[复习大纲]化学计算题解题方法(1)

文章作者 100test 发表时间 2007:02:24 22:33:52
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　　化学计算题是中学生在化学学习中比较头痛的一类题目,也是他们在测验和考试中最难得分的一类题目,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义.

　　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.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L

　　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xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,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.

　　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.