高中化学常见计算题题型的解题思路探究

王春雨

(安徽省濉溪中学,安徽 淮北 235100)

计算题是高中化学常考题型,能很好地检验学生理解所学的深度以及运用所学的灵活度.根据内容可将高中化学计算题分为基于氧化还原反应、化学反应热、化学平衡、电化学等类型.为使学生掌握相关题型解题思路,应做好经典例题讲解.

1 基于氧化还原反应的计算

氧化还原反应是高中化学涉及的重要反应类型,几乎贯穿整个高中化学.解答基于氧化还原反应的计算问题可不用写出化学方程式,应用电子守恒、原子守恒,构建方程不难求解出相关参数[1].

例1在隔绝空气条件下加热30.8 g的甲酸铜[(HCOO)2Cu],生成Cu和Cu2O的混合物A以及混合气体B.若在空气中充分加热等质量的甲酸铜则生成CO2、H2O以及黑色固体D.其中固体A和D的质量相差2.4 g.求:

(1)红色固体A中Cu的物质的量;

(2)将混合体气体B在氧气中充分燃烧,消耗标准状况下O2的体积.

解析对比两种条件下的加热可知,在空气中充分燃烧生成的黑色固体为CuO.根据固体A和固体D的质量差以及铜原子个数守恒,列出一元二次方程,分别求出隔绝空气条件下生成物Cu和Cu2O的物质的量.由电子得失守恒,求出混合气体B中CO和CO2的物质的量.

(1)设Cu和Cu2O的物质的量分别为x,y,由铜原子守恒可得:x+2y=0.2①;由固体A和D的质量相差2.4 g可得:0.2 mol×80 g/mol-64x-144y=2.4②;联立①②解得:x=0.1 mol,y=0.05 mol,即红色固体A中Cu的物质的量为0.1 mol.

2 基于化学反应热的计算

化学反应热是从宏观角度解释化学反应的能量变化,是高中化学各类测试的常考知识.解答基于反应热的计算问题应充分理解反应热的含义,灵活应用盖斯定律寻找相关参数之间的内在逻辑关系[2].

例2磷在氧气中燃烧可能生成P2O5和P2O3两种固态氧化物.取3.1g单质磷置于3.2 g氧气中充分燃烧至反应物耗尽,放出热量XkJ.求:

本课题比较两组患者干预前后的空腹血糖值、糖化血红蛋白值、BMI值，结果见表1。从表1可见，组内比较：观察组患者干预后空腹血糖值、糖化血红蛋白值、BMI值低于干预前，干预前后比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；而对照组患者无明显改变，干预前后比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。组间比较：干预后观察组患者空腹血糖值、糖化血红蛋白值、BMI值低于对照组，两组比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。说明微信群语音功能宣教饮食-运动疗法在中老年糖尿病前期人群血糖调节中发挥良好作用。

(1)生成物的组成;

(2)若单质磷的燃烧热为YkJ/mol,1 mol P和O2反应生成固态P2O3的反应热.

解析分别计算出单质磷以及O2的物质的量,根据P和O原子的比例关系分析生成物构成;根据原子守恒求出生成物的物质的量,根据燃烧热计算原理计算出结果.

3 基于化学平衡相关的计算

化学平衡是高中化学的难点,相关计算题具有难度大、抽象性强特点.解答基于化学平衡相关的计算题既要注重勒夏特列原理的应用,又要根据实际情况列出正确的三段式,列出正确的方程[3].

图1 转化率与时间变化关系图

(1)343 K反应的平衡转化率以及平衡常数(保留2位小数);

解析(1)由图可知343 K反应的平衡转化率为22%.

解析(1)由图可知343 K反应的平衡转化率为22%.

4 基于电化学的计算

高中化学电化学部分涉及原电池和电解池两个重要装置.解答基于电化学的计算题应熟悉原电池以及电解池工作原理,从氧化还原反应视角准确判断电极名称,各电解物质的放电顺序,借助电子守恒解答.

例4使用如图2所示装置电解200 mL一定浓度的CuSO4和NaCl混合溶液,理论上乙两极得到标况下气体体积与时间的关系如图3所示,求:

图2 混合溶液电解装置图

图3 气体体积与时间关系图

(1)t1后,石墨电极上的电极反应式以及原NaCl溶液物质的量浓度(忽略溶液体积变化);

(2)将标准状况下336 mL的氧气通入甲装置中,理论上在铁电极上析出铜的质量.

5 结束语

综上所述,高中化学计算题类型较多,难度不尽相同.为顺利找到不同题型的解题思路,提高学生的计算能力,教学实践中,教师应引导学生脚踏实地,将基础理论、原理搞清楚.同时,依托经典例题讲解给学生带来解题示范,使其认真揣摩,总结解题细节以及注意事项,真正地理解与掌握.