMg1.8gAlB．5gMg5gAlC．2gMg2gAlD．0.9697gMg1gAl〖答案〗BD13．5mLAg＋浓度为0.1mol·L－1的某溶液，加入等物质的量的某种碱金属盐，待卤化物完全沉淀后，经过滤、干燥，称得质量为0.013g，则此沉淀是（）A