高中化學(xué)計(jì)算模型與例析詳解

1、高中化學(xué)計(jì)算八大解題模型（解題方法及其適用條件）常用方法方法分支適用條件1守恒法質(zhì)量守恒化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用微粒守恒某種原子或離子的物質(zhì)的量在幾個(gè)連續(xù)或平行反應(yīng)前后守恒電子守恒氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒電荷守恒溶液中陽陰離子正負(fù)電荷守恒物料守恒平衡體系中某微粒的起始濃度等于其各種存在形式濃度之和濃度守恒一定溫度下的飽和溶液在結(jié)晶前后濃度不變?nèi)苜|(zhì)守恒溶質(zhì)的質(zhì)量在稀釋前后保持不變價(jià)態(tài)守恒化合物中正負(fù)化合價(jià)總數(shù)守恒2方程組法反應(yīng)方程組已知幾元混合物的幾個(gè)反應(yīng)總量，求解其組分含量組成方程組已知幾元混合物的幾個(gè)組成總量，求解其組分含量3關(guān)系式法反應(yīng)關(guān)系式能從多步反應(yīng)或部分氧化還原反應(yīng)中提取物質(zhì)

2、轉(zhuǎn)化關(guān)系式終態(tài)關(guān)系式能從整體出發(fā)找出最終的物質(zhì)成分與起始成分的守恒關(guān)系式對應(yīng)關(guān)系式能從混合物反應(yīng)或組成中挖掘出特定的定量對應(yīng)關(guān)系式組成關(guān)系式能從物質(zhì)或溶液的組成中找出組分之間的定量關(guān)系式4差量法/和量法變化差量/變化和量能利用物質(zhì)單一變化的某個(gè)實(shí)際差量（質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、摩爾質(zhì)量差、氣體體積差、壓強(qiáng)差、密度差、反應(yīng)熱差、溶解度差）及理論差量列出比列式求解/利用和量列式求解組成差量能利用物質(zhì)組成的某個(gè)實(shí)際差量及理論差量列出比列式求解5轉(zhuǎn)化法令值法給題目令一個(gè)具體而又便于速算的特殊值求解某種等量關(guān)系變形法對題給研究對象或數(shù)據(jù)作出恰當(dāng)?shù)淖冃无D(zhuǎn)換（如化學(xué)式變形）規(guī)律法從有關(guān)規(guī)律入手，把握定量問題的答

3、案大方向圖表法抓住圖像或表格中數(shù)據(jù)變化特征，確定計(jì)算關(guān)系或作圖求解數(shù)軸法反應(yīng)物量的不同引起產(chǎn)物不同，確定不同范圍的產(chǎn)物成分函數(shù)法將題給信息中的量的關(guān)系抽象為數(shù)學(xué)表達(dá)式排除法結(jié)合題意限定條件，利用選項(xiàng)信息排除不可能的答案優(yōu)選法結(jié)合題意限定條件，優(yōu)選中間值進(jìn)行驗(yàn)證，確定可能的答案6平均值法各種平均值能找出混合物的某個(gè)平均值（平均式量、平均組成、平均含量、平均濃度、平均反應(yīng)量等），判斷混合物的組成成分7.十字交叉法能找出平均值（a），且符合x a1 + y a2 =（x +y）a 的數(shù)學(xué)關(guān)系，用十字交叉法求解混合物中兩個(gè)組分的含量8.討論法極值討論能找出邊界條件（極值），討論混合物組成的可能范圍范圍

4、討論兩種反應(yīng)物的量之比不確定時(shí)，找恰好反應(yīng)點(diǎn)討論取值范圍結(jié)果討論兩種反應(yīng)物的量之比不確定而產(chǎn)物不同時(shí)，討論可能的結(jié)果假設(shè)討論通過假設(shè)討論確定求解所缺少的數(shù)據(jù)組合討論對測定混合物組分含量的幾個(gè)數(shù)據(jù)，討論其可能的組合不定方程討論當(dāng)計(jì)算過程中出現(xiàn)不定方程時(shí)，根據(jù)有關(guān)的化學(xué)概念（如有機(jī)物的組成與結(jié)構(gòu)）討論其可能的答案不等式討論當(dāng)計(jì)算過程中出現(xiàn)不等式時(shí)，根據(jù)有關(guān)的化學(xué)原理討論其可能的答案【要點(diǎn)例析】守恒法1.守恒法已知變化前后某一特定不變的量，建立等式計(jì)算的方法例1 在臭氧發(fā)生器中裝入100mlo2，經(jīng)反應(yīng)3o22 o3，最后氣體體積變?yōu)?5ml（體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定），則反應(yīng)后混合氣體的密度為（ ）

5、a.1.43g·l1 b.1.50 g·l1 c.2.14g·l1 d.無法判斷聚焦解題策略：根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后容器中氣體的質(zhì)量不變，等于反應(yīng)前100ml o2的質(zhì)量。則反應(yīng)后混合氣體：=（0.1l/22.4 l/mol×32g/mol）/0.095l =1.50g/l解答：b聚焦化學(xué)思想： 求解本題應(yīng)避開氧氣未完全轉(zhuǎn)化為臭氧的細(xì)節(jié)，而直接根據(jù)氣體的質(zhì)量守恒和密度的公式進(jìn)行計(jì)算。例2 某氧化劑中，起氧化作用的是x2o72離子，在溶液中0.2 mol該離子恰好能使0.6molso32離子完全氧化，則x2o72離子還原后的化合價(jià)為（ ）a+1 b+2

6、c+3 d+4聚焦解題策略： 設(shè)反應(yīng)后x元素的化合價(jià)為a.則x元素化合價(jià)由6降為a，s元素化合價(jià)由4升為6。1molx元素得電子（6a）mol，1mols元素失電子（64）mol=2 mol。由電子得失守恒可知：2×0.2（6a）=0.6×2， a=+3 。 解答：c例3 鎂帶在空氣中完全燃燒后，生成氧化鎂和氮化鎂。將其產(chǎn)物溶于60ml2.0mol/l稀鹽酸中, 轉(zhuǎn)化為氯化鎂和氯化銨； 再加入20ml0.50mol/lnaoh溶液以中和多余的酸, 最后加入過量naoh溶液使氨全部逸出, 并測得氨氣的質(zhì)量為0.17g。則鎂帶的質(zhì)量為（ ）a.1.2g b.2.4 g c.3.

