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化學大題如何計算

發布時間:2023-07-23 05:01:08

『壹』 如何做化學計算題

關於化學方程式計算的解題要領可以歸納為:

化學方程式要配平,需將純量代方程;

量的單位可直接用,上下單位應相同;

遇到有兩個已知量,應找不足來進行;

遇到多步的反應時,關系式法有捷徑。
有關溶液的計算

溶液是一種或幾種物質分散到另一種物質里形成均一、穩定的混合物,在有關溶液的計算中,要准確分析溶質、溶劑、溶液的質量,它們的最基本的質量關系是:

溶質質量+溶劑質量=溶液質量

應注意此關系中,溶質質量不包括在溶液中未溶解的溶質的質量。

1.溶解度的計算

固體物質溶解度的概念是:在一定溫度下,某固態物質在100克溶劑里達到飽和狀態時所溶解的質量,叫做這種物質在這種溶劑里的溶解度。

根據溶解度的概念和溶液中溶質、溶劑和溶液的量的關系,可進行如下的有關計算。

(1)根據在一定溫度下,某物質飽和溶液里的溶質和溶劑的量,求這種物質的溶解度。

(2)根據某物質在某溫度下的溶解度,求該溫度下一定量的飽和溶液里含溶質和溶劑的質量。

(3)根據某物質在某溫度下的溶解度,求如果溶劑質量減少(蒸發溶劑)時,能從飽和溶液里析出晶體的質量。

(4)根據某物質在某溫度下的溶解度,求如果溫度變化(降溫或升溫)時,能從飽和溶液里析出或需加入晶體的質量。

2.溶液中溶質質量分數的計算

溶質的質量分數是溶質質量與溶液質量之比。初中化學中常用百分數來表示。溶液中溶質質量分數的計算式如下:

溶質的質量分數=×100%

溶質質量分數的計算題可以有:

(1)已知溶質和溶劑的質量,求溶液的質量分數。

(2)已知溶液的質量和它的質量分數,求溶液里所含溶質和溶劑的質量。

(3)將一已知濃度的溶液加入一定量的水進行稀釋,或加入固體溶質,求稀釋後或加入固體後的溶液的質量分數。

3.溶液度與溶液質量分數之間的換算

在一定溫度下,飽和溶液里溶質質量、溶劑質量、溶液質量之比,是一個固定的值,也就是說飽和溶液里溶質質量分數是恆定的。在計算中首先要明確溶液度與溶液質量分數兩個概念的本質區別。其次是要注意條件,必須是在一定溫度下的飽和溶液,才能進行換算。

溶解度與溶液中溶質質量分數的比較如下:

溶解度 質量分數

量的關系 表示溶質質量與溶劑質量之間的關系 表示溶質質量與溶液質量之間的關系

條件 ①與溫度有關(氣體還跟壓強有關)②一定是飽和溶液 ①與溫度、壓強無關②不一定是飽和溶液,但溶解溶質的質量不能超過溶解度

表示方法 用克表示,即單位是克 用%表示,即是個比值,沒有單位

運算公式 溶解度=×100 %=×100%

換算公式 飽和溶液中溶質質量分數=×100%

『貳』 高一化學計算題計算方法

化學計算題是高中生在測驗中較難得分的一類題,能選用最合適的方法准確而快速地解決計算題,對於提高學習成績有著重要意義。我在這里整理了高一化學計算題常用的計算方法,希望能幫助到大家。

1關系式法

關系式法是根據化學方程式計算的巧用,晌改桐其解題的核心思想是化學反應中質量守恆,各反應物與生成物之間存在著最基本的比例(數量)關系。

例題:某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下再通入過量O2,最後容器中固體質量增加了()

A.3.2g

B.4.4g

C.5.6g

D.6.4g

【解析】固體增加的質量即為H2的質量。固體增加的質量即為CO的質量。所以,最後容器中固體質量增加了3.2g,應選A。

2方程或方程組法

根據質量守恆和比例關系,依據題設條件設立未知數,列方程或方程組求解,是化學計算中最常用的方法,其解題技能也是最重要的計算技能。

例題:有某鹼金屬M及其相應氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反應後,小心地將溶液蒸干,得到14g無水晶體。該鹼金屬M可能是()

(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為:6.94、23、39、85.47)

A.鋰

B.鈉

C.鉀

D.銣

【解析】設M的原子量為x,解得42.5>x>14.5,分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量,推殲棚斷符合題意的正確答案是B、C。

3守恆法

化學方程式既然能夠表宴坦示出反應物與生成物之間物質的量、質量、氣體體積之間的數量關系,那麼就必然能反映出化學反應前後原子個數、電荷數、得失電子數、總質量等都是守恆的。巧用守恆規律,常能簡化解題步驟、准確快速將題解出,收到事半功倍的效果。

例題:將5.21g純鐵粉溶於適量稀H2SO4中,加熱條件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反應後還需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+,則KNO3的還原產物氮元素的化合價為___。

