关注高考热点之化学计算

李小彦

(甘肃省天水市甘谷县第二中学)

化学计算是定量研究化学知识的方法之一,一直备受高考命题者的青睐.了解高考中化学计算的命题方式,做好有关化学计算专题的复习,有助于帮助学生掌握化学计算题的解题方法.

1 掌握基本公式,明了应用方式

纵观往年的高考化学试题,化学计算类试题多围绕物质的量、化学平衡常数、平衡转化、反应热、溶度积等基本概念和原理的计算展开.因此,在平时的复习过程中,教师要注意引导学生将所学的基本公式进行归纳梳理,明确公式中各个物理量的含义和单位,掌握重要公式的使用条件和范围.

例1 下列有关物质的量浓度的说法正确的是( ).

A.某溶液中含有NH＋4、K＋、Cl－、SO2－44 种离子,已知c(K＋)＝c(Cl－)＝0.5mol·L－1,c(NH＋4)＝0.6 mol·L－1,则 SO2－4的 物 质 的 量 浓 度 为0.3mol·L－1

B.在1L 水中溶解5.85gNaCl,所得溶液中溶质的物质的量浓度是0.1mol·L－1

C.用100mL水吸收0.1molHCl气体,所得溶液中溶质的物质的量浓度恰好是1mol·L－1

D.同浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液,其体积比为3∶2∶1,则SO2－4的浓度之比为3∶2∶3

物质的量浓度计算是高中阶段学生接触的第一个定量实验中涉及的计算问题,是培养学生计算能力的重要基础.溶液是不显电性的,即正电荷的物质的量浓度与负电荷的物质的量浓度是相等的,由选项A 信息可知c(SO2－4)＝0.3mol·L－1,选项A 正确.5.85gNaCl溶解于1L水中时,在不说明溶液体积不变的情况下是不能忽略溶解过程中溶液体积变化的,因此无法计算出所得溶液中溶质的物质的量浓度,选项B 错误.100 mL 水在吸收0.1 mol HCl气体后体积发生了变化,在不知所得溶液的体积的情况下无法计算溶质的物质的量浓度,选项C 错误.同浓度的3种溶液含有SO2－4的物质的量之比为3∶2∶3,在体积比为3∶2∶1时,3种溶液中SO2－4的物质的量浓度之比为1∶1∶3,选项D 错误.答案为A.

本题是一道简单的有关物质的量浓度的计算题,虽然题中涉及了大量的数据,但需要学生真正用到物质的量浓度计算公式计算的却没有,多是对公式中各物理量含义的考查,对学生灵活应用知识的能力和整体把握知识的能力要求较高.

2 明确解题步骤,找准解题核心

随着高考对核心素养要求的提高,高考化学试题中对于计算的考查也发生了一定的变化,要求学生直接计算的试题越来越少,而要求学生应用计算思维解答的试题逐年增加,但万变不离其宗,解题步骤是不变的,更多的是考查学生灵活应用知识的能力,只要学生能在解题过程中找准核心,就能提高解题效率.

③若反应后容器内的压强小于反应前,通过分析,确定反应前后容器内固体的成分________.

答案 (1)8.19×106;73.1.

(2)①b＝5a;②p1＝p2;③Cu2O(或Cu 和Cu2O).

对于计算类试题要进行认真审题,特别是对于近几年高考试题中增加的情境类试题,很多学生看到陌生的化学物质就认为试题难度大,会产生放弃的想法.其实学生在遇到该类试题时要对试题情境进行取舍,通过审题提取有效信息,深化对题意的理解,挖掘试题的核心,找出解题的关键.

例3 一定温度下,向某恒容密闭容器中通入amol·L－1CO2、bmol·L－1CH4,控制一定的条件使其发生反应CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)ΔH＞0,测得CH4的平衡转化率与温度、投料比X(a、b的比值)的关系如图1所示.

图1

(1)X＝____(用a、b表 示),T1T2(填“＞”或“＜”).

(2)若温度为T1时,a＝b＝2,开始时压强为2×105Pa,反应达到平衡所用时间是2min,则平衡常数Kp＝_________.

(1)反应中CH4和CO2都是反应物,所以CH4的平衡转化率与CO2的含量成正比,即X＝b/a.发生反应的正反应是吸热反应,温度升高平衡向正反应方向移动,相同条件下T2时CH4的平衡转化率比T1时CH4的平衡转化率大,即T2＞T1.

(2)反应开始时,p(CH4)＝p(CO2)＝1×105Pa.由三段式可得

本题中涉及的计算数据较为繁杂,学生在计算过程中要特别注意数量级的变化.

化学计算是每年高考的必考题型,学生在复习过程中要加以重视,不仅要掌握计算的基本公式,明了公式应用的方式,还要有明确的解题步骤,找准解题的核心,为提高解题能力奠定基础.