7、6g d.無法判斷聚焦解題策略：依題意可知：在鎂帶燃燒產(chǎn)物與60ml2.0mol/l稀鹽酸和20ml0.50mol/lnaoh溶液混合的溶液中最終存在mgcl2 、nh4cl、nacl三種溶質(zhì)；根據(jù)元素守恒可知：n（mg）=n（mg2+），n（nh4+）=n（nh3）；根據(jù)溶液中陽陰離子正負(fù)電荷守恒可得：n（mg2+）×2+n（nh4+）×1+n（na+）×1=n（cl-）×1即：2n（mg2+）+0.50mol/l×0.020l=2.0mol/l×0.060l×1解得n（mg2+）=0.050mol,m（mg）=0.050

8、mol×24g/mol=1.2g。解答：a聚焦化學(xué)思想：本題避開了書寫繁瑣的化學(xué)方程式和紛繁復(fù)雜的分步計(jì)算過程，直接經(jīng)終態(tài)分析，由元素守恒和離子電荷守恒求解，提高了解題的速度和準(zhǔn)確度。解題模型：守恒法是根據(jù)物質(zhì)變化前后某一特定的量固定不變（如質(zhì)量守恒、元素或原子團(tuán)的物質(zhì)的量守恒、氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒、溶液中陽陰離子正負(fù)電荷守恒或物料守恒、化合物中正負(fù)化合價(jià)守恒等）的關(guān)系，建立等式求解。方程組法2.方程組法已知幾元混合物的幾個(gè)總量，列出方程組求解其組分含量的通用方法例4 一種含有mgo、mg3n2的混合物，若其中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為62.4%，則氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）。a.37.

9、6% b.5.60% c.3.20% d.無法確定聚焦解題策略： 本題屬于二元混合物組分含量的計(jì)算，可采用通用的方程組法求解。解法一：設(shè)每100g混合物中含有mgoxmol、mg3n2ymol。依題意得：40x+100y =100（混合物質(zhì)量守恒）； 24(x+3y )=62.4（鎂元素質(zhì)量守恒）聯(lián)立解得：y =0.2（mol)，。解法二：設(shè)每100g混合物中含有n元素xg，則o元素為（100-62.4-x)g。根據(jù)元素的正負(fù)化合價(jià)守恒得：，解得x=5.60。解答：b聚焦化學(xué)思想： 方程組法既可應(yīng)用于混合物反應(yīng)的計(jì)算，也可用于混合物組成含量的計(jì)算。本題應(yīng)用方程組法求解，在運(yùn)算上比應(yīng)用正負(fù)化合價(jià)

10、守恒法求解要簡便一點(diǎn)。例5（2011年上海高考二模）將na2co3和khco3組成的均勻混合粉末分別加入100ml物質(zhì)的量濃度相等的鹽酸中，測得如下數(shù)據(jù)。則下列分析推理中正確的是（ ）實(shí)驗(yàn)序號123m(混合物)10.3 g15.45 g41.2gv(co2)(標(biāo)況)2.24 l3.36 l2.24 l提示：co23- + h+ hco3-、hco3- + h+ co2+ h2oa鹽酸的物質(zhì)的量濃度為3.0 mol/l b根據(jù)表中數(shù)據(jù)不能計(jì)算出混合物中khco3的質(zhì)量分?jǐn)?shù) c加入混合物20.6 g時(shí)產(chǎn)生的co2最多 d實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的混合物完全反應(yīng)時(shí)消耗hcl的物質(zhì)的量相同聚焦解題策略：本題涉及

11、二元混合物組分含量計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，逐項(xiàng)分析如下：a要求出鹽酸的物質(zhì)的量濃度，應(yīng)選用鹽酸完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)。但是依據(jù)提示，計(jì)算時(shí)要先由混合鹽完全反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)1數(shù)據(jù)，用方程組法求得混合鹽中兩種鹽的物質(zhì)的量。設(shè)實(shí)驗(yàn)1中na2co3和khco3分別為xmol、ymol.x+y=2.24/22.4(碳守恒)、106x+100y=10.3（鹽的質(zhì)量守恒）聯(lián)立解得x=y=0.05則實(shí)驗(yàn)3中na2co3和khco3均為0.05mol×4=0.2molco23- + h+ hco3-、hco3- + h+ co2+ h2o,c(hcl)= 3.0 mol/l0.2mol 0.2mol 0.1mo

12、l 2.24lb根據(jù)表中數(shù)據(jù)和上述計(jì)算，能求出混合物中khco3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。c加入混合物20.6 g時(shí)，na2co3和khco3均為0.05mol×2=0.1molco23- + h+ hco3-、 hco3- + h+ co2+ h2o,恰好完全反應(yīng)，產(chǎn)生co2最多0.1mol 0.1mol 0.1mol（0.1+0.1）mol 0.2mol 0.2mol d實(shí)驗(yàn)1消耗hcl(0.05+0.1)mol, 實(shí)驗(yàn)3消耗hcl(0.2+0.1)mol,不相同。解答：a、c解題模型：方程組法是根據(jù)題意設(shè)兩個(gè)未知數(shù)（x、ymol），列出方程組求解。關(guān)系式法 1.組成變化關(guān)系式法找出物質(zhì)組成或