【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。應填:+2。(得失電子守恆)

4差量法

找出化學反應前後某種差量和造成這種差量的實質及其關系,列出比例式求解的方法,即為差量法。其差量可以是質量差、氣體體積差、壓強差等。

差量法的實質是根據化學方程式計算的巧用。它最大的優點是:只要找出差量,就可求出各反應物消耗的量或各生成物生成的量。

例題:加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg,使之完全反應,得剩餘物ng,則原混合物中氧化鎂的質量分數為()

【解析】設MgCO3的質量為x,MgCO3MgO+CO2↑混合物質量減少,應選A。

5平均值法

平均值法是巧解方法,它也是一種重要的解題思維和解題,斷MA或MB的取值范圍,從而巧妙而快速地解出答案。

例題:由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標准狀況下為11.2L,則混合物中一定含有的金屬是()

A.鋅

B.鐵

C.鋁

D.鎂

【解析】各金屬跟鹽酸反應的關系式分別為:Zn—H2↑,Fe—H2↑,2Al—3H2↑,Mg—H2↑。若單獨跟足量鹽酸反應,生成11.2LH2(標准狀況)需各金屬質量分別為「Zn∶32.5g;Fe∶28g;Al∶9g;Mg∶12g」,其中只有鋁的質量小於10g,其餘均大於10g,說明必含有的金屬是鋁。應選C。

6極值法

巧用數學極限知識進行化學計算的方法,即為極值法。

例題:4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3後再加入適量AgNO3溶液,待沉澱完全後過濾得到乾燥的鹵化銀沉澱的質量如下列四個選項所示,其中數據合理的是()

A.3.06g

B.3.36g

C.3.66g

D.3.96g

【解析】本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當於要做四題的計算題,所花時間非常多。

使用極限法,設2.00克全部為KCl,根據KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉澱為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉澱188克,所以應得沉澱為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介於兩者之間的數值就符合要求,故只能選B和C。

7十字交叉法

十字交叉法是二元混合物(或組成)計算中的一種特殊方法,它由二元一次方程計算演變而成。若已知兩組分量和這兩個量的平均值,求這兩個量的比例關系等,多可運用十字交叉法計算。

使用十字交叉法的關鍵是必須符合二元一次方程關系。它多用於哪些計算?

明確運用十字交叉法計算的條件是能列出二元一次方程的,特別要注意避免不明化學涵義而濫用。十字交叉法多用於:

①有關兩種同位素原子個數比的計算。

②有關混合物組成及平均式量的計算。

③有關混合烴組成的求算。(高二內容)

④有關某組分質量分數或溶液稀釋的計算等。

例題:已知自然界中銥有兩種質量數分別為191和193的同位素,而銥的平均原子量為192.22,這兩種同位素的原子個數比應為()

A.39∶61

B.61∶39

C.1∶1

D.39∶11

【解析】此題可列二元一次方程求解,但運用十字交叉法最快捷:191-Ir:193-Ir=(193-192.22):(192.22-191)=39:61,選A。

8討論法

討論法是一種發現思維的方法。解計算題時,若題設條件充分,則可直接計算求解;若題設條件不充分,則需採用討論的方法,計算加推理,將題解出。

例題:在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體,倒立於水中使氣體充分反應,最後剩餘5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?

【解析】最後5mL氣體可能是O2,也可能是NO,此題需用討論法解析。

解法(一):

最後剩餘5mL氣體可能是O2;也可能是NO,若是NO,則說明NO2過量15mL。

設30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。

解法(二):

設原混合氣中氧氣的體積為y(mL)

(1)設O2過量:根據4NO2+O2+2H2O=4HNO3,則O2得電子數等於NO2失電子數。

(y-5)×4=(30-y)×1

解得y=10(mL)

(2)若NO2過量:

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

4yy

3NO2+H2O=2HNO3+NO

因為在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得電子轉變為NO,其餘(30-y-5)mLNO2都失電子轉變為HNO3。

O2得電子數+(NO2→NO)時得電子數等於(NO2→HNO3)時失電子數。

【評價】解法(二)根據得失電子守恆,利用阿伏加德羅定律轉化信息,將體積數轉化為物質的量簡化計算。凡氧化還原反應,一般均可利用電子得失守恆法進行計算。無論解法(一)還是解法(二),由於題給條件不充分,均需結合討論法進行求算。

4y+5×2=(30-y-5)×1

解得y=3(mL)

