楊海艷
(江蘇省灌云縣第一中學(xué) 222200)
化學(xué)計(jì)算題是每年高考化學(xué)題中的一種必考題型,其在高考試題當(dāng)中大約占15%左右的分值,從每年高考的試卷分析顯示,由于計(jì)算題得分率相對(duì)較低,且大家在心理上不夠注重計(jì)算題,這就使每次考試都成為大部分學(xué)生的失分題.同時(shí),由于化學(xué)計(jì)算題的題干當(dāng)中通常有許多符號(hào)、文字、表達(dá)式等,就會(huì)為學(xué)生營(yíng)造出“難解答、難理解”的假象.因此,化學(xué)教師需注重計(jì)算題的類型分析,通過(guò)合理、高效的方法,掌握相關(guān)解題技巧,這不僅能節(jié)約考試時(shí)計(jì)算題解答時(shí)間,而且還能使計(jì)算正確率得到有效改善,從而使學(xué)生計(jì)算題失分現(xiàn)象得到有效轉(zhuǎn)變.
等量法作為對(duì)化學(xué)計(jì)算題進(jìn)行處理的常用方法,該方法的運(yùn)用關(guān)鍵是找到物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)前后量具體的變化,但是在應(yīng)用該方法的時(shí)候,需注意以下2點(diǎn):
(1)選用的差值需和物質(zhì)的數(shù)值存有比例關(guān)系.
(2)在數(shù)據(jù)的填寫與計(jì)算過(guò)程當(dāng)中,需注意使用單位的正確性,原則是“上下要相同,左右要相當(dāng)”.
解析該試題主要是通過(guò)三段式的方式進(jìn)行解題,也就是通過(guò)假設(shè)參與反應(yīng)的PCl5、PCl3與量Cl2,之后按照混合氣體物質(zhì)量是0.05mol,就能求取得到參與反應(yīng)的PCl5,以得出相應(yīng)的分解率,具體為:PCl5(g)=5.85g/208.5g/mol=0.028mol,建設(shè)參與反應(yīng)PCl5的物質(zhì)量是x,則
1 1 1
x
0.05 mol-0.028 mol=0.022 mol
因此,x=0.022 mol,即PCl5分解率是0.022 mol/0.028 mol×100%≈78.6%.
對(duì)于原子守恒法而言,其主要是按照化學(xué)反應(yīng)過(guò)程前后的原子種類與個(gè)數(shù)均保持不變的原理,通過(guò)計(jì)算或者推導(dǎo)的方法.該方法運(yùn)用于化學(xué)計(jì)算題中,通常不需要進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)式的應(yīng)用,只要確定反應(yīng)的起始以及終點(diǎn)反應(yīng)時(shí)的離子關(guān)系,也就是以相應(yīng)的守恒關(guān)系,對(duì)化學(xué)試題實(shí)施計(jì)算,并獲得結(jié)果.
例2在一定的溫度下,1L密封的容器當(dāng)中加入1mol N2與3mol H2,確保化學(xué)反應(yīng)之間的平衡,檢測(cè)可得平衡混合物當(dāng)中的N2、H2、NH3的物質(zhì)量分別是M、N、Q,如果溫度持續(xù)不變,只是對(duì)初始的物質(zhì)量進(jìn)行改變,而M、N、Q保持不變,N2、H2、NH3的具體加入量通過(guò)x、y、z進(jìn)行表示,需滿足的條件為:
(1)如果x=0,且y=0,那么z=____.
(2)如果x=0.75mol,那么y=____.z=____.
(3)x、y、z需滿足的條件為____.
該題目解決的常用思路為等效平衡.如果通過(guò)原子守恒進(jìn)行解決該問(wèn)題,其就會(huì)變得更加簡(jiǎn)單,且更易解決.容器內(nèi)部增加的物質(zhì)需包含2mol 氮原子以及6mol 氫原子.即
(1)如果x=0,且y=0,那么z=2mol;
(2)如果x=0.75mol,根據(jù)氮原子守恒可知,z=2mol-0.75mol×2=0.5mol;根據(jù)氫原子守恒可知,y=(6mol-3×0.5mol)/2=2.25mol;
(3)根據(jù)氮原子守恒可知,2x+z=2;根據(jù)氫原子守恒可知2x+3z=6.
在部分化學(xué)高考試題中,通常會(huì)出現(xiàn)籠統(tǒng)、模糊的問(wèn)題,對(duì)該類型的問(wèn)題進(jìn)行解答最常見(jiàn)的方法就是極值法,也就是把題目進(jìn)行極限化處理,并通過(guò)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)實(shí)施分析與判斷,并通過(guò)該方法進(jìn)行解題的關(guān)鍵通常是根據(jù)題干條件,明確滿足相關(guān)條件的極限假設(shè).
例3把總物質(zhì)量是nmol的Na、Al(當(dāng)中的Na物質(zhì)量的分?jǐn)?shù)是x),將相應(yīng)的H2O置入其中,產(chǎn)生充分反應(yīng)后,Na、Al均全部反應(yīng),共生成了VL的氣體,那么,下列說(shuō)法正確的為( ).
A.x=V/11.2nB.0 C.V=33.6n(1-x) D.2n 之所以大部分學(xué)生都較害怕計(jì)算類型的題,主要的原因就是無(wú)法準(zhǔn)確分析其中相對(duì)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)之間的關(guān)系.而通過(guò)整體思維法的應(yīng)用,則能夠有效解決該類型的試題、所謂的整體思維法,其主要就是從整體的角度關(guān)注物質(zhì)變化的整體規(guī)律,以促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)迅速解題的效果. 例4 將15 g的Fe與Fe2O3當(dāng)中溶入150 mL H2SO4,并生成了1.68 L的H2,這時(shí)候,F(xiàn)e與Fe2O3二者全部反應(yīng),在反應(yīng)的溶液當(dāng)中添加KSCN,沒(méi)有看到有顏色變化,想要中和過(guò)量H2SO4,而且Fe2+均轉(zhuǎn)變成Fe(OH)2,共反應(yīng)了3mol·L-1NaOH溶液共200 mL,那么,原H2SO4物質(zhì)的量濃度為( ). A.1.5mol·L-1B.2mol·L-1 C.2.5mol·L-1D.3mol·L-1 綜上所述,高考化學(xué)試題中,計(jì)算題雖然相對(duì)較難,但只有充分掌握解答該類型習(xí)題的相應(yīng)解決方法,就相當(dāng)于獲得了捷徑,因此,學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)過(guò)程中,需深化對(duì)該類型習(xí)題解決方法的了解與學(xué)習(xí),并在化學(xué)理論知識(shí)夯實(shí)的基礎(chǔ)上,順利解決化學(xué)計(jì)算題,并順利完成高考,獲取高分?jǐn)?shù).四、整體思維法