13、變化的某幾個(gè)量之間的關(guān)系，列比例式求解的方法例6 某無水混合物由feso4 和fe2(so4)3組成。測知該混合物中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%，則其中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）a.(100-4a)% b.(100-2a)% c.(100-a)% d.(100-3a)%聚焦解題策略： 本題若按混合物組成含量計(jì)算的通用方法方程組法求解，則是小題大做?？砂匆韵禄旌衔锝M成關(guān)系式求解：混合物 s so4 fe 32 96 100 a 3a 100-3a解答：d聚焦化學(xué)思想： 本題應(yīng)用混合物組成中so4的式量是s的3倍的特殊關(guān)系，通過關(guān)系式的展現(xiàn)，使得問題一目了然而速解。例7 na2co3、nahco3、cao和n

14、aoh組成的白色固體混合物27.2g，溶于足量水并充分反應(yīng)后，溶液中ca2、co32、hco3全部轉(zhuǎn)化為沉淀，將反應(yīng)容器內(nèi)水分蒸干，最后得到白色固體29.0g。原混合物中na2co3的質(zhì)量為（ ）a.5.3g b.10.6g c.15.9g d.無法判斷聚焦解題策略：根據(jù)題意發(fā)生下列總反應(yīng)：nahco3+ cao+ h2ocaco3+ naoh+ h2o、na2co3+ cao+ h2ocaco3 + naoh得變化關(guān)系式：na2co3h2o固體增重 106 18 18 10.6g 29-27.2=1.8g解答：b解題模型：關(guān)系式法是利用物質(zhì)組成（如混合物中元素與原子團(tuán)之間的組成關(guān)系）或變化（

15、如多步反應(yīng)、部分氧化還原反應(yīng)）的某幾個(gè)量之間的關(guān)系，建立關(guān)系式，列比例式求解。2.終態(tài)關(guān)系法找出最終的物質(zhì)成分與起始成分的守恒關(guān)系，列方程求解的方法例9（上海高考題） 在由fe、feo和fe2o3組成的混合物中加入100ml2mol/l的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，并放出448ml氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此時(shí)溶液中無fe3+離子。則下列判斷正確的是（ ）（提示：2fe3+ fe3fe2+）a.混合物里三種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)消耗鹽酸的物質(zhì)的量之比為113b.反應(yīng)后所得溶液中的fe2+離子與cl- 離子的物質(zhì)的量之比為12 c.混合物里，feo的物質(zhì)的量無法確定，但fe比fe2o3的物質(zhì)的量多 d.混合物里，f

16、e2o3的物質(zhì)的量無法確定，但fe比feo的物質(zhì)的量多聚焦解題策略： 根據(jù)fe、feo和fe2o3均能與鹽酸反應(yīng),假如三者物質(zhì)的量相等,則消耗hcl的物質(zhì)的量之比為113；但因反應(yīng)后溶液中無fe3+,即發(fā)生了隱蔽反應(yīng):2fe3+fe3fe2+,則有定量關(guān)系:fe2o32fe3+fe，所以fe比fe2o3的物質(zhì)的量多；由于反應(yīng)后溶液中最終只有一種溶質(zhì)fecl2，則n(fe2+)n(cl-)=12（此乃終態(tài)分析法）；若設(shè)feo和fe2o3分別有xmol、ymol，則fe有(y+0.02)mol,據(jù)fe守恒和離子電荷守恒得:(y+0.02+x+2y)×2=0.1×2×1

17、,僅由此式無法確定feo和fe2o3的物質(zhì)的量。 （不符合“已知二元混合物的兩個(gè)總量，列出方程組求解其組分含量”解題模型，所以無法確定feo和fe2o3的物質(zhì)的量）解答：b、c聚焦化學(xué)思想：終態(tài)法的解題關(guān)鍵是：從整體出發(fā)，找出最終的物質(zhì)成分與起始成分的守恒關(guān)系。解題模型：終態(tài)法是從整體出發(fā)（如混合物在溶液中的離子反應(yīng)、圖像型計(jì)算、溶解結(jié)晶計(jì)算），找出最終的物質(zhì)成分與起始成分的守恒關(guān)系列方程求解。3.對應(yīng)關(guān)系法從混合物的整體出發(fā)，找出某種定量對應(yīng)關(guān)系求解的方法例21 在密閉容器中盛有h2、o2、cl2的混合氣體，用電火花使三種氣體恰好完全反應(yīng)，冷至室溫得液態(tài)產(chǎn)物溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.3%，則容器

18、內(nèi)原有h2、o2、cl2的體積比為( ) a. 7:3:1 b. 9:6:1 c. 26:192:71 d. 13:6:1聚焦解題策略： 根據(jù)在點(diǎn)燃條件下，2h2 + o2 2h2o和h2+ cl22hcl可找到三種氣體恰好完全反應(yīng)時(shí)，h2 的總分子數(shù)等于o2 分子數(shù)的2倍加上cl2的分子數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，即：n（h2）=2 n（o2）+ n（cl2），對照選項(xiàng)，7=2×3+1、13=2×6+1，a、d符合對應(yīng)關(guān)系?！膀?yàn)根”：溶質(zhì)hcl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=25%解答：d聚焦化學(xué)思想： 本題中的對應(yīng)關(guān)系是潛在的，要善于挖掘。若本題有多個(gè)選項(xiàng)符合上述對應(yīng)關(guān)系，則應(yīng)根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)25.3

19、%進(jìn)行“驗(yàn)根”。例22 已知：2h2s+o2（不足）2s+ 2h2o、2h2s+3o22so2+ 2h2o?，F(xiàn)有常溫常壓下100ml硫化氫和氧氣的混合氣體，在一定條件下充分燃燒，恢復(fù)到原來狀態(tài)時(shí)，剩余35ml氣體，則原混合氣體中硫化氫和氧氣的體積比可能是（ ）a.1317 b.1713 c.4713 d.1347聚焦解題策略：如硫化氫與氧氣(不論o2是否充足)的混合氣體反應(yīng)中：v (消耗的h2s) v (反應(yīng)后氣體體積縮小)=23,由此求得v (消耗的h2s)=130/3ml。討論：若h2s過量，則原混合氣體中硫化氫和氧氣的體積比=（130/3+35）1/2×130/3=4713；若

