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(zhuān)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(lèi)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(kāi).因此,在平時(shí)的復(fù)習(xí)過(guò)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(shuō)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(wèn)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(shuō)明溶液體積不變的情況下是不能忽略溶解過(guò)程中溶液體積變化的,因此無(wú)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(wú)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(méi)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(lái)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(wàn)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(guò)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(guò)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(lèi)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(lèi)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(lèi)試題時(shí)要對(duì)試題情境進(jìn)行取舍,通過(guò)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T(mén)1時(shí),a＝b＝2,開(kāi)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(kāi)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(guò)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(guò)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).