化学计算解题过程.docVIP

化学计算解题过程，主要是化学知识的运用过程即结合题目条件利用物质的组成、结构、性质和变化规律建立联系，在解题过程中合理使用数学工具可以取得良好效果。1．利用二元一次方程组解题有关混合物计算是高中化学中常见的类型，其解题过程大体可分为两个阶段，第一阶段利用化学知识找出题目中各物质或量的关系，第二阶段利用关系列出方程计算得出结果。值得指出的是化学计算中十字交叉法、差量法均是二元一次方程组独特的运算方法。例1　?元素X和Y在周期表中位于相邻的两个周期，X和Y两原子的核外电子数之和为19，Y原子的原子核内质子数比X多3个，则下列叙述不正确的是 [　　　?]A．X和Y都是化学性质很活泼的元素，它们在自然界中只能以化合态存在B．X和Y形成的化合物的化学式可以是Y2X2C．元素X形成的化合物种类比元素Y形成的化合物种类多D．Y的单质能置换出盐酸中的氢，不能置换出稀CuSO4溶液里的Cu2+解析：设元素X和Y核外电子数分别为x和y，根据题目条件，列二元一次方程组?这是将化学关系抽象成数学模型、利用数学工具解决化学问题的解题过程。答案：A例2　?取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g。冷却后加入足量的水，将反应产物加热蒸干并灼烧，得到的氧化镁质量为0.486g。（1）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学反应方程式。（2）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。Mg3N2+6H2O 3Mg（OH）2↓+2NH3↑设：燃烧后生成氮化镁xmol。氧化镁ymol。根据镁原子守恒Mg3N2～3Mg?解得x 0.0008，氮化镁的质量分数为：17.0％。例3?　1993年报道的合成烃中，有一种烃A为C1134H1146，其分子中只含有三种结构单元（—Ⅱ）：?化学式为CnHm的烃，若m＜2n+2，则该烃及该烃的烃基就具有一定的不饱和度（也叫缺氢指数），化学式为CnHm的烃的不饱和度计算式为（2n+2-m）/2；如A的三种结构单元中（）的不饱和度为4，（）的不饱和度为2；（）的不饱和度为0。试求：A分子中有上述结构单元、、各多少个？若另一种烃B的化学式为C1398H1278，则其不饱和度为多少？分析：本题可用列三元一次方程组的方法解题设：（）、（）、（）单元各为x个、y个、z个 2．利用排列组合解决化学问题在分析化学组成、结构单元等问题时可以利用排列组合的知识将具体问题抽象化，可以简化解题过程。?A．1　?B．3　?C．5　?D．6答案：D、C例5?　现有10种α-氨基酸，能构成多少有三个不同氨基酸单元的三肽？能构成多少种只有两种不同氨基酸单元的三肽？解析：根据数学中的排列组合知识，确定此题属于有序性排列。?3．利用等差数列、极值解决化学问题例6?　在沥青中含有稠环的芳烃，其中偶数个苯的可视为同系物，如：?求第25个分子的分子式；求含碳量的极限。解析方法1：经观察分析?A、B、C分子式分别为C10H8、C16H10、H22H12碳原子数和氢原子数递增呈等差数列，由通项公式an a1+（n-1）d，求出该一系列有机物的通式；C原子数：公差为6，首项是10，an a1+（n-1）d 10+（n-1）×6 6n+4。H原子数：公差是2，首项是8an a1+（n-1）d 8+（n-1）×2 2n+6。所以通式为C6n+4H2n+6，第25个分子的分子式为C154H56。求含C量的极限?方法2：求含C量的极限因为n趋于无穷大?例7　?有一系列α-氨基酸按如下特点排列：?该系列化合物中碳元素的质量分数的最大值为 [　　　?]A．32％ B．46.6％C．85.7％ D．无法确定 4．利用等比数列解决化学问题例8?　一定的条件下，将等体积NO和O2的混合气体置于试管中，并将试管倒立于水槽中，充分反应后剩余气体的体积为原总体积的 [　　　?]A．1/4 B．3/4C．1/8 D．3/8解析：设?NO和O2的物质的量均为n。则反应2NO+O2 2NO2和3NO2+H2O 2HNO3+NO可知，nmolNO与n/2molO2反应生成n?molNO2，溶于水后得n/3molNO；n/3molNO与n/6molO2反应生成n/3?molNO2，溶于水后得n/9molNO；……继续反应下去，总耗O2量为下列等比数列各项之和：n/2，n/6，n/18…n/（2×3k-1），依等比数列的求和公式，得总耗氧量S （n/2）/（1-1/3） 3n/4，剩余O2为n-3n/4 n/4mol，则剩余O2的体积为原总体积的1/8。故正确答案为C。说明：此题也可以用其他的方法来求解。5．利用不等式解题根据题设条件求最大值或最小值，从而确定取值范围来解决