20、o2過量，則原有硫化氫和氧氣的體積比=130/3（100-130/3）=1317。解答：a、c聚焦化學(xué)思想： 在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中，要善于運(yùn)用整體分析技巧，尋找并積累一些用于解題的“對應(yīng)關(guān)系”，除上述對應(yīng)關(guān)系外，還有其他的對應(yīng)關(guān)系等等。解題模型：從混合物反應(yīng)或組成中挖掘出定量對應(yīng)關(guān)系，由關(guān)系式求解（要注意“驗(yàn)根”）。差量法/和量法4.差量法找出物質(zhì)某種單一變化的差量，建立關(guān)系式，列比列式求解的方法例7 （2009年全國高考題）為了測定某含有nahco3雜質(zhì)的na2co3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質(zhì)量變?yōu)閣2g，則該樣品的純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）是（ ）a. b. c. d.聚焦解題策略：由2na

21、hco3na2co3+co2+h2o m（固體減少） 2×84 44 18 62 x g w1g-w2gx=( w1g-w2g)84/31 na2co3樣品的純度=解答：a解題模型：差量法是根據(jù)物質(zhì)單一變化的實(shí)際差量（質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、摩爾質(zhì)量差、氣體體積差、壓強(qiáng)差、密度差、反應(yīng)熱差、溶解度差），由變化關(guān)系式找出“理論差量”，并把它當(dāng)成一個(gè)變化量與題給的“實(shí)際差量”列出比列式求解。轉(zhuǎn)化法1圖表法根據(jù)題給圖表數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算或根據(jù)計(jì)算作出圖像的計(jì)算方法例10 （2006年上海高考題）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向100ml氫硫酸溶液中通人二氧化硫氣體，溶液ph變化如圖所示，則原氫硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度

22、為( ) 提示：2h2s+so23s+ 2h2oa.0.5mol/l b0.05mol/lc.1mol/l d0.1mol/l 聚焦解題策略：從題給圖像中可以發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)so2+2h2s3s+2h2o恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗so2氣體112ml，即0.005mol,與其反應(yīng)的h2s為2×0.005mol,c(h2s)= 2×0.005mol/0.1l=0.1mol/l。解答：d例25（2010浦東高考一模）向用鹽酸酸化的mgcl2、fecl3混合溶液中逐滴滴入naoh溶液，生成的沉淀質(zhì)量與滴入naoh溶液體積關(guān)系如右圖，則原混合溶液中mgcl2與fecl3的物質(zhì)的量之比為0v(n

23、aoh) (ml)沉淀質(zhì)量 (g)白色沉淀ab cda bc d聚焦解題策略：令naoh溶液濃度為1mol/l,根據(jù)圖像和關(guān)系式：mgcl22naoh、fecl33naoh 1 2 1 3 x (d-c) y (b-a) =解答：d聚焦化學(xué)思想：此題容易錯(cuò)選c，屬于粗心大意引起的視覺錯(cuò)誤。解題模型：圖表法是抓住圖像或表格中數(shù)據(jù)變化特征，并與有關(guān)概念、規(guī)律、物質(zhì)性質(zhì)等相結(jié)合，從中發(fā)現(xiàn)條件，確定計(jì)算關(guān)系；或作出圖像求解。2.令值法給題目賦于一個(gè)具體而又便于速算的特殊值求解的方法例11 在一定量密度為1.45 g/cm3的稀硫酸中，逐滴加入bacl2溶液，直至沉淀完全為止，已知沉淀的質(zhì)量與原稀硫酸的

24、質(zhì)量相等，則原稀硫酸溶液的濃度為（ ）a.29.6% b.42.1% c.14.8mol/l d.6.22mol/l聚焦解題策略： 設(shè)生成baso4沉淀1mol。依題意，參加反應(yīng)的硫酸為1mol（98g），且稀硫酸溶液的質(zhì)量與1molbaso4沉淀的質(zhì)量（233g）相等,將這些數(shù)據(jù)代入濃度計(jì)算公式，并對照選項(xiàng)數(shù)據(jù)估算求解。解答：b、d聚焦化學(xué)思想： 本題采用的賦值法又叫設(shè)“1”法。例12（全國高考題） 在化合物x2y和yz2中，y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%和50%，則在化合物x2yz3中，y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為（ ）a.35% b.30% c.25% d.20%聚焦解題策略： 設(shè)在x2y中，y的相對原子

25、質(zhì)量為40，則x的相對原子質(zhì)量為30；在yz2中，y的相對原子質(zhì)量若為40，則z的相對原子質(zhì)量為20。故在在化合物x2yz3中，y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：解答：c聚焦化學(xué)思想： 賦值法的原則要有利于心算、估算和速算。解題模型：賦值法是根據(jù)題設(shè)條件（如已知某種等量關(guān)系的無具體數(shù)據(jù)型計(jì)算、已知條件為比值或求解比值的計(jì)算），巧取特殊值，使復(fù)雜問題簡單化或抽象問題具體化。3.變形法通過改變研究對象的呈現(xiàn)形式，而快速求解的方法例19 在（a）硫酸、(b)芒硝、(c)硫酐、(d) 硫酸亞鐵四種化合物中，硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序是 （ ）a.abcd b.cadb c.acdb d.bcda聚焦解題策略： 先將各物