原氧氣體積可能為10mL或3mL。

『叄』 化學計算題怎麼做

第一種 估演算法
「估演算法」巧解化學題,走捷徑,大大簡化解題步驟,是提高解題速度的行之有效的方法.
估算,往往不需要一算到底,經常算一陣子即停止了,代之以評價或者權衡.其特點是並沒有(或並不需要)正面的直接的算出答案,而且依靠思維的靈感,頓悟,或別出心裁的推理,再准確的判斷答案.估算的價值在於獨創性.
估算技巧要因題而異,要善於具體情況具體分析.
例1, 下列物質分別和36.5克20%的鹽酸恰好完全反應,其中能使所得溶液中溶質質量分數最小的是( )
A Zn B ZnO C ZnCO3 DZn(OH)2
(分析)由於參加反應的鹽酸的質量和質量分數都相等,所以應生成氯化鋅(溶質)質量也相同.又由於四種情況鹽酸中的水(溶劑)質量都是相同的.因此,本題的關鍵是比較四個反應中生成水的多少,生成的水越多,所得的溶液中溶質的質量分數越小.
Zn+2HCl=ZnCl2+H2個 沒有水生成
Zn+2HCl=ZnCl2+H2O 生成的水量居中
ZnCO3+2HCl=ZnCl2+H2O+CO2個 生成的水量居中
Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O 生成的水量最多
通過比較,可知氫氧化鋅與鹽酸反應生成水的質量最多,故此溶液中溶質質量分數最小.
第二種,關系式法
關系式是表示兩種或多種物質之間物質的量在變化時成正比例關系的一種簡化的式子,根據關系式確定的數量關系進行化學計算的方法即關系式法.此法廣泛用於兩個或多個互相有聯系的化學式或多步反應計算的一種常用方法,其關鍵是根據有關化學式或反應式以及物質間轉化的定量關系,找出關系式和關系量.此法不僅可使計算化簡為繁,減小誤差,而且已知數與未知數各有固定的位置,層次清楚,有助於打開解題的思路.建立關系式可以通過化學式,化學方程式,化學基本概念,溶解度,溶質的質量分數等多個方面進行.用關系式解題遵循的原則是:
關系式,關系量,這是根據不能忘;
已知,未知是條件,條件對准關系量;
上下相比列比例,求得未知是目的.
例2, 跟50千克硝酸銨里所含氮元素相當的碳酸氫銨的質量是( )
A 98.75 千克 B 197.5千克 C49.4千克 D79千克
(分析)設x千克碳酸氫銨里所含氮元素質量跟50千克硝酸銨里質量相等.
比較硝酸銨與碳酸氫銨的組成可知,兩個碳酸氫銨分子所含氮原子數跟一個硝酸銨分子里所含氮原子數相等,所以可導出如下關系:
關系式 NH4NO3----------2NH4HCO3
關系量 80 2X79
已知未知 50千克 X
列比例 80:50千克=2x79:X
解比例 X=98.75千克 (答案A)
第三種 守恆法
守恆法是指應用化學問題中某些化學量守恆的原則來解化學題的方法.用此法解題的關鍵是找准守恆的化學量,並合理列式進行計算.在化學計算中靈活運用此法,不僅能簡化解題過程,而且能加深我們對某些化學原理內涵的深刻理解.在初中化學計算中,常見的守恆法有以下五種:
1, 原子個數守恆.
原理:化學反應前後同種元素的原子個數不變.
2, 元素種類守恆
原理:化學反應前後元素的種類不變
3, 元素或原子團的質量守恆
原理:化學反應前後某一元素或原子團的質量不變.
4, 質量總和守恆
原理:化學反應中參加化學反應的反應物的質量總和等於生成物的質量總和.
5, 電荷守恆
原理:溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等.
例3, 取一定量含有某金屬R的樣品,將其投入到73克質量分數為20%的鹽酸中,金屬與鹽酸恰好完全反應(雜質不參加反應),測定所得金屬氯化物中氯元素的質量分數為74.7%,計算:(1)樣品中金屬R的質量 (2)所得溶液中溶質的質量分數(97年天津中考題)
(分析)此題屬於金屬與酸的置換反應,其中R元素和鹽酸中的氯元素全部轉移到金屬氯化物中,故此題利用元素質量守恆法求解較為方便.
(1)鹽酸中氯化氫的質量:73克X20%=14.6克
氯化氫中氯元素的質量:14.6克X(35.5/36.5X100%)=14.2克
所得金屬氯化物的質量:14.2克/74.7%=19.0克
則樣品中金屬R的質量為:19.0克-14.2克=19.4克
(2)參加反應的物質的質量總和:73克X20%+4.8克=19.4克
生成氫氣的質量為:19.4克—19.0克=0.4克
所得溶液中溶質的質量分數為:19.0克/(73克+4.8克-0.4克)X100%=24.5%
例4,下圖是一種化合物組成的裝置.
經充分反應後得實驗數據如下:玻璃管的質量為80.2克
實驗前 實驗後
銅的氧化物+玻璃管 137.8克 131.4克
氯化鈣+U型管 100.8克 108.0克
試根據實驗數據求:
(1)完全反應後生成水的質量;
(2)生成水中氧的質量;
(3)銅的氧化物中銅的質量;
(4)銅的氧化物中銅和氧的質量比;
(5)計算銅的氧化物中銅,氧的原子個數比;
(6)寫出該銅的氧化物的化學式及名稱;
(分析與解答)用實驗方法測定化合物的組成,是化學分析的基本方法.該題為一簡單的定量分析實驗題,其主要計算依據的是質量守恆定律.
(1) U型管內乾燥劑反應後增加的質量,即為反應中生成水的質量.108.0克-100.8克=7.2克
(2) 盛銅的氧化物的玻璃管反應後質量減少了,原因是氫氣和銅的氧化物里的氧反應生成了水,所以反應前後,玻璃管物質減少的質量即為生成的水中氧的質量.137.8克-131.4克=6.4克
(3) 銅的氧化物中銅的質量為131.4克-82克=51.2克
(4) 銅的氧化物銅和氧的質量比為51.2克:6.4克=8:1
(5) 用組成化合物的各元素的質量比,分別除以各自的相對原子質量,即可求得化合物中各元素的原子個數比.8/64:1/16=2:1
(6) Cu2O 氧化亞銅
第四種 討論法
有的計算題答案不止一個,或者用代數字母表示,解題時根據題意分析,各種答案,最後確定合理答案,這種通過對各種可能情況的討論尋求答案的解題方法,就是討論法.用此法的關鍵是不遺漏,不重復.
例5 氧氣和氫氣的混合氣8克點燃使之充分反應,得到7.2克水蒸氣,則反應的混合物中,氫氣和氧氣的質量比是( )
A 1:1 B 1:4 C 4:1 D 1:9
(分析)要注意克服通過計算的准確選項只有一個思維定勢.
7.2克水中含氫元素0.8克氧元素6.4克,氫氣和氧氣的混合氣體反應後剩餘0.8克氣體.
討論 :若氫氣過量,則氫氣和氧氣的質量比:1.6克:6.4克=1:4
若氧氣過量,則氫氣和氧氣的質量比:0.8克:7.2克=1:9
答案:B D
例6,天平兩端各放質量相同的燒杯,杯內分別盛有相同質量,相同質量分數的稀硫酸.如果在兩個燒杯中一端放鋅片,一端放與鋅片相同質量的鐵片,反應完全後天平仍保持平衡嗎?說明理由.
(分析與解答)本題應分別討論下面兩種情況.
(1) 如果硫酸過量,則放鋅片的一端放出氫氣的質量多.天平向放鋅的一端傾斜.
(2) 如果硫酸量不足,則應以硫酸量為標准進行計算,由於硫酸的質量相同,所以生成氫氣的質量也相同.故天平仍保持平衡.

