【微专题讲义】微专题2 化学计算的常用方法-2026届高中化学一轮复习.docxVIP

微专题2化学计算的常用方法

【题型分析】对化学计算的考查是高考命题的热点内容,培养考生的化学计算能力是高中化学教学重点之一。高考化学计算常常结合化学实验、无机化工流程和化学反应原理等进行呈现。

【解题方法】高考命题中,最常用的化学计算方法有“差量法”“关系式法”“极值法”“平均值法”“守恒法”“热重分析法”等,在这几种计算方法中,依据化学方程式的计算是各种计算方法的基础。针对不同的题型,选择相应的方法是解题的关键。

题型一利用守恒法计算

守恒法是一种整合的思维方法,运用守恒定律,不纠缠过程细节,只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态(如反应中的原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等)或相互间的关系(如化合物中的化合价规则、电解质溶液中的电中性原则等),从而达到速解、巧解化学试题的目的。

典例1(2023·山东卷,节选)采用如下方法测定溶有少量HCl的SiHCl3纯度。

m1g样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后,进行如下实验操作:①,②(填操作名称),③称量等操作。测得所得固体氧化物质量为m2g,从下列仪器中选出①②中需使用的仪器,依次为(填字母)。测得样品纯度为(用含m1、m2的代数式表示)。

ABCD

【通法指导】

根据守恒类型,抓住守恒原理,列出守恒等式

(1)解题步骤

(2)守恒类型

守恒法是高中化学计算中一种很重要的方法和技巧,其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题。

题型二利用关系式法计算

关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法,一般适用于多步进行的连续反应,因前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可以根据中间物质的传递关系,找出原料和最终产物之间相应关系式。

典例2(2023·湖北卷,节选改编)铜与过量H2O2溶液反应的探究如下:

(1)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y,nm=56。X的化学式为

(2)取含X粗品0.0500g与过量的酸性KI溶液完全反应(杂质不参加反应)后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗15.00mLNa2S2O3标准溶液。已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2O32?2I-+S4O62?。粗品中X的相对含量为

【通法指导】

应用关系式法的思维模型

题型三热重分析法

由热重分析仪记录的质量随温度的变化关系曲线称为热重曲线,曲线的横轴代表温度,纵轴代表质量。只要物质受热时发生质量变化,都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下,测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线,我们可以知道样品及其可能的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成物等与质量相联系的信息。

典例3(2024·江苏卷,节选)将8.84mgNd(OH)CO3(摩尔质量为221g·mol-1)在氮气氛围中焙烧,剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。550~600℃时,所得固体产物可表示为NdaOb(CO3)c,通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3+)∶n(CO32?)的比值为

【通法指导】

热重分析法解题模型

(1)解题思路

①设晶体的物质的量为1mol,质量为m。

②失重一般先失水,再失非金属氧化物。

③计算每步固体剩余的质量(m余)

样品的固体残留率=固体样品的剩余质量固体样品的起始质量

④晶体中金属元素质量不会减少,仍在m余中。

⑤失重最后一般为金属氧化物,由质量守恒可得m氧,由n金属∶n氧,即可求出失重后物质的化学式。

(2)实例分析

CaC2O4·H2O在氮气氛围中的热重曲线示意图:

题型四利用差量法计算

差量法是指根据化学反应前后物质的某种差量进行计算的方法。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积、反应过程中的热量等在反应中产生的差量,该差量的大小与参加反应的各物质的有关量成正比。解题的关键就是利用相关差量与物质有关量的关系列出比例式,然后求解。

典例4(2021·河北卷)对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足量Na2O2,Na2O2增重0.14g,则固体NaHCO3的质量为g。

【通法指导】

“差量法”思维模型

题型五利用极值法计算

极值法是利用极限思维方式解决一些模糊问题的一种解题技巧,它将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的极值,利用极值进行判断分析并求出结果,有时也称为极端假设法。

典例5把95g含有某一种氯化物杂质的