關(guān)注高考熱點(diǎn)之化學(xué)計(jì)算

李小彥

(甘肅省天水市甘谷縣第二中學(xué))

化學(xué)計(jì)算是定量研究化學(xué)知識(shí)的方法之一,一直備受高考命題者的青睞.了解高考中化學(xué)計(jì)算的命題方式,做好有關(guān)化學(xué)計(jì)算專題的復(fù)習(xí),有助于幫助學(xué)生掌握化學(xué)計(jì)算題的解題方法.

1 掌握基本公式,明了應(yīng)用方式

縱觀往年的高考化學(xué)試題,化學(xué)計(jì)算類試題多圍繞物質(zhì)的量、化學(xué)平衡常數(shù)、平衡轉(zhuǎn)化、反應(yīng)熱、溶度積等基本概念和原理的計(jì)算展開.因此,在平時(shí)的復(fù)習(xí)過程中,教師要注意引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的基本公式進(jìn)行歸納梳理,明確公式中各個(gè)物理量的含義和單位,掌握重要公式的使用條件和范圍.

例1 下列有關(guān)物質(zhì)的量濃度的說法正確的是( ).

A.某溶液中含有NH＋4、K＋、Cl－、SO2－44 種離子,已知c(K＋)＝c(Cl－)＝0.5mol·L－1,c(NH＋4)＝0.6 mol·L－1,則 SO2－4的 物 質(zhì) 的 量 濃 度 為0.3mol·L－1

B.在1L 水中溶解5.85gNaCl,所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.1mol·L－1

C.用100mL水吸收0.1molHCl氣體,所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度恰好是1mol·L－1

D.同濃度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3溶液,其體積比為3∶2∶1,則SO2－4的濃度之比為3∶2∶3

物質(zhì)的量濃度計(jì)算是高中階段學(xué)生接觸的第一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)中涉及的計(jì)算問題,是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算能力的重要基礎(chǔ).溶液是不顯電性的,即正電荷的物質(zhì)的量濃度與負(fù)電荷的物質(zhì)的量濃度是相等的,由選項(xiàng)A 信息可知c(SO2－4)＝0.3mol·L－1,選項(xiàng)A 正確.5.85gNaCl溶解于1L水中時(shí),在不說明溶液體積不變的情況下是不能忽略溶解過程中溶液體積變化的,因此無法計(jì)算出所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,選項(xiàng)B 錯(cuò)誤.100 mL 水在吸收0.1 mol HCl氣體后體積發(fā)生了變化,在不知所得溶液的體積的情況下無法計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度,選項(xiàng)C 錯(cuò)誤.同濃度的3種溶液含有SO2－4的物質(zhì)的量之比為3∶2∶3,在體積比為3∶2∶1時(shí),3種溶液中SO2－4的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶3,選項(xiàng)D 錯(cuò)誤.答案為A.

本題是一道簡(jiǎn)單的有關(guān)物質(zhì)的量濃度的計(jì)算題,雖然題中涉及了大量的數(shù)據(jù),但需要學(xué)生真正用到物質(zhì)的量濃度計(jì)算公式計(jì)算的卻沒有,多是對(duì)公式中各物理量含義的考查,對(duì)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力和整體把握知識(shí)的能力要求較高.

2 明確解題步驟,找準(zhǔn)解題核心

隨著高考對(duì)核心素養(yǎng)要求的提高,高考化學(xué)試題中對(duì)于計(jì)算的考查也發(fā)生了一定的變化,要求學(xué)生直接計(jì)算的試題越來越少,而要求學(xué)生應(yīng)用計(jì)算思維解答的試題逐年增加,但萬變不離其宗,解題步驟是不變的,更多的是考查學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí)的能力,只要學(xué)生能在解題過程中找準(zhǔn)核心,就能提高解題效率.

③若反應(yīng)后容器內(nèi)的壓強(qiáng)小于反應(yīng)前,通過分析,確定反應(yīng)前后容器內(nèi)固體的成分________.

答案 (1)8.19×106;73.1.

(2)①b＝5a;②p1＝p2;③Cu2O(或Cu 和Cu2O).

對(duì)于計(jì)算類試題要進(jìn)行認(rèn)真審題,特別是對(duì)于近幾年高考試題中增加的情境類試題,很多學(xué)生看到陌生的化學(xué)物質(zhì)就認(rèn)為試題難度大,會(huì)產(chǎn)生放棄的想法.其實(shí)學(xué)生在遇到該類試題時(shí)要對(duì)試題情境進(jìn)行取舍,通過審題提取有效信息,深化對(duì)題意的理解,挖掘試題的核心,找出解題的關(guān)鍵.

例3 一定溫度下,向某恒容密閉容器中通入amol·L－1CO2、bmol·L－1CH4,控制一定的條件使其發(fā)生反應(yīng)CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)ΔH＞0,測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、投料比X(a、b的比值)的關(guān)系如圖1所示.

圖1

(1)X＝____(用a、b表 示),T1T2(填“＞”或“＜”).

(2)若溫度為T1時(shí),a＝b＝2,開始時(shí)壓強(qiáng)為2×105Pa,反應(yīng)達(dá)到平衡所用時(shí)間是2min,則平衡常數(shù)Kp＝_________.

(1)反應(yīng)中CH4和CO2都是反應(yīng)物,所以CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與CO2的含量成正比,即X＝b/a.發(fā)生反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度升高平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),相同條件下T2時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率比T1時(shí)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大,即T2＞T1.

(2)反應(yīng)開始時(shí),p(CH4)＝p(CO2)＝1×105Pa.由三段式可得

本題中涉及的計(jì)算數(shù)據(jù)較為繁雜,學(xué)生在計(jì)算過程中要特別注意數(shù)量級(jí)的變化.

化學(xué)計(jì)算是每年高考的必考題型,學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中要加以重視,不僅要掌握計(jì)算的基本公式,明了公式應(yīng)用的方式,還要有明確的解題步驟,找準(zhǔn)解題的核心,為提高解題能力奠定基礎(chǔ).