『肆』 高中化學計算題的計算方法

http://wenku..com/view/16a6d4daa58da0116c17498c.html
自行參考。。內容詳細不解釋
覺得還可以的話就採納了吧。。。

『伍』 高一化學計算題解題方法詳解

高一化學計算題解題方法

化學計算題是中學生在化學學習中比較頭痛的一類題目,也是他們在測驗和考試中最難得分的一類題目,能選用最合適的方法准確而快速地解決計算題,對於提高學習成績,增強學習效率,有著重要意義。

選用合適的方法解計算題,不但可以縮短解題的時間,還有助於減小計算過程中的運算量,盡可能地降低運算過程中出錯的機會。例如下題,有兩種不同的解法,相比之下,不難看出選取合適方法的重要性:

[例1]30mL一定濃度的硝酸溶液與5.12克銅片反應,當銅片全部反應完畢後,共收集到氣體2.24升(S.T.P),則該硝酸溶液的物質的量濃度至少為

A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L

解法一:因為題目中無指明硝酸是濃或稀,所以產物不能確定,根據銅與硝酸反應的兩個方程式:

(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(2)Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可以設參與反應(1)的Cu為xmol,則反應生成的NO氣體為2/3xmol,反應消耗的硝酸為8/3xmol,再設參與反應(2)的Cu為ymol,則反應生成的NO2氣體為2ymol,反應消耗的硝酸為4ymol,從而可以列出方程組:

(x+y)*64=5.12,[(2/3)x+2y]*22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,則所耗硝酸為8/3x+4y=0.26mol,其濃度為(0.26/0.03)mol/L,在8-9之間,只能選A.

解法二:根據質量守恆定律,由於銅片只與硝酸完全反應生成Cu2+,則產物應為硝酸銅,且其物質的量與原來的銅片一樣,均為5.12/64=0.08摩,從產物的化學式Cu(NO3)2可以看出,參與復分解反應提供NO3-的HNO3有2*0.08=0.16摩;而反應的氣態產物,無論是NO還是NO2,每一個分子都含有一個N原子,則氣體分子總數就相當於參與氧化還原反應的HNO3的摩爾數,所以每消耗一摩HNO3都產生22.4L氣體(可以是NO或NO2甚至是兩者的混合物),現有氣體2.24L,即有0.1摩HNO3參與了氧化還原反應,故所耗硝酸為0.16+0.1=0.26摩,其濃度為(0.26/0.03)mol/L,在8-9之間,只能選A.

