1、小专题二化学计算常用方法高考命题中，最常见的化学计算方法有“差量法”“关系式法”“极值法”“平均值法”“设未知数法”等，在这几种计算方法中，充分体现了物质的量在化学计算中的核心作用和纽带作用，依据化学方程式的计算又是各种计算方法的基础。考向1差量法在化学计算中的妙用1.差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的“量”发生的变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等，用差量法解题时先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解，从而简化计算步骤达到快速解题的目的。常用于反应物没有完全反应的相关计算。如：2C(s
2、)O2(g)=2CO(g)固体差量24 gm24 g2 mol物质的量差量体积差量1 mol12 mol2n1 mol1或 22.4 L或 44.8 L 或 22.4 L(标况)(标况)(标况)2.使用差量法的注意事项(1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。(2)有关物质的物理量及其单位要求：上下一致，左右相当。3.差量法的类型及应用(1)质量差量法；(2)体积差量法。典例 1为了检验某含有 NaHCO3 杂质的 Na2CO3 样品的纯度，现将 w1 g 样品加热，其质量变为 w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是()。A.84w253w131w1 B.84w1w231w1C.
3、73w242w131w1D.115w284w131w1答案：A解析：设样品中含有 NaHCO3 杂质的质量为 x。2NaHCO3Na2CO3CO2H2O m(减少)284 106 62 x (w1w2)g解得 x84w1w231g，将其代入下式可得：w(Na2CO3)w1 gxw1 g 84w253w131w1，A 正确。考向2解答连续反应类型计算的捷径关系式法多个反应连续发生时，起始物与目标产物之间存在确定的量的关系。解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式，找出连续反应的过程中，不同反应步骤之间的反应物、生成物“物质的量”的关系，最后确定已知物和目标物之间“物质的量”的关系，列式求解，从
4、而简化运算过程。关系式是物质间关系的一种简化式子，利用关系式解决多步反应的相关计算最简捷。利用多步反应建立关系式的方法：1.叠加法(如利用空气、木炭、水蒸气制取氨气)由空气、木炭、水蒸气制取 NH3 的关系式为：3C4NH3。2.元素守恒法(如工业制硝酸)4NH35O24NO6H2O2NOO2=2NO23NO2H2O=2HNO3NO经多次氧化和吸收，氮元素几乎完全转化到硝酸中，由 N元素守恒知：NH3HNO3。3.电子转移守恒法由得失电子总数相等知，NH3 经氧化等一系列过程生成HNO3，NH3 和 O2 的关系为 NH32O2。典例 2(2018 年河北百校联盟大联考)钴的氧化物广泛应用于磁
5、性材料及超导材料等领域。取一定量的钴的氧化物(其中钴的化合价为2、3)，用 480 mL 5 molL1 盐酸恰好完全溶解固体，得到 CoCl2 溶液和 4.48 L(标准状况)黄绿色气体。通过计算可以确定该氧化物中 Co、O 的物质的量之比为()。A.11C.34B.23D.56解析：由得失电子守恒有 n(Co3)2n(Cl2)2 4.48 L22.4 Lmol10.4 mol,由元素及电荷守恒有n(Co)总n(Co2)溶液12n(Cl)12(0.48 L5 molL124.48 L22.4 Lmol1)1 mol，所以固体中的 n(Co2)1 mol0.4 mol0.6 mol，根据化合物
6、中化合价代数和为 0，氧化物中 n(O)(0.6 mol20.4 mol3)21.2 mol，故该钴氧化物中n(Co)n(O)1 mol1.2 mol56，答案：D考向3极限思维的巧用极值法1.极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果，故也称为极端假设法。2.极值法解题的基本思路：(1)把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。(2)把混合物假设成纯净物。(3)把平行反应分别假设成单一反应。3.极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。典例 3(2018
7、 年山东临沂模拟)密闭容器中进行的反应：X2(g)3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2 和 Z 的起始浓度分别为 0.2 molL1、0.6 molL1 和 0.4 molL1，当平衡时，下列数据肯定不对的是()。A.X2 为 0.4 molL1，Y 为 1.2 molL1B.Y2 为 1.0 molL1C.X2 为 0.3 molL1，Z 为 0.2 molL1D.Z 为 0.7 molL1起始(molL1)：0.2解析：依题意知：X2(g)3Y2(g)2Z(g)0.60.4假设此可逆反应正向进行到底，则 X2 为 0，Y2 为 0，Z 为0.8 molL1；假设此可逆反应逆向进行到底，则 X
8、2 为 0.4 mol底，对于可逆反应是不可能的，符合。B 项，0.6 molL1Y2的浓度XB，则 XA XXB，X代表平均相对原子(分子)质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。2.应用已知 X可以确定 XA、XB 的范围，若已知 XA、XB 可以确定 X的范围。解题的关键是要通过平均值确定范围，很多考题的平均值需要根据条件先确定下来再作出判断。实际上，它是极值法的延伸。典例 4两种金属混合物共 15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到 11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为()。A.Mg 和 Ag B.Zn 和 CuC.Al 和 Zn D.Al 和 Cu为15gmol1。选项中Mg、Zn、Al失去1mol电子的摩尔质量解析：反应中 H被还原生成 H2，由题意可知 15 g 金属混合物可提供 1 mol e，则失去 1 mol 电子的金属的平均摩尔质量分别为12 gmol1、32.5 gmol1、9 gmol1，其中不能与盐酸反应的Ag 和 Cu 失去1 mol 电子的摩尔质量可看作无穷大。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中只有一种金属的失去1 mol 电子的摩尔质量大于 15 gmol1，另一种金属失去 1 mol电子的摩尔质量小于 15 gmol1，才可能符合。由此可判断出原混合物肯定不可能是 Zn 和 Cu。答案：B