26、質(zhì)的化學(xué)式變形轉(zhuǎn)換，然后觀察比較式量越小的含硫量越大。觀察比較（a）so3·h2o、(b) so3·na2o·10h2o、(c) so3、(d) so3·feo, 選b。解答：b聚焦化學(xué)思想： 把化學(xué)式變形的技巧是思維轉(zhuǎn)換的一種方式，將它應(yīng)用于解答某些計(jì)算型化學(xué)選擇題常有出奇之處。因?yàn)樗墒箯?fù)雜問題簡單化、含蓄關(guān)系明朗化。解題模型：對題給的研究對象或題給數(shù)據(jù)作出恰當(dāng)?shù)淖冃无D(zhuǎn)換（如化學(xué)式變形），使復(fù)雜問題簡單化、含蓄關(guān)系明朗化。4. 似算非算法從有關(guān)概念或規(guī)律入手，充分利用邊界條件估算的方法例20（全國高考題）在一個(gè)6l的密閉容器中,放入3 lx(g)和2

27、ly(g)，在一定條件下發(fā)生下列反應(yīng)：4x（g）+ 3y（g） 2q（g）+ nr（g）。達(dá)到平衡后，容器內(nèi)溫度不變，混合氣體的壓強(qiáng)比原來增加5% ，x的濃度減小1/3，。則該反應(yīng)方程式中的n值為（ ）a.3 b.4 c.5 d.6聚焦解題策略： 由題意可知，達(dá)到平衡后，溫度不變，固定容積的密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)比原來增大了，即混合氣體的物質(zhì)的量比反應(yīng)前增大了，說明該反應(yīng)方程式中，生成物氣體物質(zhì)的系數(shù)之和大于反應(yīng)物氣體的系數(shù)之和，即：（4+3）<（2+n），n5，而本題選項(xiàng)中僅有n=6可滿足上述不等式。解答：d聚焦化學(xué)思想： 假如本題滿足n5的選項(xiàng)不至一項(xiàng)，則需“驗(yàn)根”，可通過化學(xué)平衡的“三段分

28、析法”列式求解n值。應(yīng)用似算非算法和平均值法都有注意“驗(yàn)根”。例24（2008年上海高考題）在石灰窯中燒制生石灰，1molcaco3完全分解所需要的能量，可燃燒0.453mol碳來提供。設(shè)空氣中o2體積分?jǐn)?shù)為0.21，n2為0.79，則石灰窯產(chǎn)生的氣體中co2的體積分?jǐn)?shù)可能是( ) a0.43b0.46c0.49d0.52聚焦解題策略：根據(jù)碳完全燃燒：c o2 錯(cuò)誤！未找到引用源。 co2 caco3錯(cuò)誤！未找到引用源。caoco2 0.453mol 0.453mol 0.453mol 1mol 1mol 產(chǎn)生的co2的總量為1.453mol，消耗0.453molo2,含有的n2為1.70mo

29、l，所以石灰窯產(chǎn)生的氣體中co2的體積分?jǐn)?shù)最大為：0.46。若碳不完全燃燒，則石灰窯產(chǎn)生的氣體中co2的體積分?jǐn)?shù)有可能為0.43。解答：a、b聚焦化學(xué)思想：判斷碳不完全燃燒的可能結(jié)果體現(xiàn)了“似算非算法”的應(yīng)用。平均值法6.平均值法找出平均值，根據(jù)數(shù)學(xué)平均值原理求解混合物組成成分的方法例13（全國高考題） 兩種金屬的混合粉末15g,跟足量鹽酸充分反應(yīng)時(shí),恰好得到11.2 l 氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。下列各組金屬不能構(gòu)成符合上述條件的混合物是（ ） a.mg和ag    b.cu和zn        c.

30、al和fe        d.mg和al聚焦解題策略： 由2h+2eh2,可知生成11.2 l 氫氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）（即0.5mol h2），金屬總共失去1 mol e，消耗金屬混合物的平均摩爾電子質(zhì)量為15g/mole；而mg、al、fe 、zn分別與鹽酸反應(yīng)的摩爾電子質(zhì)量分別為12、9、28、32.5g/mole；ag 和cu不與鹽酸反應(yīng)，它們的摩爾電子質(zhì)量視為大于平均值，根據(jù)平均值原則m 1m m 2 判斷，cu和zn均大于平均值，mg和al均小于平均值。解答：b、d聚焦化學(xué)思想：摩爾電子質(zhì)量是物質(zhì)失去

31、或得到1摩爾電子所需要的質(zhì)量，利用其平均值可判斷參加氧化還原反應(yīng)中的混合物的組成成分。但這僅是平均值法應(yīng)用的一個(gè)方面。例14 2l兩種碳?xì)浠衔锝M成的混合氣體與15l氧氣混合并充分燃燒，測知反應(yīng)后氣體的體積為11.75l（均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定），則原混合氣體的可能組成為（ ）a.ch4和c2h6 b. c2h6和c3h8 c. c2h4和c3h6 d. c2h2 和c3h4 聚焦解題策略： 根據(jù)選項(xiàng)一一試算的常規(guī)解法太繁?？稍O(shè)原混合氣體的平均化學(xué)式為cxhy ,則： cxhy + (x+y/4 ) o2 x co2 +y/2 h2o(液體) 氣體體積減小 1 x+y/4 x 1+x+y/4 x=

32、1+y/4 2l 2l+15l 11.75l=5.25l 1(1+y/4)=25.25 解得 y=6.5所以，原混合氣體的平均化學(xué)式為cxh6.5 ,據(jù)氫原子平均數(shù)，只有b選項(xiàng)符合。解答：b聚焦化學(xué)思想：平均值的種類除上述平均摩爾電子質(zhì)量、平均化學(xué)式外，還有平均式量、平均摩爾質(zhì)量、平均百分含量、平均反應(yīng)量（平均摩爾電子質(zhì)量是平均反應(yīng)量中的一種）。解題模型：平均值法是依題意找出平均值（如平均摩爾電子質(zhì)量、平均化學(xué)式、平均式量、平均摩爾質(zhì)量、平均百分含量、平均反應(yīng)量），根據(jù)數(shù)學(xué)平均值原理求解（注意“驗(yàn)根”）。十字交叉法7.十字交叉法找出平均值，采用十字交叉法來求解混合物中兩個(gè)組分含量的方法例15

