浅谈化学计算问题的几种分析方法_mol论文

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化学计算是化学学习中的一大难点,计算题千变万化,学生疲于训练,感觉无章可循,但只要抓住化学反应的实质,找出问题的突破口,无论怎么复杂的计算都会化繁为简,那么如何深入剖析条件,提高学生的解题能力?我结合教学中的领悟做些探讨。

一、终态分析法

有些反应涉及的反应物和反应过程较多,解题时很难理清思路,但只要考虑反应的最终结果,不拘泥于过程,借助守恒思想,往往会使问题得到简化。

例1 在空气中放置一段时间的KOH固体,经分析知其中含水a%,含b%,其余为KOH。取此样品mg溶于100mL浓度为1 mol/L的溶液中,所得溶液中剩余硫酸需加ngKOH才能完全中和,然后将溶液蒸干,可得固体(不含结晶水)的质量为____。

利用终态求解法:分析反应方程式,最终溶液蒸干后所得固体为,其物质的量等于原的物质的量。所以有:

例2 有8g ,NaOH混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,最终得到固体质量()

A.8g B.15.5g C.11.7g D.无法计算

此题中四种物质均可与盐酸反应,生成NaCl溶液。有些同学被混合物的总质量为8g这一条件所累,感到因无法知道四种物质质量各为多少而无从下手,因此错选为D。

正解 把握与盐酸恰好完全反应生成NaCl这一条件

HCl —— NaCl

36.5

58.5

200×3.65%

x

所以x=11.7g,选C。

例3 将4g硫粉与7.56g铁粉混合加热使之充分反应,使反应后的固体物质与足量的稀盐酸反应。求:(1)标况下可以生成气体多少升?(2)消耗盐酸的物质的量是多少?

分析 本题涉及反应过程有:

Fe+2HCl—→气体

56

222.4

7.56 x y

所以x=0.27 mol,y=3.024L。

如果能全面分析问题,抓住问题的实质,即产生气体的体积取决于铁粉的物质的量,此问题就简单多了。

一、无数据发散法

无数据条件的习题更使学生无从下手,但只要对题中化学反应进行分析,找到各物质之间的相互关系,运用推理创造条件即可解决问题。

例4 纯净的碳酸氢钙试样在高温下分解,当剩余固体质量为原试样质量一半时碳酸氢钙的分解率为()

A.50%B.75%C.92.7%D.100%

分析 初看题中原试样的质量和已分解的试样质量均不知。但分析分解的方程式前后质量变化可知:

例5 将铜粉和炭粉的混合物放在坩埚里灼烧,使它们各自完全氧化后,固体质量无变化,求原固体混合物中炭粉的质量分数。

分析 从问题可知,炭粉和铜粉的质量没有确定的值,要求炭的质量分数。设固体质量为100g,其中炭x g,在反应中炭粉转化为气态化合物“消失”,而铜粉完全被氧化成CuO质量会增加。由质量不变可知,“消失”与增重相等得:

Cu→CuO 增重

6416

(100-x)g

x即

x=20,即炭的质量分数为20%。

三、条件变换分析法

对于有些化学反应,当反应条件变化时进行的反应有所不同,甚至不反应,在计算中同样要考虑。

例7 在10 mL0.01 mol/L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入0.2mL0.05 mol/L的盐酸,完全反应后在标准状况下生成的体积为(

A.1.344 mLB.2.24 mL

C.0.672 mLD.0 mL

故选D。

例8 向50 mL 18 mol/L 溶液中加入足量的铜片加热,充分反应后,被还原的物质的量为(

A.小于0.45 mol

B.等于0.45 mol

C.在0.45 mol和0.9 mol之间

D.大于0.9 mol

分析 题中隐含了“反应进行过程中硫酸的浓度会逐渐变小”这一条件,若0.05 L的浓硫酸都反应,会有一半被还原,即

,但浓度逐渐变小到稀硫酸时就不能与Cu反应了,故选A。

此题由量变到质变,千万别以为定量的浓硫酸能完全反应而错选为B。

四、方程组法

有些反应常同时有两个反应进行,进而生成混合物,此类计算题可采用列方程组的方法来解决。

例9 把通入含0.8 g NaOH的碱液中,将产物在减压下蒸干,得固体1.37 g,则通入的质量为(

A.0.44 gB.0.88 g

C.0.66g D.都不是

分析 吸收后生成的1.37 g物质的组成是解题的关键,根据:

所以x=0.2 mol,y=0.6 mol,

n(CO):n()=0.6:0.2=3:1

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