從以上兩種方法可以看出,本題是選擇題,只要求出結果便可,不論方式及解題規范,而此題的關鍵之處在於能否熟練應用質量守恆定律,第二種方法運用了守恆法,所以運算量要少得多,也不需要先將化學方程式列出,配平,從而大大縮短了解題時間,更避免了因不知按哪一個方程式來求硝酸所導致的恐慌。再看下題:

[例2]在一個6升的密閉容器中,放入3升X(氣)和2升Y(氣),在一定條件下發生下列反應:4X(氣)+3Y(氣) 2Q(氣)+nR(氣) 達到平衡後,容器內溫度不變,混和氣體的壓強比原來增加5%,X的濃度減小1/3,則該反應方程式中的n值是

A.3 B.4 C.5 D.6

解法一:抓住“X濃度減少1/3”,結合化學方程式的系數比等於體積比,可分別列出各物質的始態,變數和終態:

4X 3Y 2Q nR

始態 3L 2L 0 0

變數 -1/3*3L=1L -3/4*1L=3/4L +2/4*1L=1/2L +n/4*1L=n/4L

終態 3-1=2L 2-3/4==5/4L 0+1/2=1/2L 0+n/4=n/4L

由以上關系式可知,平衡後(終態)混和氣體的體積為(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按題意"混和氣體的壓強比原來增加5%"即(15+n)/4-5=5*5%,求得n=6.

解法二:選用差量法,按題意"混和氣體的壓強比原來增加5%“按題意”混和氣體的壓強比原來增加5%",即混和氣體的體積增加了 (2+3)*5%=0.25L,根據方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4體積X反應,總體積改變數為(2+n)-(4+3)=n-5,現有 1/3*3L=1L的X反應,即總體積改變數為1L*[(n-5)/4]=0.25L,從而求出n=6.

解法三:抓住"混和氣體的壓強比原來增加5%",得出反應由X+Y開始時,平衡必定先向右移,生成了Q和R之後,壓強增大,說明正反應肯定是體積增大的反應,則反應方程式中X與Y的系數之和必小於Q與R的系數之和,所以4+3<2+n,得出n>5,在四個選項中只有D中n=6符合要求,為應選答案。

本題考查的是關於化學平衡的內容。解法一是遵循化學平衡規律,按步就班的規范做法,雖然肯定能算出正確答案,但沒有把握住“選擇題,不問過程,只要結果”的特點,當作一道計算題來做,普通學生也起碼要用5分鍾完成,花的時間較多。解法二運用了差量法,以含n的體積變數 (差量)來建立等式,冉峽斕豱算出了的值,但還是未能充分利用選擇題的“選擇”特點,用時要1分鍾左右。解法三對平衡移動與體積變化的關系理解透徹,不用半分鍾就可得出唯一正確的答案。

由此可見,在計算過程中針對題目特點選用不同的解題方法,往往有助於減少運算過程中所消耗的時間及出錯的機會,達到快速,准確解題的效果,而運用較多的解題方法通常有以下幾種:

1.商余法:這種方法主要是應用於解答有機物(尤其是烴類)知道分子量後求出其分子式的一類題目。對於烴類,由於烷烴通式為CnH2n+2,分子量為14n+2,對應的烷烴基通式為CnH2n+1,分子量為14n+1,烯烴及環烷烴通式為CnH2n,分子量為14n,對應的烴基通式為CnH2n-1,分子量為14n-1,炔烴及二烯烴通式為CnH2n-2,分子量為14n-2,對應的烴基通式為CnH2n-3,分子量為14n-3,所以可以將已知有機物的分子量減去含氧官能團的式量後,差值除以14(烴類直接除14),則最大的商為含碳的原子數(即n值),余數代入上述分子量通式,符合的就是其所屬的類別。

[例3]某直鏈一元醇14克能與金屬鈉完全反應,生成0.2克氫氣,則此醇的同分異構體數目為

A.6個 B.7個 C.8個 D.9個

由於一元醇只含一個-OH,每mol醇只能轉換出1/2molH2,由生成0.2克H2推斷出14克醇應有0.2mol,所以其摩爾質量為72克/摩,分子量為72,扣除羥基式量17後,剩餘55,除以14,最大商為3,余為13,不合理,應取商為4,余為-1,代入分子量通式,應為4個碳的烯烴基或環烷基,結合“直鏈”,從而推斷其同分異構體數目為6個。

2.平均值法這種方法最適合定性地求解混合物的組成,即只求出混合物的可能成分,不用考慮各組分的含量。根據混合物中各個物理量(例如密度,體積,摩爾質量,物質的量濃度,質量分數等)的定義式或結合題目所給條件,可以求出混合物某個物理量的平均值,而這個平均值必須介於組成混合物的各成分的同一物理量數值之間,換言之,混合物的兩個成分中的這個物理量肯定一個比平均值大,一個比平均值小,才能符合要求,從而可判斷出混合物的可能組成。

[例4]將兩種金屬單質混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出標准狀況下氣體11.2L,這兩種金屬可能是

