謝文博
摘要:高中化學(xué)當(dāng)中涉及的知識(shí)點(diǎn)和范圍非常大,在學(xué)習(xí)的過程中不但要有牢固的基礎(chǔ)知識(shí),還要掌握一定的解題技巧,提升學(xué)習(xí)的效果。因此,本文針對(duì)高中化學(xué)計(jì)算中常見的解題方法做出了進(jìn)一步分析,對(duì)各項(xiàng)解題的技巧進(jìn)行了深入的分析。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);常見問題;解決方法
在高中的學(xué)習(xí)階段,高中化學(xué)是非常重要的學(xué)科之一,由于化學(xué)知識(shí)具備一定的難度,所以我們?cè)诮忸}的過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些問題,影響了解題的正確性和效率。因此,在日常學(xué)習(xí)的過程中,要注重對(duì)常見計(jì)算題解法的探究,以便保障學(xué)習(xí)化學(xué)的學(xué)習(xí)效果。
1、守恒法
在化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,守恒為質(zhì)量守恒和能量守恒。在計(jì)算化學(xué)題目時(shí),對(duì)于守恒關(guān)系的應(yīng)用能夠有良好的解題思路,提升解題的正確率[1]。守恒方式為計(jì)算當(dāng)中非常典型的一種方法,也是高中生必須掌握的解題技巧。對(duì)于守恒法的應(yīng)用,可以利用電子的守恒對(duì)電荷的守恒進(jìn)行分析,以便更好的解決化學(xué)問題,更加清晰的分析內(nèi)部邏輯,簡(jiǎn)化解題的步驟,提升解題的速度,尤其是在解決選擇題時(shí),會(huì)節(jié)省大量的時(shí)間。
例如:向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入100mL、1mo/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體,所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),若用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的此混合物,能得到的鐵的質(zhì)量為()
A. 112 .g B. 56.g C. 28.g D. 無法計(jì)算
在解題的過程中,運(yùn)用守恒法可以很快解決,鹽酸可以剛好使混合物完全進(jìn)行溶解,沒有任何的剩余,向反應(yīng)所得溶液加KSCN溶液無血紅色出現(xiàn),表明了溶液為FeCl2溶液,根據(jù)氯元素守恒可以得出n(FeCl2)= 1/2 n(HCl)= 1/2 ×0.1L×1mol/L=0.05mol;用足量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的混合物得到鐵,根據(jù)鐵元素守恒可以得出n(Fe)=n(FeCl2)=0.05mol,質(zhì)量為0.05mol×56g/mol=2.8g。
2、差量法
在化學(xué)反應(yīng)完成之后,對(duì)于前后產(chǎn)生的差兩,要對(duì)其原因進(jìn)行細(xì)致的分析,之后利用例句比例式的形式進(jìn)行計(jì)算,這種方式又被稱之為差量法[2]。其中,因?yàn)榉磻?yīng)當(dāng)中的產(chǎn)生而產(chǎn)生的差量,也可為質(zhì)量產(chǎn)生的差。等差法為更加巧妙的應(yīng)用化學(xué)方程式,利用對(duì)差量的探究,能夠?qū)ξ镔|(zhì)在化學(xué)反應(yīng)過程中分析出相關(guān)的數(shù)量。
例如:把22.4g鐵片投入到500gCuSO4溶液中,充分反應(yīng)后取出鐵片,洗滌、干燥后稱其質(zhì)量為22.8g,計(jì)算
(1)分析出多少克銅?
(2)反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)多大?
對(duì)于這類題目,考察的是我們運(yùn)用假設(shè)法和化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力,在計(jì)算的過程中應(yīng)用等量法可以將題目的難度簡(jiǎn)化[3]。在題目當(dāng)中,充分反應(yīng)為CuSO4中Cu2+完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液為FeSO4溶液。分析化學(xué)方程式可以得出:每溶解56gFe,就析出64g銅,使鐵片質(zhì)量增加8g(64-56=8)根據(jù)反過:若鐵片質(zhì)量增加8g,就意味著溶解56gFe、生成64gCu,即“差量”8與方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量(也可是物質(zhì)的量)成正比.這樣,便可以根據(jù)已知的條件“差量”22.8-22.4=0.4g 計(jì)算出其他有關(guān)物質(zhì)的量.
解:設(shè)析出銅的質(zhì)量為x,反應(yīng)后生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為y.
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4固體增加質(zhì)量56、64、152、64-56=8;x、y22.8g-22.4g=0.4g
(1)64/x=8/0.4g,所以,x=3.2g
(2)152/y=8/0.4g,所以,y=7.6g;
反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù): ×100%=1.5%
所以,最終的答案為:析出銅的質(zhì)量為3.2g,反應(yīng)后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%.
3、平均值法
平均值法為計(jì)算題目當(dāng)中的另一種解題的技巧,在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過程中可提升解題的效果。其中,要發(fā)現(xiàn)化合物當(dāng)中含有的平均分子質(zhì)量,并對(duì)元素中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析,以便對(duì)分子的質(zhì)量實(shí)施分析等。
例如:兩種金屬粉末混合物13g,投入足量的稀硫酸中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生11.2L氣體,則這種混合物可能是( )
A.Zn和Cu B.Fe和Zn C.Al和Fe D.Fe和Cu
在對(duì)題目進(jìn)行的分析的過程中,可以應(yīng)用平均值法進(jìn)行分析。標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氫氣的物質(zhì)的量是0.5mol,需要金屬的質(zhì)量分別是Zn:32.5g、Fe:28g、Al:9g。由于固體一共是13g,所以可能的是Al和Fe的混合物,所以最終的答案為C。
4、十字交叉法
十字交叉法為在不同的混合物當(dāng)中實(shí)施極計(jì)算的技巧,可以應(yīng)用利用二元一次方程的幫助完成解題。如果在已經(jīng)知道的兩個(gè)分組中的兩個(gè)平均值,便可對(duì)其分別占有的比例進(jìn)行分析,其中便可以應(yīng)用十字交叉法[4]。在對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用的過程中,要利用二元一次方程。通常情況下,會(huì)應(yīng)用在混合物在計(jì)算原子個(gè)數(shù)以及平均值的計(jì)算當(dāng)中,可簡(jiǎn)化對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和溶液稀釋的計(jì)算。
例如:已知自然界中銥(Ir)有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的核素,而銥元素的相對(duì)原子質(zhì)量為192.22.這兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為( )
A.39:61 B.61:39 C.1:1 D.39:11
在對(duì)其進(jìn)行分析時(shí),首先需要明確:銥元素的相對(duì)原子質(zhì)量192.22是質(zhì)量數(shù)分別為191和193的核素的平均值,其中利用十字交叉法的具體方式如一所示。最后分析出的結(jié)果為兩種同位素原子的個(gè)數(shù)比為0.78:1.22=39:61.
5結(jié)束語(yǔ):
總之,我們?cè)诟咧须A段的學(xué)習(xí)會(huì)有很多的困難,對(duì)于解題一定要提升技巧,并不斷探究和學(xué)習(xí)解題技巧,以便保障解題的效率,提升學(xué)習(xí)的效果。
參考文獻(xiàn):
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