内容正文:
第2讲 化学计算的常用方法
必备知识·整合
化学
一、以物质的量为中心的计算
1.牢记6个基本公式
2.明确一个中心
必须以“ ”为中心——“见量化摩,遇问设摩”。
物质的量
结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的 之比,也等于各物质的 之比。
粒子数
物质的量
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)标准状况下,22.4 L HCl溶于1 L水,所得溶液的物质的量浓度为1 mol/L。( )
解析:(1)22.4 L HCl溶于1 L水后,得到的溶液不是1 L,所得溶液的物质的量浓度小于1 mol/L。
(2)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于质量之比。( )
×
×
×
√
二、化学计算的常用方法
1.差量法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出“理论差量”,如反应前后的
差、物质的量差、气体 差等,该差量的大小与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题的方法。
例如:把一铁棒插入CuSO4溶液后,过一段时间取出,铁棒质量增加了4 g,据此可求出参加反应的Fe的质量。
质量
体积
2.关系式法
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定 和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式。
写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。
例如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。
则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即 。
(2)根据原子守恒确定关系式。
上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。
已知量
CO~CaCO3
3.守恒法
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”的过程中某些量的总量保持“ ”。在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。
不变
守恒关系 特征
质量守恒 宏观:反应前后物质的质量守恒
微观:反应前后元素的 守恒
电子守恒 氧化还原反应中,得失 守恒
电荷守恒 电解质溶液中,阳离子所带的 总数等于阴离子所带的负电荷总数
离子方程式中,反应物所带的电荷总数等于生成物所带的 总数,且电性相同
原子个数
电子
正电荷
电荷
[理解·辨析]
判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。
解析:(1)反应中0.5 mol Cu溶解,析出1 mol Ag,溶液减轻76 g。
(2)使用关系式法时,需根据中间产物找出最初反应物和最终生成物之间的物质的量关系。( )
(3)1 mol Na无论生成Na2O或Na2O2,或两者的混合物,均转移1 mol电子。( )
(4)离子方程式中,反应物的正电荷总数等于生成物中正电荷总数。( )
解析:(4)离子方程式中,反应物的电荷总数等于生成物的电荷总数且电性相同。
×
√
√
×
关键能力·提升
化学
考点一 以物质的量为中心的综合计算(比例式法、差量法)
结合化学方程式列比例式计算
答案:(1)30.0
答案:(1)0.06 mol
答案:(2)①0.56 g
答案:②0.5
[归纳拓展] 以物质的量为中心的综合计算题解答步骤
(1)根据题意写出并配平化学方程式。
(2)依据题中所给信息及化学方程式判断过量物质,用完全反应物质的量进行计算。
(3)把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面,两个量及单位“上下一致,左右相当”。
(4)选择有关量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据,列比例式,求未知量。
结合化学方程式找差量计算
3.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。
4.采用热重分析法测定硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。
答案:NH4Fe(SO4)2·12H2O
[归纳拓展] 差量法的解题步骤
(1)分析题意:分析化学反应各物质之间的数量关系、引起差值的原因。
(2)确定是否能用差量法:分析差值与始态量或终态量是否存在比例关系,以确定是否能用差量法。
(3)写出正确的化学方程式。
(4)根据题意确定“理论差量”与题中提供“实际差量”,列出比例关系,求出答案。
考点二 守恒法在解题中的妙用
(2021·浙江6月选考)将3.00 g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置