A.Zn和Fe B.Al和Zn C.Al和Mg D.Mg和Cu

將混合物當作一種金屬來看,因為是足量稀硫酸,13克金屬全部反應生成的11.2L(0.5摩爾)氣體全部是氫氣,也就是說,這種金屬每放出1摩爾氫氣需 26克,如果全部是+2價的金屬,其平均原子量為26,則組成混合物的+2價金屬,其原子量一個大於26,一個小於26.代入選項,在置換出氫氣的反應中,顯+2價的有Zn,原子量為65,Fe原子量為56,Mg原子量為24,但對於Al,由於在反應中顯+3價,要置換出1mol氫氣,只要18克Al便夠,可看作+2價時其原子量為27/(3/2)=18,同樣假如有+1價的Na參與反應時,將它看作+2價時其原子量為23*2=46,對於Cu,因為它不能置換出H2,所以可看作原子量為無窮大,從而得到A中兩種金屬原子量均大於26,C中兩種金屬原子量均小於26,所以A,C都不符合要求,B中Al的原子量比26小,Zn比26大,D中Mg原子量比26小,Cu原子量比26大,故B,D為應選答案。

3.極限法。極限法與平均值法剛好相反,這種方法也適合定性或定量地求解混合物的組成。根據混合物中各個物理量(例如密度,體積,摩爾質量,物質的量濃度,質量分數等)的定義式或結合題目所給條件,將混合物看作是只含其中一種組分A,即其質量分數或氣體體積分數為100%(極大)時,另一組分B對應的質量分數或氣體體積分數就為0%(極小),可以求出此組分A的某個物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A時的同一物理量的值N2,而混合物的這個物理量N平是平均值,必須介於組成混合物的各成分A,B的同一物理量數值之間,即N1

[例5]4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3後再加入適量AgNO3溶液,待沉澱完全後過濾得到乾燥的鹵化銀沉澱的質量如下列四個選項所示,其中數據合理的是

A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96

本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當於要做四題的計算題,所花時間非常多。使用極限法,設2.00克全部為KCl,根據KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克 AgCl,則可得沉澱為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉澱 188克,所以應得沉澱為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介於兩者之間的數值就符合要求,故只能選B和C.

4.估演算法。化學題尤其是選擇題中所涉及的計算,所要考查的是化學知識,而不是運算技能,所以當中的計算的量應當是較小的,通常都不需計出確切值,可結合題目中的條件對運算結果的數值進行估計,符合要求的便可選取。

[例6]已知某鹽在不同溫度下的溶解度如下表,若把質量分數為22%的該鹽溶液由500C逐漸冷卻,則開始析出晶體的溫度范圍是

溫度(0C) 0 10 20 30 40

溶解度(克/100克水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6

A.0-100C B.10-200C C.20-300C D.30-400C

本題考查的是溶液結晶與溶質溶解度及溶液飽和度的關系。溶液析出晶體,意味著溶液的濃度超出了當前溫度下其飽和溶液的濃度,根據溶解度的定義,[溶解度 /(溶解度+100克水)]*100%=飽和溶液的質量分數,如果將各個溫度下的溶解度數值代入,比較其飽和溶液質量分數與22%的大小,可得出結果,但運算量太大,不符合選擇題的特點。從表上可知,該鹽溶解度隨溫度上升而增大,可以反過來將22%的溶液當成某溫度時的飽和溶液,只要溫度低於該溫度,就會析出晶體。代入[溶解度/(溶解度+100克水)]*100%=22%,可得:溶解度*78=100*22,即溶解度=2200/78,除法運算麻煩,運用估算,應介於25與30之間,此溶解度只能在30-400C中,故選D.

5.差量法。對於在反應過程中有涉及物質的量,濃度,微粒個數,體積,質量等差量變化的一個具體的反應,運用差量變化的數值有助於快捷准確地建立定量關系,從而排除干擾,迅速解題,甚至於一些因條件不足而無法解決的題目也迎刃而解。

[例7]在1升濃度為C摩/升的弱酸HA溶液中,HA,H+和A-的物質的量之和為nC摩,則HA的電離度是

A.n*100% B.(n/2)*100% C.(n-1)*100% D.n%

根據電離度的概念,只需求出已電離的HA的物質的量,然後將這個值與HA的總量(1升*C摩/升=C摩)相除,其百分數就是HA的電離度。要求已電離的HA的物質的量,可根據HA H++A-,由於原有弱酸為1升*C摩/升=C摩,設電離度為X,則電離出的HA的物質的量為XC摩,即電離出的H+和A-也分別為CXmol,溶液中未電離的HA就為(C-CX)mol,所以HA,H+,A-的物質的量之和為[(C-CX)+CX+CX]摩,即(C+CX)摩=nC摩,從而可得出1+X=n,所以X的值為n-1,取百分數故選C.本題中涉及的微粒數較易混淆,採用差量法有助於迅速解題:根據HA的電離式,每一個HA電離後生成一個H+和一個A-,即微粒數增大一,現在微粒數由原來的C摩變為nC摩,增大了(n-1)*C摩,立即可知有(n-1)*C摩HA發生電離,則電離度為(n-1)C摩/C摩=n-1,更快地選出C項答案。