33、含氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.542的nacl和kcl的混合物中含nacl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）a0.50 b0.35 c0.75 d0.60聚焦解題策略： 該題屬于二元混合物的組分含量的計(jì)算，通用的方法一般是采用方程組法，即：設(shè)混合物質(zhì)量為1g，其中nacl 和kcl的質(zhì)量分別為x 和 y ，依題意得：x + y = 1 即 x + y = 1 解得x =y=0.5035.5 x/58.5 +35.5 y/74.5=0.542×1 0.607 x +0.477 y=0.542上述方程組也可寫成二元一次方程0.607 x +0.477 y=0.542（x +y），解得：，其解可寫成十字交叉的形式：

34、 nacl含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.607 0.542-0.477 0.065 x 0.542 = = 即xy=11。kcl含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.477 0.607-0.542 0.065 y所以，nacl 的含氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50。解答：a例16（全國高考題） 300ml某濃度的naoh溶液中含有60g溶質(zhì)?，F(xiàn)欲配制1mol/lnaoh溶液，應(yīng)取原溶液與蒸餾水的體積比約為( ) a.1：4b.1：5c.2：1d.2：3 聚焦解題策略： 先求得原溶液的濃度為5mol/l，而水的濃度視為0，采用十字交叉法可求得二者混合的近似體積比： 原溶液 5 1 1 1 = （體積比） 水 0 5-1 4解答：a聚焦化學(xué)

35、思想： 應(yīng)用十字交叉法求得物質(zhì)的量濃度不同的溶質(zhì)b的溶液混合的體積比是近似體積比，是以混合時(shí)體積變化忽略不計(jì)為前提的近似計(jì)算，一般適用于稀溶液。例17 （上海高考題）由co2、h2和co組成的混合氣在同溫同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤?則該混合氣體中co2、h2和co的體積比為（ ） a.29:8:13 b.22:1:14 c.13:8:29 d.26:16:57聚焦解題策略： 根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫、同壓下，氣體密度比1/2= m 1/ m 2 ，可知題給的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量與n2同為28g/mol。由于co的摩爾質(zhì)量為28g/mol，可以任意比混入其中，而co2、h2的體積比（即物質(zhì)

36、的量之比）可通過十字交叉法計(jì)算為：co2摩爾質(zhì)量（g/mol） 44 26 13 28 =h2摩爾質(zhì)量（g/mol） 2 16 8即：符合co2、h2和co的體積比=13:8:x的選項(xiàng)均可。解答：c、d解題模型：十字交叉法是在求解混合物中兩個(gè)組分的含量時(shí)，如果能從題中找到這兩個(gè)組分的量（設(shè)為a1、a2）的平均值a，且符合二元一次方程x a1 + y a2 =（x +y）a 的數(shù)學(xué)關(guān)系，均可采用十字交叉法來求解這兩個(gè)組分的份數(shù)比（xy）。若量的單位是復(fù)合單位（如摩爾質(zhì)量單位g/mol、摩爾電子質(zhì)量單位g/mole、密度單位g/cm3等）,則是其分母中的單位所表示的量之比。討論法1.極值討論法先找

37、出極值確定答案的可能取值范圍，然后求解的方法例8 （2011上海高考）物質(zhì)的量為0.10 mol的鎂條在只含有co2和o2混合氣體的容器中燃燒（產(chǎn)物不含碳酸鎂），反應(yīng)后容器內(nèi)固體物質(zhì)的質(zhì)量不可能為 （ ）a3.2g b4.0g c4.2g d4.6g聚焦解題策略：先根據(jù)邊界條件（極值）找出固體質(zhì)量的取值范圍，然后依題意確定答案。即：若氣體全部為co2，由2mg + co2 2mgo + c 推出固體質(zhì)量的最大值為4.6g；若氣體全部為o2，由2mg + o2 2mgo推出固體質(zhì)量的中間值為4.0g；若0.10 mol的鎂條沒有完全反應(yīng)，推出固體質(zhì)量的最小值為2.4g；即2.4g固體質(zhì)量4.6g

38、。解答：d解題模型：極值法是先根據(jù)題意（如混合物的組成及反應(yīng)、平行反應(yīng)取值范圍討論、化學(xué)平衡的計(jì)算）找出邊界條件（極值）確定答案的可能取值范圍，然后結(jié)合題給條件求解。2范圍討論法反應(yīng)物的量之比不確定，求其范圍值或由范圍值討論計(jì)算的方法 例23 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a l的氯氣和氫氣的混合氣體經(jīng)光照反應(yīng)后，所得氣體恰好使b molnaoh完全轉(zhuǎn)化為鹽，那么a 與b 的關(guān)系不可能是（ ）。a.b=a/22.4 b.ba/22.4 c.ba/22.4 d.ba/11.2 聚焦解題策略：本題通常的解法是根據(jù)h2和cl2恰好反應(yīng)、h2過量、cl2過量三種情況來討論求解。但是對于計(jì)算型選擇題，則是小題大作。若借

39、用極值思想，對選項(xiàng)中的取值范圍作出假設(shè)討論，則極為簡便。即：假設(shè)al混合氣體全是h2，則b=0；假設(shè)a l混合氣體全是cl2 ，則據(jù)cl2+2naohnacl+naclo+h2o， b=a/11.2，依題意應(yīng)有：0ba/11.2，故ba/11.2是不可能的。解答：d聚焦化學(xué)思想：對于計(jì)算型選擇題中的范圍討論，要盡可能壓縮討論過程，快速求解。例26（上海高考題） 已知fe2o3在高爐中有下列反應(yīng)：fe2o3co2feoco2。反應(yīng)形成的固體混合物（fe2o3、feo）中，元素鐵和氧的質(zhì)量比用 mfemo表示。（1）上述固體混合物中，mfemo不可能是 。（a）219 （b）217.5 （c） 2

