化学计算数据处理技巧与题型欣赏

Zdzx-huaxue 高三实验部1-4班

化学计算数据处理技巧与题型欣赏

化学计算中要做到能迅速、准确地处理数据，就要正确分析形式多种多样的数据，找到数据的作用、特点以及内在联系，寻求化学计算的正确方法，以提高化学计算的速度和准确度。数据的处理能力反映了学生对化学知识的正确理解和掌握程度，以及灵活运用化学知识分析和解决具体问题的能力。现就谈谈化学数据的处理技巧。 技巧1 挖掘隐蔽数据

化学计算中提供的数据或定量关系，有的很直接，有的却隐蔽得很巧妙，必须通过对题目的反复推敲、认真辨析、深挖细掘，才能充分显示。让隐蔽数据明朗化是解题关键。

例 1. 室温下，等体积的NO和O2混合后，混合气体的平均相对分子质量为（ ）。 A. 30； B. 31； C. 32； D. 41.33； E. ＞41.33

分析 本题有2个隐蔽条件：①NO会与O2反应生成NO2，使气体体积发生变化；②NO2会转化为N2O4，使混合气体的相对分子质量增加。

有的同学没有注意到上述隐蔽条件，只简单认为混合气体仍为NO和O2，计算出混合气体平均相对分子质量为 30×1/2＋32×1/2＝31 有的同学只考虑到第1个隐蔽条件，没有注意到第2个隐蔽条件，认为混合气体是体积比为2：1的NO2与O2的混合气体，计算出混合气体的平均相对分子质量为 46×2/3＋32×1/3＝41.33

解答 若假定NO和O2只发生反应2NO2＋O2＝2NO2，生成的NO2与O2的体积比为2：1，其平均相对分子质量为41.33。由于NO2与N2O4间存在平衡2NO2N2O4，使一部分NO2转化为相对分子质量比NO2大的N2O4。所以混合气体的平均相对分子质量要大于41.33。答案为E。 技巧2 舍弃多余数据

某些计算题为了考查考生的审题能力以及对化学知识的理解运用能力，往往掺入一些与待求量无关或可以舍弃不用的数据。这些多余数据有些是命题者为造成迷惑而故意虚设；有些是审题时需要而列式时不需要；有些是某种解法时需要。这些数据的出现增加了思维的容量和试题难度，能否恰当地运用有关数据，是解题成败的关键。

例2. 在实验室中用H2还原a g CuO，当大部分固体变红后，停止加热。冷却后称得残余固体质量为b g，共用去c L(标况下) H2。求参加反应的CuO的质量分数。

分析 实验室中用H2还原CuO的要点是先通入一段时间的H2，将装置中的空气排除掉（防止加热时H2与O2发生爆炸），反应完成后继续通入一段时间的H2（防止进入的空气将Cu再氧化成CuO）。即c L H2并未完全参加反应，该数据不能作为解题依据，是多余的。 解答 CuO＋H2＝Cu＋H2O Δm

80g 16g m（CuO） a g－b g

80g×(ag?bg) m（CuO）＝?5(a?b)g，

16g w（CuO）＝5(a?b)g×100%?500(a?b)%。

aga

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参加反应的CuO质量分数是500(a?b)%。

a技巧3 揭示内涵数据

某些题中存在内涵数据，它们必须通过题目所提供的明显数据，联系有关化学知识，进行分析和引申才能揭示出来，而有些题目的内涵数据往往是解题的关键和突破口。 例3. pH为4的HCl溶液和pH为8的NaOH溶液等体积混合。求溶液的pH。 解答 pH为4的HCl溶液中 c（H）＝10?4mol·L?1；

+

pH为8的NaOH溶液中 c（H）＝10?8mol·L?1 c（OH）＝10?6mol·L?1

+

? c(H?)?(10?4mol·L?1?10?6mol·L?1)

pH??lg(4.95×10?5)≈4.3。 技巧4 排除干扰数据

为了增加试题的难度和区分度，考查考生思维的灵活性和严密性，命题者有时设置一些干扰性的数据，致使一些考生误入歧途。解此类题时要运用已学过的基础知识，去伪存真，及时排除干扰，快速找出有效数据。