6.代入法。將所有選項可某個特殊物質逐一代入原題來求出正確結果,這原本是解選擇題中最無奈時才採用的方法,但只要恰當地結合題目所給條件,縮窄要代入的范圍,也可以運用代入的方法迅速解題。

[例8]某種烷烴11克完全燃燒,需標准狀況下氧氣28L,這種烷烴的分子式是

A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C2H6

因為是烷烴,組成為CnH2n+2,分子量為14n+2,即每14n+2克烴完全燃燒生成n摩CO2和(n+1)摩H2O,便要耗去n+(n+1)/2即3n/2+1/2摩O2,現有烷烴11克,氧氣為28/22.4=5/4摩,其比值為44:5,將選項中的四個n值代入(14n+2):[3n/2+1/2],不需解方程便可迅速得知n=3為應選答案。

7.關系式法。對於多步反應,可根據各種的關系(主要是化學方程式,守恆等),列出對應的關系式,快速地在要求的物質的數量與題目給出物質的數量之間建立定量關系,從而免除了涉及中間過程的大量運算,不但節約了運算時間,還避免了運算出錯對計算結果的影響,是最經常使用的方法之一。

[例9]一定量的鐵粉和9克硫粉混合加熱,待其反應後再加入過量鹽酸,將生成的氣體完全燃燒,共收集得9克水,求加入的鐵粉質量為

A.14g B.42g C.56g D.28g

因為題目中無指明鐵粉的量,所以鐵粉可能是過量,也可能是不足,則與硫粉反應後,加入過量鹽酸時生成的氣體就有多種可能:或者只有H2S(鐵全部轉變為FeS2),或者是既有H2S又有H2(鐵除了生成FeS2外還有剩餘),所以只憑硫粉質量和生成的水的質量,不易建立方程求解。根據各步反應的定量關系,列出關系式:(1)Fe--FeS(鐵守恆)--H2S(硫守恆)--H2O(氫守恆),(2)Fe--H2(化學方程式)--H2O(氫定恆),從而得知,無論鐵參與了哪一個反應,每1個鐵都最終生成了1個H2O,所以迅速得出鐵的物質的量就是水的物質的量,根本與硫無關,所以應有鐵為9/18=0.5摩,即28克。

8.比較法。已知一個有機物的分子式,根據題目的要求去計算相關的量例如同分異構體,反應物或生成物的結構,反應方程式的系數比等,經常要用到結構比較法,其關鍵是要對有機物的結構特點了解透徹,將相關的官能團的位置,性質熟練掌握,代入對應的條件中進行確定。

CH3

[例10]分子式為C12H12的烴,結構式為 ,若萘環上的二溴代物有9種

CH3

同分異構體,則萘環上四溴代物的同分異構體數目有

A.9種 B.10種 C.11種 D.12種

本題是求萘環上四溴代物的同分異構體數目,不需考慮官能團異構和碳鏈異構,只求官能團的位置異構,如按通常做法,將四個溴原子逐個代入萘環上的氫的位置, 便可數出同分異構體的數目,但由於數量多,結構比較十分困難,很易錯數,漏數。抓住題目所給條件--二溴代物有9種,分析所給有機物峁固氐?不難看出,萘環上只有六個氫原子可以被溴取代,也就是說,每取代四個氫原子,就肯定剩下兩個氫原子未取代,根據"二溴代物有9種"這一提示,即萘環上只取兩個氫原子的不同組合有9種,即意味著取四個氫原子進行取代的不同組合就有9種,所以根本不需逐個代,迅速推知萘環上四溴代物的同分異構體就有9種。

9.殘基法。這是求解有機物分子結構簡式或結構式中最常用的方法。一個有機物的分子式算出後,可以有很多種不同的結構,要最後確定其結構,可先將已知的官能團包括烴基的式量或所含原子數扣除,剩下的式量或原子數就是屬於殘余的基團,再討論其可能構成便快捷得多。

[例11]某有機物5.6克完全燃燒後生成6.72L(S.T.P下)二氧化碳和3.6克水,該有機物的蒸氣對一氧化碳的相對密度是2,試求該有機物的分子式。如果該有機物能使溴水褪色,並且此有機物和新制的氫氧化銅混合後加熱產生紅色沉澱,試推斷該有機物的結構簡式。

因為該有機物的蒸氣對一氧化碳的相對密度為2,所以其分子量是CO的2倍,即56,而5.6克有機物就是0.1摩,完全燃燒生成6.72L(S.T.P)CO2為0.3摩,3.6克水為0.2摩,故分子式中含3個碳,4個氫,則每摩分子中含氧為56-3*12-4*1=16克,分子式中只有1個氧,從而確定分子式是C3H4O.根據該有機物能發生斐林反應,證明其中有-CHO,從C3H4O中扣除-CHO,殘基為-C2H3,能使溴水褪色,則有不飽和鍵,按其組成,只可能為-CH=CH2,所以該有機物結構就為H2C=CH-CHO.