40、16（2）若mfemo218，計(jì)算fe2o3被co還原的百分率為 。（3）設(shè) fe2o3被co還原的百分率為a，則a和混和物中mfemo的關(guān)系式為（用含mfe、mo的代數(shù)式表示）。a 。請?jiān)谟覉D中畫出a%和mfe/mo關(guān)系的圖形。（4）如果fe2o3和co的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：3fe2o3co2fe3o4co2，fe3o4co3feoco2。試分析反應(yīng)形成的固體混合物可能的組成及相應(yīng)的mfemo（令mfemo21a，寫出a的取值范圍）。聚焦解題策略：（1）是有關(guān)混合物的組成成分的判斷，可用極端假設(shè)法。假設(shè)固體全部是fe2o3，則 mfemo56×216×3=219；假設(shè)固體全部

41、是feo，則 mfemo5616=216；如今是fe2o3和feo的混合物，219mfemo216。（2）因?yàn)閙femo218是介于上述兩個(gè)值的中間值，故解法一：可用十字交叉法：解法二：設(shè)fe2o3原有nmol，還原百分率為a%，則有，。（3）由解法二中的的計(jì)算式，去掉，可求得，即。因?yàn)?1/9mfe/mo21/6，所以可求得端點(diǎn)值：若mfe/mo=21/9，則a%=0；若mfe/mo=21/6，則a%=100%，由此端點(diǎn)值便可在坐標(biāo)系中作圖。（4）根據(jù)題給的平行反應(yīng)，先采用極端假設(shè)法找到a取值的端點(diǎn)，然后確定不同混合物組成所對應(yīng)的a的取值范圍?；虿捎脭?shù)軸法表示：解答：（1）a、c（2）33.

42、3%（3） 作圖（如右圖）（4）若反應(yīng)未發(fā)生，即固體全部是fe2o3，則mfemo=219；若反應(yīng)全部生成fe3o4，則mfemo=218；若反應(yīng)全部生成feo，則mfemo=216；由此可判斷混合物的組成及其對應(yīng)的a的取值范圍為：fe2o3+fe3o4：8a9；fe3o4+feo：6a8；fe2o3+fe3o4+feo：6a9。聚焦化學(xué)思想：有關(guān)圖像表格的綜合計(jì)算是數(shù)學(xué)上的“數(shù)形結(jié)合思想”在化學(xué)反應(yīng)計(jì)算中的體現(xiàn)，可分為三種類型：（1）“以表求數(shù)”（數(shù)據(jù)表格）型，其解題關(guān)鍵在于：通過分析表格中數(shù)據(jù)之間變與不變的原因，找出用于計(jì)算的有效數(shù)據(jù)。（2）“以圖求數(shù)”型，其解題關(guān)鍵在于：理清物質(zhì)在化學(xué)反

43、應(yīng)中的定量關(guān)系，聯(lián)系圖象中的“起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)”與變化趨勢，對號入座或利用圖示數(shù)據(jù)列式計(jì)算。（3）“求數(shù)作圖”型，其解題思路一般是：先依題意列出化學(xué)反應(yīng)中有關(guān)量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式（一般是二元一次方程），然后找出反應(yīng)中的幾個(gè)特殊點(diǎn)，就可以得到幾個(gè)端點(diǎn)值，最后由端點(diǎn)值在坐標(biāo)系中作圖。例27 (2011上海盧灣二模)重晶石（主要成分是baso4）是制取可溶性鋇鹽的原料。硫酸鋇與木炭粉在隔絕空氣的密閉反應(yīng)器中加強(qiáng)熱，發(fā)生如下反應(yīng)： baso4 + 4c bas + 4co baso4 + 4co bas + 4co2 （1）現(xiàn)要生成1mol bas ，則消耗炭粉物質(zhì)的量n 的范圍： 。（2）現(xiàn)將1mol

44、 baso4與n mol的木炭粉發(fā)生上述反應(yīng)，當(dāng)n<1/2 時(shí)，反應(yīng)器中固體成分是 （寫化學(xué)式，下同），氣體產(chǎn)物是 。（3）如1mol無水硫酸鋇完全反應(yīng)生成bas ，反應(yīng)后測得生成氣體在相同條件下是氫氣密度的18.8倍, 則消耗木炭粉的質(zhì)量是 g。（4）如在上述反應(yīng)中消耗木炭粉為1mol，生成硫化鋇的物質(zhì)的量為ymol，生成的co和co2 的物質(zhì)的量之比為x，則y與x關(guān)系式為y= 。聚焦解題策略：（1）將+得：baso4 + 2c bas + 2co2，所以要生成1mol bas ，則消耗炭粉物質(zhì)的量n 的范圍為2n4。（2）由baso4 + 2c bas + 2co2，1mol bas

45、o4與n mol的木炭粉發(fā)生上述反應(yīng)，當(dāng)n<1/2 時(shí)，c不足，反應(yīng)器中固體成分是baso4和bas；氣體產(chǎn)物是co2。（3）反應(yīng)后測得生成氣體的平均式量=18.8×2=37.6,由十字交叉法：co摩爾質(zhì)量（g/mol） 28 6.4 2 37.6 =co2摩爾質(zhì)量（g/mol） 44 9.6 3設(shè)消耗木炭粉xmol，則2x/5+2×3x/5=1×4（o守恒），x=2.5,m(c)=2.5mol×12g/mol=30g.（4）依據(jù)題意，有反應(yīng)ybaso4 + c ybas+co + co2（直接配平法）由o守恒，4y=×1+×2