例4. 有一在空气中暴露过的NaOH固体，经分析其中含水7.65％，含Na2CO34.32％。若将1g该样品放入含有HC1 3.65g的盐酸中使其完全反应后，残酸再用50g质量分数为2％的NaOH溶液恰好中和完全。所得溶液蒸发至干，计算所得固体的质量。

分析 本题的反应物不纯净，且数据众多、多步反应等干扰条件具有相当强的迷惑性，对于分析问题能力不强的同学来说，往往会误入歧途。同学们应善于从繁杂的数据和反应中找出有效数据和最本质的东西，即最后所得固体NaCl，由氯元素守恒而快速得出正确结果。 解答：最后所得固体为NaCl。 HCl～NaCl

36.5g 58.5g 3.65g m(NaCl)

m(NaCl)?58.5g×3.65g?585.g，

36.5g 所得固体的质量为5.85g。 技巧五 巧用特征数据

有些题目所给条件不足，无法直接列出与未知数相等的方程来，这时列出的方程往往有不定解。从数学角度分析，不定方程有无数组解，但结合具体的化学条件，便可得到确定解。这就要求必须牢固掌握并真正理解化学基本概念和原理，熟悉各类物质的组成、结构和物理、化学性质，并运用化学概念作特殊的综合分析和处理。

例5. 磷和Cl2反应，生成PClx、PCly的混合物，现将0.62g磷转化为PClx和PCly物质的量之比

-为2：3的混合物全部溶于水，配成1L溶液（假定PClx和PCly水解后，其中的氯全部转化为Cl），

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取这种溶液10mL和足量0.1mol·L的AgNO3溶液反应，得120.54mg AgCl沉淀。试确定PClx和PCly

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的分子式。

分析：因为PClx和PCly水解后其中的氯全部转化为Cl，又转入AgCl中，所以Cl的物质的量n(Cl?)?n(AgCl)。由n（P）可求出PClx和PCly的混合物的n，再由n(PClx)和n(PCly)之比则可求出混合物中n总(Cl?)。这样就可以与AgCl中的n(Cl?)建立一个二元一次方程。根据磷在周期表中的位置，知其化合价为不大于5的正整数。据此特征值进行讨论，便可求得合理解。 解答：1L溶液中，

012054.g1000mL n总(Cl?)?×?0.084mol， ?110mL1435.g·mol n(P)?n(PClx)?n(PCly)?062.g/(31g·mol?1)?002.mol， n(PClx)?0.02mol×2?0.008mol，

2?3 n(PCly??)?0.02mol×3?0.012mol。

2?3? 即PClx和PCly水解产生的Cl分别为0.008x mol和0.012y mol。 0.008xmol?0.012ymol?0.084mol， x?15.y?105.，y?7?2x/3。

讨论 x和y分别为PClx和PCly中的氯原子数，均为正整数。磷为ⅤA族元素，其最高化合价为+5价，即x、y均为不大于5的正整数。当x分别为1、2、4、5时，y都不为正整数，均不符合题意，即PClx和PCly的分子式为PCl3和PCl5。 <化学数据的处理技巧应用>

(一)能力型题

【例2】将28g铁粉与4g硫粉在密闭容器中加热，将生成的固体加入足量的盐酸，产生的气体体积在标准状况下为[ ] A．56L B．11.2L C．16.8L D．22.4L

【分析】 铁与硫粉反应是：Fe＋S===FeS，硫化亚铁与盐酸反

应是：FeS＋2HCl＝FeCl2＋H2S↑，不难看出反应关系是Fe—FeS—H2S．如果铁过量，它会直接与盐酸反应：Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑，反应关系是Fe—H2，所以此题产生气体的体积决定铁，1mol(56g)铁，生成气体1mol(22.4L)． Fe→气体

