化学计算技巧和方法

2011年高考化学分类计算专题复习

化学计算可以说是每年高考的必考内容。一般来说，考查化学计算的试题主要分成两类：一类是以选择题形式出现的小计算题，主要考查考生对大纲要求的基本概念的理解水平（理综卷和化学单科卷均有所体现）；第二类是以大题出现的综合计算题，一般意在考查同元素化合物、化学实验、有机化合物基础知识相联系的综合问题（主要在化学单科卷中出现）。在《08年考试大纲》中，它主要涵盖以下基本要求：

1．掌握有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算。

2．掌握有关物质的量的计算。

3．掌握有关气体摩尔体积的计算。

4．掌握有关溶液浓度（溶液中溶质的质量分数和物质的量浓度）的计算。

5．掌握利用化学反应方程式的计算。

6．掌握有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。

7．掌握有关燃烧热的简单计算。

8．以上各类化学计算的综合应用。

一、有关化学量与化学式的计算

二、有关溶液的计算

三、有关化学反应速率、化学平衡的计算

四、有关氧化还原反应以及电化学的计算

解题策略关键在于根据得失电子总数相等，列出守恒关系式求解

五、有关化学方程式的计算

解题策略：深刻理解化学方程式、热化学方程式的含义，充分利用化学反应前后的有关守恒关系、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

六、有关综合计算

解题策略认真审题，明确是常见综合计算中的哪种类型，寻求解决的合理思路和解决方法，善于抓住化学与数学知识间的交叉点，运用所掌握的数学知识，通过对化学知识的分析，建立函数关系

题型一与物质的量相关的化学计算

【典例1】某非金属单质A和氢气发生化合反应生成B。B为气体，其体积是反应掉氢气体积的2/3倍(同温同压)。以下对B分子组成的推测一定正确的是

A．有2个氢原子 B．有3个氢原子C．有1个A原子 D．有2个A原子

解析：本题以阿佛加德罗定律和质量守恒定律为载体，重点考查分子的基本组成。首先根据题意，设出方程式A＋mH2＝nB,据题意，可知m：n＝3:2,在根据质量守恒，可得结果

知识链接：阿佛加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。

推论：(1)同温同压时:①V1:V2=n1:n2=N1:N2②ρ1:ρ2＝M1:M2③同质量时:V1:V2=M2:M1

(2)同温同体积时:④ p1:p2=n1:n2=N1:N2⑤同质量时: p1:p2=M2:M1

(3)同温同压同体积时: ⑥ρ1:ρ2=M1:M2＝m1:m2

【变式训练】

1、下列说法正确的是

A．200 mL 1 mol/L Al2(SO4)3溶液中，Al3+和SO42-离子总数为6．02×1023

B．标准状况下，22．4 L Cl2和HCl的混合气体中含分子总数为2×6．02×1023

C．0．1 mol原子中含中子数为3．5×6．02×1023

D．30 g甲醛中含共用电子对总数为4×6．02×1023

2、某氯化镁溶液的密度为1．18 g·cm-3，其中镁离子的质量分数为5．1%，300 mL该溶液中Cl－离子的物质的量约等于

A 0．37 mol

B 0．63 mol

C 0．74 mol

D 1．5 mol

题型二燃烧热与热化学方程式的简单计算

【典例2】已知热化学方程式：2H2（气）+O2（气）＝ 2H2O（液）；△H=-571．6kJ/mol 2CO（气）+O2（气）＝ 2CO2（气）；△H=- 586．7kJ/mol 实验测知6gH2与CO混合气体，完全燃烧时放出115．83千焦热量。求混合气体中H2的质量百分含量。

解析：利用可燃烧物质与反应热的关系式进行计算。

设含H2为xmol，CO为ymol

2H2（气）+O2（气）2H2O（液）；△H=-571．6kJ/mol

2mol571．6千焦

xmol

千焦

2CO（气）+O2（气）2CO2（气）；△H=- 586．7kJ/mol

2mol 586．7千焦

xmol千焦

∴

∴H2的质量百分含量：

知识链接：热化学方程式的意义：①注意各物质的聚积状态②用ΔH表示反应吸收和放出的热量，ΔH>0,反应吸热；ΔH<0,反应放热。

③ΔH的单位和化学计量数无关，总是kJ/mol。但是△H的数值和反应式的化学计量数有关，当化学计量数加倍或减半时，△H数值也相应加倍或减半。

【变式训练】

3、25℃、101 kPa下，碳、氢气、甲烷和葡萄糖的燃烧热依次是393．5 kJ/mol、285．8 kJ/mol、890．3 kJ/mol、2800 kJ/mol，则下列热化学方程式正确的是

A．C(s)+1/2O2(g)==CO(g)；△H=-393．5 kJ/mol

B．2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；△H=+571．6 kJ/mol

C．CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)；△H=-890．3 kJ/mol

D．1/2C6H12O6(s)+3O2(g) === 3CO2(g)+3H2O(1)；△H=-1400 kJ/mol

题型三有关氧化还原反应的计算

【典例3】已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化： H2O2→H2O IO3－→I2 MnO4－→Mn2+ HNO2→NO 如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是

A H2O2

B IO3－

C MnO4－

D HNO2

解析：根据“得失电子守恒”原则，1molH2O2、IO3－、MnO4－、HNO2分别得2mol、5mol、5mol、1mol电子，分别能氧化得到的I2为1mo l、2．5mol、2．5mol、0．5mol，而IO3－本身被还原还能产生0．5molI2，即分别得到I21mol、3mol、2．5mol、0．5mol。