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专题10 计算Ⅱ 守恒法、极值法
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06 八月 2024
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能基于物质的量认识物质组成及其化学变化,运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算。
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在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等,任何化学反应在反应前后都遵守此规律。
1.质量守恒(或原子守恒)
化学反应前后各元素原子个数相等,是配平化学反应方程式的基础。
2.电荷守恒
即反应前后阴阳离子所带电荷总数必须相等,是配平离子反应的基础;另一种情况是指电中性原则,即在任何电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数和阴离子所带的负电荷总数相等。
3.得失电子守恒
在氧化还原反应中,失电子总数一定等于得电子总数,是配平氧化还原反应的基础,即得失电子数目相等。
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【基础】元素守恒
建模:一、守恒法
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【基础】得失电子守恒
建模:一、守恒法
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【综合】有关率的计算
建模:三、 对计算中有关“率”的理解
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【综合】实际生产中的综合计算
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2.体系中的守恒
(1)化合物中的化合价规则:在化合物中,正、负化合价的代数和为0;化合物中微粒之间存在确定的组成比,这个组成比在考试中常由化合价规则确定。
(2)电中性原则:指的是在体系中(溶液、离子化合物等),阳离子和阴离子所带的电荷总数相等,整个体系在宏观上不显电性。
(3)物料守恒:溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和,这是元素守恒的一种表示形式。
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二、极值法与平均值
极值法也是一种用于确定可能范围的思想方法,当两种或多种物质混合无法确定某种物理量时,可将混合物全部假设为纯物质(极端情况)进行分析,确定最大值、最小值,混合物的这种物理量介于最大值和最小值之间。
常用极值法解决的问题有:(1)把混合物假设成纯净物;(2)把可逆反应假设成向左或向右的完全反应;(3)把平行反应分别假设成单一反应。
极值法与平均值法是分析问题的两个方面:
如:极值法:已知FeCl2和FeCl3混合物,则混合后的平均化学式表示为FeClx,则2<x<3。
平均值法:已知某混合物的平均化学式为PbO1.2,其中含有PbO2 和另一种PbOx,则x<1.2。
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四、新定义计算
考试中,题目常常会给一个新的定义来考查计算,做这类计算题主要注意以下几步:
1.理解定义:理解题目中给出的新定义,弄清楚定义中自变量代表的含义,以及它们之间的关系。
2.建立数学模型:根据定义式,将其转化为数学表达式。有时,也可以通过表示式的单位来分析计算式。
3.代入已知条件:将题目中给出的具体数值或条件代入到数学模型中。或根据已有的知识,计算出具体的变量数值。
4.进行计算:根据数学模型进行计算,注意运算顺序和单位换算。
5.检查结果:计算完成后,检查答案是否合理,是否符合化学常识。
6.总结讨论:根据试题要求,对结果用化学原理进行解释。
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