△

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56g22.4L28g xL x＝【答案】B 28×22.4＝11.2(L)56(二)综合型题

【例3】在120℃时，将H2S和O2混合气体充入一密闭容器中，使之充分反应，反应后又恢复到120℃，测得反应后容器压强为反应前的3/4，则混合前H2S与O2物质的量比为[ ] A．1∶1 B．1∶2 C．3∶1 D．2∶1

【分析】相同状态下气态物质的压强之比等于它们的物质的量之比，反应后容器压强为反应前的3/4，说明气态物质的量减少了25%．

当O2不充足时(不能使H2S完全转化为S),气态物质的物质的量减少决定于O2的量(设为x) 2H2S＋O2＝2S＋2H2O (气态物质的量减少) 2 1 1

x＝25% 25%

当O2占混合气25%时，H2S与O2物质的量比为3∶1．

当O2过剩(指生成物S一部分或全部转化成SO2)时，气态物质的物质的量减少决定于H2S的量(设为y)

2H2S＋O2＝2S＋2H2O 气态物质的量减少

2 1 2 1 y＝50% 25%

当H2S占混合气的50%时，H2S与O2的物质的量之比为1∶1． 【答案】A、C 【例4】往400mL 0.5mol·L-1 NaOH溶液中通入一定量的H2S气体，然后在低温下蒸干，得白色固体A 7.92g．(1)推测白色固体A所有可能组成．(2)通过计算确定组成A的物质及其质量． 【分析】(1)由于NaOH和H2S反应物之间量不同，产物不同，所以白色固体A的成分也不同．A的成分有下列一些可能：

NaOH与H2S物质的量之比NaOH∶H2S＝2∶1NaOH∶H2S＝1∶1NaOH∶H2S＞2∶11∶1＜NaOH∶H2S＜2∶1白色固体A的成分Na2SNaHSNa2S和NaOHNa2S和NaHS

(2)NaOH为：0.4L×0.5mol·L-1＝0.2mol(即8g)

2NaOH—Na2S (NaOH过量时) NaOH—NaHS (H2S过量时) 80g 78g

40g 56g

8g x＝7.8g 8g y＝11.2g

8g NaOH完全转变Na2S为7.8g，小于7.92g；8g NaOH若完全转变NaHS为11.2g，大于7.92g，所以A由Na2S和NaHS组成．

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?x＋y＝7.92 ?设A中含Na2S xg NaHS yg，则：?80x40y解得：x＝7.527(g) y＝0.392(g)

??8?56?78由于NaOH转化Na2S是减重过程，所以A也可能由NaOH和Na2S组成．

2NaOH＋H2S＝Na2S＋2H2O 固体减重 80g 78g 80－78＝2g

z＝3.12g 8－7.92＝0.08 (g) 所以A由3.12g Na2S和4.8g(7.92－3.12)NaOH组成．【答案】略 (三)应用型题 【例5】今用100t的氨制硝酸铵，经测定氨转化为一氧化氮的转化率为95%，二氧化氮吸收率为98%，氨被硝酸吸收率为98%，求生成硝酸铵多少吨？

【分析】根据有关化学方程式，找出物质的转化关系及量的关系，再根据NH3＋HNO3＝NH4NO3，列出关系式，求出结果．

【答案】解：合成NH4NO3的有关反应为：

4NH3＋5O2?????4NO＋6H2O 2NO＋O2????2NO2△催化剂

3NO2＋H2O ===2HNO3＋NO NH3＋HNO3===NH4NO3据此可得出下列转化关系(设用于合成HNO3的氨为xt) 制HNO3的NH3—→HNO3—→NH3(与HNO3化合) 17 17

x·95%×98% (100－x)×98% x＝51.3t

NH3 —→ NH4NO3

17 80 51.3t×95%×98% m(NH4NO3)

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