46、，y=聚焦化學(xué)思想：守恒法是應(yīng)用廣泛的根本大法。利用總反應(yīng)方程式也是確定范圍值端點(diǎn)的常用方法。【強(qiáng)化訓(xùn)練】一、選擇題（1或2個(gè)正確答案）1常溫下，向20l真空容器內(nèi)通入a mol硫化氫和b mol二氧化硫(a和b都是正整數(shù)，且a5，b5)。反應(yīng)完全后，容器內(nèi)氣體可能達(dá)到的最大密度約是（ ）a24.5g/l b14.4g/l c8g/l d5.1g/l2向50ml18mol/l的h2so4溶液中加入足量的碳粉并加熱,充分反應(yīng)后, 所產(chǎn)生的co2的量( )a.小于0.45molb.等于0.45 molc.在0.45 mol與0.90 mol之間 d.大于0.90 mol3將常溫常壓下的50lh2s

47、與60lo2混合點(diǎn)燃充分反應(yīng)后恢復(fù)到原狀態(tài)，可生成so2（ ）a25l b35l c50l d無法判斷4常溫常壓下，若將盛有amlno、bmlno2、xmlo2混合氣體的試管倒置于水中，充分反應(yīng)后，試管內(nèi)氣體全部消失，則x與a、b的函數(shù)關(guān)系式正確的是（ ）a.若a=b，則x=a=b b.若ab，則x=（3a+b）/4 c.若a=b，則x=2a=b d.若ab，則x=3a+b/45. （2008年江蘇高考題）研究反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)與產(chǎn)物之間的關(guān)系時(shí)，使用類似數(shù)軸的方法可以收到的直觀形象的效果。下列表達(dá)不正確的是（ ）a密閉容器中cuo和c高溫反應(yīng)的氣體產(chǎn)物：bfe在cl2中的燃燒產(chǎn)物：calcl

48、3溶液中滴加naoh后鋁的存在形式：d氨水與so2反應(yīng)后溶液中的銨鹽：6把一定量的鋅與100 ml 18.5 mol/l的硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時(shí)生成氣體y 33.6l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。將反應(yīng)后的溶液稀釋到1 l，測得溶液的ph=1，則下列敘述正確的是（ ） a氣體y是so2和h2的混合物 b氣體y中so2和h2的體積比為4:1c反應(yīng)中共消耗鋅87.5g d反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3 mol7向某naoh溶液中通入co2氣體后得溶液m，因co2通入量的不同，溶液m的組成也不同。若向m中逐滴加入鹽酸，產(chǎn)生的氣體體積v（co2）與加入鹽酸的體積v（hcl）的關(guān)系有下列圖示四種情況，且（2）、（3）、（

49、4）圖中分別有oaab，oaab，oa>ab,則下列分析與判斷不正確的是（不計(jì)co2的溶解）（ ）am中只有一種溶質(zhì)的有（1）和（3） bm中有兩種溶質(zhì)的有（2）和（4）c（2）圖顯示m中c（nahco3）c（na2co3） d（4）圖顯示m中c（nahco3）>c（na2co3）8. （上海高考題）第二主族元素r的單質(zhì)及其相應(yīng)氧化物的混合物12g，加足量水經(jīng)完全反應(yīng)后蒸干，得固體16g，試推測該元素可能為（ ）a. mg b.ca c.sr d.ba二、填空題 1（2008年北京高考題）通常狀況下，x、y和z是三種氣態(tài)單質(zhì)。x的組成元素是第三周期原子半徑最小的元素(稀有氣體元素除

50、外)；y和z均由元素r組成，反應(yīng)y2i2h+i2zh2o可作為y的鑒定反應(yīng)。 (1)x元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 ，位于元素周期表中 族；y與z的關(guān)系是_。 (2)將y和二氧化硫分別通入品紅溶液，都能使品紅褪色。簡述用褪色的溶液區(qū)別二者的實(shí)驗(yàn)方法_。 (3)舉出實(shí)例說明x的氧化性比硫單質(zhì)的氧化性強(qiáng)(用化學(xué)方程式表示) _。(4)氣體(cn)2與x化學(xué)性質(zhì)相似，也能與h2反應(yīng)生成hcn(其水溶液是一種酸)。 hcn分子中含有4個(gè)共價(jià)鍵，其結(jié)構(gòu)式是_。 kcn溶液顯堿性，原因是(用離子方程式表示)_。(5)加熱條件下，足量的z與某金屬m的鹽mcr3(c為碳元素)完全反應(yīng)生成cr2和mmrn(m、n均為

51、正整數(shù))。若cr2質(zhì)量為w1g，mmrn質(zhì)量為w2g，m的相對原子質(zhì)量為a，則mmrn中mn_(用含w1、w2、和a的代數(shù)式表示)。2（2011上海高考）自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內(nèi)每加深1km，壓強(qiáng)增大約2500030000 kpa。在地殼內(nèi)sio2和hf存在以下平衡：sio2(s) +4hf(g)sif4(g)+ 2h2o(g)+148.9 kj根據(jù)題意完成下列填空：（1）在地殼深處容易有 氣體逸出，在地殼淺處容易有 沉積。（2）如果降低溫度，該反應(yīng)的平衡 （選填編號）。 a一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) b在平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率先增大后減小 c一定向逆反應(yīng)方向移動(dòng) d在平衡移動(dòng)時(shí)逆反應(yīng)速率先減小后增大（3）如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)， （選填編號）。 a2v正(hf)=v逆(h2o) bv(h2o)=2v(sif4) csio2的質(zhì)量保持不變 d反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物（4）若反應(yīng)的容器容積為2.0l，反應(yīng)時(shí)間8.0 min，容器內(nèi)氣體的密度增大了0.12 g/l，在這段時(shí)間內(nèi)hf的平均反應(yīng)速率為 。3某化工廠每小時(shí)生產(chǎn)at（噸）98%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）硫酸。為使硫充分燃燒，且在下一步催化氧化時(shí)不再補(bǔ)充空氣，要求燃燒后的混合氣體中含氧氣的體積分?jǐn)?shù)為b%。若空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%，且不考慮各生產(chǎn)階段的物料損