高考化学计算题专题分析与解答

高考化学计算题专题分

析与解答

-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高考化学计算题专题分析与解答

【专题分析】高考计算能力要求层次高，需要运用化学思想进行计算，如守恒法、关系式法、差量法等。主要以化学物质成分分析、含量测定等实验原理来设计复杂的题设背景，常用滴定分析法和重量分析法来考察学生的计算能力。其中滴定分析法包括中和滴定、氧化还原滴定、陌生试剂的络合滴定等，重量分析法包括热分解重量分析法以及气体吸收分析法等。一般要综合利用质量守恒、元素守恒、电荷守恒等方法对给定物质的化学组成、质量分数、浓度、纯度等进行确定性计算。试题大都情景陌生，反应生疏，步骤繁多，线索隐蔽，数字繁杂，对学生的思维综合能力、思维的严密细致性、思维的开阔深刻性、运算能力以及考试心理等要求很高。

【活动一】复杂物质化学式的确定

【例1】（2013年江苏18）硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：①准确称取2. 3350 g 样品，配制成100.00 mL 溶液A；②准确量取25.00 mL 溶液A，用0.04000 mol·L-1 的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2＋(离子方程式为Ni2＋+H2Y2－=NiY2－+2H＋ )，消耗EDTA 标准溶液31.25 mL；③另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH 溶液并充分加热，生成NH356. 00 mL(标准状况)。试通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。

【学情分析】：学生对此类计算的重要障碍是步骤多、信息杂、数字繁，又是在考试后阶段，加上时间紧迫，大大影响学生的知识吸收和知识协调，一般学生在题目面前首先就失去了答题信心，实际上只要老师平时指导到位，进行了一定的训练，能够做到思路清晰，不急不躁，该题还是能够完全拿下的，仔细复习该点还是属于二卷中的简单问题，因为其思维量不大，并不要求学生具有多么深刻的思维能力，关键是考查学生的思维缜密性和细致全面性，也就是要求学生能够全面综合题给信息，同时要具有一定的运算能力和心理承受能力，而这些是能够通过二轮复习训练来达成的。

【教学建模分析】：①明确整体计算目标：讲授清楚求化学式就是如同有机化学中求物质的最简式，对于本题来说实际就是要求出x ：y ：m：n= n(NH4+)：n(Ni2+)：n(SO42-)：n(H2O)的最简整数比式。显然，需要求出4种微粒的各自物质的量，而物质的量的求法来源在这里可能有质量、标准状况下气体的体积、溶液的体积和浓度，不可能通过告知微粒数目来求。②理顺解答思路：设物质组成为AxByCz……，根据题意首先求算清楚给出的部分微粒的物质的量，然后利用电荷守恒（或化合价的代数和等于0）、总质量守恒等规律求出剩余微粒的物质的量，值得注意的是，此时如果待求微粒量有2种时，往往要同时运用到2种守恒思想计算，并且往往利用列一个二元一次方程式组的方法比较方便快捷。最后由 x ：y ：z ：……= n(A) ： n(B) ： n(C) ：……=最简整数比，确定出物质化学式组成。需要强调指出的是，有的化学式求算并没有像此题一样给出明确的未知组成表达式的外在形式，而是需要通过一定步骤的计算分析后得出暗藏的微粒存在，如H2O的存在，如2010年江苏碱式碳酸镁化学式的求算。显然这种形式试题的解答更加注重考查质量守恒思想和学生的综合分析问题能力，要求更高。③告知解答注意事项：首先要把高考化学计算常见的一个最显著陷阱暴露给学生，即读题审题时千万要注意并标注“给出样品量”与每次测定中的“实际取用量”的放缩倍比关系，保证最后求比例式时候的正确性。其

次是在计算单个微粒的物质的量时如果出现不能整除情况（事实是一般都不能得到恰好除尽的整数），一般不要先进行四舍五入取整，等到后阶段整体求各种物质的量之比时再行处理，处理的方法是“非整数比要通过近似得出”，如1.0121:2.9936：10.1005就是1:3:10，假如算出的数字求比靠不出很明显的整数比时，就很可能是计算过程中某个微粒的计算有误，需要回头重新运算该微粒。最后要注意作答时答案表述的规范化，如计算式带单位、保留有效数字等。教学建模总结：明确目标，先求已知，运用守恒，整体求比。

教学心理学研究表明，人对知识的学习分为对陈述性知识学习和程序性知识学习，前者不必啰嗦，而对程序性知识的学习比较复杂。如解决上面计算题所需要的一套程序方法就属于程序性知识，要想让学生习得这种知识，我们老师必须能够先提供出这样的知识供他模仿和学习，二轮复习就是要教师多产出这种程序性性质的知识且要帮助学生来学会。学习程序性知识也如学习事实性知识一样，要经历一系列的步骤过程，如感悟领会、消化理解、记忆背默和运用训练等，我们不能指望一讲后学生就学会了这种解题思路，就能很快解决高考计算题，而是也要经过听课思维加工，记忆方法步骤，经常训练巩固才行。所以，对大家集体智慧产生而来的程序性知识我们一定要珍惜，切实保证学生学会掌握，不能“走一遍”完事，形成二轮10专题复习的虚假繁荣，枉费本人心机和我们大家的劳动。

【点对点当堂练】

1.（2012江苏）硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.02000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：

2MnO4―＋5H2O2＋6H＋=4Mn2＋＋8H2O＋5O2↑

通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。

2．（2010江苏）高温煅烧碱式碳酸镁得到。取碱式碳酸镁4.66g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00g和标准状况下 0.896L，通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。

3.（2011江苏）准确称取组成为（Ag2O2）m（Ag2O）n的化学样品2.558g，在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ，得到22

4.0mLO2（标准状况下）。求m：n。

【活动二】复杂多步反应计算

【例2】黄铁矿主要成分是FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取

0.1000g样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗

K2Cr2O7溶液25.00mL。

已知：SO2＋2Fe3＋＋2H2O＝SO2－＋2Fe2＋＋4H＋

Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

试求出样品中FeS2的质量分数（假设杂质不参加反应）。

【例3】某兴趣小组模拟氯碱工业生产原理并探究其产品的性质。