高中复习专题:简化化学反应计算.docx
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1、化学计算是化学学习中的重点,也是难点。中学化学常见的计算主要分为两个方面:涉及化学反应的计算,直接根据概念公式的计算。而根据化学反应的计算可以说是重中之重,难中之难,在学习和计算过程中容易对化学方程式产生过分的依赖,形成固定的解题模式:写化学方程式、列比例式、计算结果。但这种常规解题方法,环节较多,过程较复杂,出现差错的机会较多,同时也会因纯数字运算占用时间。如果从一开始就抛弃这种常规地解化学计算的方法,去学会巧妙地寻找化学变化中计算量之间的关系,就能做到事半功倍,还能减少出错的机会,提高解题效率。下面用例题介绍几种常用的运用关系式的方法。一、多步或多个反应寻找相关计算量的关系式例题1:在铁和
2、氧化铁的混合物15g中,加入稀硫酸150mL,标准状况下放出1.68LH2,同时铁和氧化铁均无剩余;向溶液中滴入KSCN溶液,未见颜色变化。为了中和过量的硫酸,且使Fe2+完全转化成Fe(OH)2,共耗去了3molL-1的NaOH溶液200mL。求原硫酸溶液物质的量浓度思路分析:这是一道涉及5个关联反应的计算题,且习题中提供了5个数据,若按照常规解法就显得很复杂,也容易出现错误,而寻找计算量之间的关系式去求解就很简单。下面介绍关系式法解题的思路过程,读者可试着先用常规解法求解此计算题,再与以下用关系式解题法比较,就能体会到化学反应计算中运用关系式的简便.解1:设原硫酸溶液物质的量浓度为C根据题
3、意和反应关系,最后生成的FeSO4 中的SO42-全部由H2 SO4转化而来,即中和过量的硫酸物质的量和FeSO4 物质的量应该等于原硫酸物质的量,根据硫酸与NaOH的反应和FeSO4与NaOH的反应得:H2 SO42NaOH1 2C0.15 30.2C= 2 mol/L解2:根据题意和反应关系,最后所有H2 SO4中的SO42-最后全部转化到Na2 SO4中,同时NaOH中的Na+也全部转化到Na2 SO4中,根据Na2 SO4中Na与SO4的对应关系,就可导出上述H2 SO4与NaOH的对应关系式(2NaOH Na2 SO4 H2 SO4)并求解。例题2:取由镁粉、氯化镁、氢氧化镁、碳酸镁
4、组成的固体混合物28.8g,放人269.5g质量分数为20%的稀硫酸中恰好完全反应,得溶液的质量为291.5g,求反应后所得溶液的溶质质量分数。思路分析:此题一共涉及四个化学反应,如果用常规解法,就很繁琐,也容易出错,但只要分析涉及的四个反应就可得如下的关系式:H2SO4 MgSO4,根据此关系式,求出反应后所得溶液的溶质(MgSO4)的质量。答案:22.6%。例题3 等物质的量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应,所产生的氢气的物质的量之比为 _ 。思路分析:此题的常规解法是,分别设定钠、镁、铝的物质的量,再根据化学方程式分别计算出它们各自所产生的氢气的物质的量,然后求出结果,显然,求解过程相当复
5、杂。但我们可以通过分析化学方程式中量的关系,找出钠、镁、铝与氢气的物质的量的关系式,从对化学方程式的依赖中走出来?解题过程就会十分简单。以金属铝与足量的硫酸反应为例,根据相关化学方程式存在以下关系式:2Al3H2,即Al与H2的物质的量的关系式为:n( H2)=3/2n(Al),由此可推出具有一般意义的金属与酸反应的物质的量的关系式:n( H2) =金属化合价/2n(金属)。根据此关系式不难看出:等物质的量的钠、镁、铝所产生的氢气的物质的量之比,实际上就等于三种金属的化合价之比。 答案:123二、根据原子守恒,求找关系式例4:将2.4克某+2价金属元素的氧化物用足量CO还原,反应生成的CO2全
6、部通入足量石灰水中,得白色沉淀3克,则该金属是:(A)Zn (B)Cu (C)Fe (D)Pb思路分析:设金属氧化物的化学式为RO,根据反应:RO + CO=CO2+ R,可得关系式:RO CO2,又由题目可知白色沉淀是CaCO3,根据题目中的一系列转化得如下关系式:CO CO2 CaCO3(碳原子守恒),最终得出已知的计算量CaCO3和未知的计算量RO的关系式:RO CaCO3这样就使计算过程大大简化。答案:(B)Cu例题5 红磷在氯气中发生燃烧反应,若参加反应的磷与氯气的物质的量之比为1:1.8 ,充分反应后生成物中PC15与PC13物质的量之比是:A. 3: 5 B. 5: 3 C. 3
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