在高中化学的学习过程中,如果要问同学哪些内容很困难,我想会有很多同学在答出的内容中会包括计算。那么,是不是计算题真的就很难呢?答案当然是否定的。只要有方法,勤动脑,多练习,计算题就不成为困难题。下面老师就根据高中阶段计算题的特点加以分析,希望通过这个分析,为同学们解决计算题提供些许启示。
在化学计算中依据出题特点分成两类:
一 方程式已知,这是相对而言的,包括:
1、反应不熟悉但题干中给出方程式。这类题就需要适当的设未知数(一般都是求什么设什么),再依据反应中各微粒间的固定比例关系列比例式计算。如果是氧化还原反应,需要先画出双线桥,再进行比例式计算。
【例1】火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2,下列说法正确的是( )
A.SO2既是氧化产物又是还原产物
B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1 molCu2S,有4mol硫被氧化
D.每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化
分析:先画出双线桥
,可知A正确,B错误,C错误。
依据双线桥可知电子和被氧化的硫之比是6:1,故D正确。答案:AD
【练1】汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断不正确的是( )
A.生成42.0LN2(标准状况) B.有0.250molKNO3被还原
C.转移电子的物质的量为1.25mol D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
【练2】三氟化氮(NF3)气体在潮湿的环境中能发生如下反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF.下列有关该反应的说法错误的是( )
A.NF3既是氧化剂,又是还原剂 B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2
C.若生成2molHNO3,则转移2mol电子 D.NF3中氮元素的化合价为+3
2、题干中没有给出反应方程式,但是发生的反应是已知的,并且一般反应≤2个。
【例2】现加热5.00g Na2CO3和NaHCO3的混合物,使NaHCO3完全分解,混合物减少了0.31g,则原混合物中Na2CO3的质量为?
分析:该题中涉及的反应是2NaHCO3= Na2CO3+H2O+CO2,可知质量减少的是H2O和CO2。反应中NaHCO3/(H2O+CO2)=168/62,所以NaHCO3是1.68g,则Na2CO33.32g
【练3】将一块部分被氧化的金属钠(假设氧化物只有Na2O2)投入盛满水且倒置水槽内的容器中,此时容器中可收集到448mL(标准状况)气体(假设各步反应完全),以电火花引燃容器里的气体,最终剩余112mL(标准状况)氢气,求被氧化的金属钠中钠及Na2O2的物质的量?
二 方程式未知,此类题中的反应大多是氧化还原反应。方程式未知是相对而言的,包括两种情况:一是方程式很难写出或根本就没办法写出;二是涉及的反应太多,基本都在三个或三个以上。这类题就得需要利用电子守恒、原子守恒、电荷等守恒法来解决。
1反应方程式写起来比较困难或没办法写出。
【例3】在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )
A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol
分析:此题中的反应同学没有学过,但是依据题意可知,是氧化还原反应,就可以利用氧化还原反应中的电子守恒法去解决:2Cr3+→Cr2O72-~6e-
1mol 3mol
PbO2→Pb2+~2e-
xmol 2xmol
而依据电子守恒:2x=3 故x=1.5,所以答案B。
【练4】已知实验室中,可用Co2O3代替MnO2来制备氯气,反应前后存在的六种微粒分别是:Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+。下列叙述不正确的是( )
A.Cl2发生还原反应 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2
C.若反应中生成3molH2O,则转移电子2mol D.在反应中氯元素被氧化
【练5】某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2恰好将Fe2+完全氧化。x值为( )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
2 涉及的反应在三个或三个以上,一般也不用化学方程式法计算,而用守恒法。
【例4】一定质量的Cu和某浓度的硝酸反应,生成硝酸铜、水和NO、NO2、N2O4等多种氮的氧化物,将这些氮的氧化物和标准状况下2.24LO2充分混合后倒扣到水槽中,发现气体完全消失。若将生成的硝酸铜与4mol/LNaOH完全反应,需要多少mL的NaOH溶液?
分析:该题中至少涉及七个反应,所以很难利用反应方程式解题,更适合用守恒法。依题意可知氮元素在过程中只起到传递电子的作用,真正失电子的是Cu,得电子的是O2,依据电子守恒可知Cu为0.2mol,再依据原子守恒:Cu→Cu(OH)2←2NaOH,可知NaOH为0.4mol,即100mL。所以答案100mL。
【练6】
答案:【练1】A 【练2】C 【练3】0.03mol 0.01mol 【练4】A 【练5】A
【练6】A