高考备战:高考化学计算解题策略

2021-01-17 高考化学

  高考备战:高考化学计算解题策略

  选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。例如下题,有两种不同的解法,相比之下,不难看出选取合适方法的重要性:

  例1、 30ml一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24升(s.t.p),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为( )

  a.9 mol/l b.8 mol/l c.5 mol/l d.10 mol/l

  【解析】解法一:因为题目中无指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定,根据铜与硝酸反应的两个方程式:

  (1)3cu+8hno3(稀)=3cu(no3)2+2no↑+4h2o

  (2)cu+4hno3 (浓)=cu(no3) 2+2no2↑+2h2o

  可以设参与反应(1)的cu为x mol,则反应生成的no气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3x mol,再设参与反应(2)的cu为ymol,则反应生成的no2气体为2y mol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组:(x+y)×64=5.12,[(2/3)x+2y]×22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/l,在8-9之间,只能选a.

  解法二:根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成cu2+,则产物应为硝酸铜,且其物质的量与原来的铜片一样,均为5.12/64=0.08摩,从产物的化学式cu(no3)2可以看出,参与复分解反应提供no3-的'hno3有2×0.08=0.16摩;而反应的气态产物,无论是no还是no2,每一个分子都含有一个n原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的hno3的摩尔数,所以每消耗一摩hno3都产生22.4l气体(可以是no或no2甚至是两者的混合物),现有气体2.24l,即有0.1摩hno3参与了氧化还原反应,故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26摩,其浓度为(0.26/0.03)mol/l,在8-9之间,只能选a

  【点评】从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌。

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