10.守恆法。物質在參加反應時,化合價升降的總數,反應物和生成物的總質量,各物質中所含的每一種原子的總數,各種微粒所帶的電荷總和等等,都必須守恆。所以守恆是解計算題時建立等量關系的依據,守恆法往往穿插在其它方法中同時使用,是各種解題方法的基礎,利用守恆法可以很快建立等量關系,達到速算效果。

[例12]已知某強氧化劑[RO(OH)2]+能被硫酸鈉還原到較低價態,如果還原含 2.4*10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低價態,需12mL0.2mol/L的亞硫酸鈉溶液,那麼R元素的最終價態為

A.+3 B.+2 C.+1 D.-1

因為在[RO(OH)2]-中,R的化合價為+3價,它被亞硫酸鈉還原的同時,亞硫酸鈉被氧化只能得硫酸鈉,硫的化合價升高了2價,根據2.4*10-3mol[RO(OH)2]-與12ml*0.2mol/L=0.0024mol的亞硫酸鈉完全反應,亞硫酸鈉共升0.0024*2=0.0048價,則依照升降價守恆,2.4*10-3mol[RO(OH)2]-共降也是0.0048價,所以每mol[RO(OH)2]-降了2價,R原為+3價,必須降為+1價,故不需配平方程式可直接選C.

11.規律法。化學反應過程中各物質的物理量往往是符合一定的數量關系的,這些數量關系就是通常所說的反應規律,表現為通式或公式,包括有機物分子通式, 燃燒耗氧通式,化學反應通式,化學方程式,各物理量定義式,各物理量相互轉化關系式等,甚至於從實踐中自己總結的通式也可充分利用。熟練利用各種通式和公式,可大幅度減低運算時間和運算量,達到事半功倍的效果。

[例13]1200C時,1體積某烴和4體積O2混和,完全燃燒後恢復到原來的溫度和壓強,體積不變,該烴分子式中所含的碳原子數不可能是

A.1 B.2 C.3 D.4

本題是有機物燃燒規律應用的典型,由於烴的類別不確定,氧是否過量又未知,如果單純將含碳由1至4的各種烴的分子式代入燃燒方程,運算量大而且未必將所有可能性都找得出。應用有機物的燃燒通式,設該烴為CXHY,其完全燃燒方程式為:CXHY+(X+Y/4)O2==XCO2+Y/2H2O,因為反應前後溫度都是1200C,所以H2O為氣態,要計體積,在相同狀況下氣體的體積比就相當於摩爾比,則無論O2是否過量,每1體積CXHY只與X+Y/4體積O2反應,生成X體積CO2和Y/2體積水蒸氣,體積變數肯定為1-Y/4,只與分子式中氫原子數量有關。按題意,由於反應前後體積不變,即1-Y/4=0,立刻得到分子式為CXH4,此時再將四個選項中的碳原子數目代入,CH4為甲烷,C2H4為乙烯,C3H4為丙炔,只有C4H4不可能。

12.排除法。選擇型計算題最主要的特點是,四個選項中肯定有正確答案,只要將不正確的答案剔除,剩餘的便是應選答案。利用這一點,針對數據的特殊性,可運用將不可能的數據排除的方法,不直接求解而得到正確選項,尤其是單選題,這一方法更加有效。

[例14]取相同體積的KI,Na2S,FeBr2三種溶液,分別通入氯氣,反應都完全時,三種溶液所消耗氯氣的體積(在同溫同壓下)相同,則KI,Na2S,FeBr2三種溶液的摩爾濃度之比是

A.1:1:2 B.1:2:3 C.6:3:2 D.2:1:3

本題當然可用將氯氣與各物質反應的關系式寫出,按照氯氣用量相等得到各物質摩爾數,從而求出其濃度之比的方法來解,但要進行一定量的運算,沒有充分利用選擇題的特殊性。根據四個選項中KI和FeBr2的比例或Na2S和FeBr2的比例均不相同這一特點,只要求出其中一個比值,已經可得出正確選項。因KI與Cl2反應產物為I2,即兩反應物mol比為2:1,FeBr2與Cl2反應產物為Fe3+和Br2,即兩反應物mol比為2:3,可化簡為2/3:1,當Cl2用量相同時,則KI與FeBr2之比為2:(2/3)即3:1,A,B,D中比例不符合,予以排除,只有C為應選項。如果取Na2S與FeBr2來算,同理也可得出相同結果。本題還可進一步加快解題速度,抓住KI,Na2S,FeBr2三者結構特點--等量物質與Cl2反應時,FeBr2需耗最多Cl2.換言之,當Cl2的量相等時,參與反應的FeBr2的量最少,所以等體積的溶液中,其濃度最小,在四個選項中,也只有C符合要求,為應選答案。

13.十字交*法。十字交*法是專門用來計算溶液濃縮及稀釋,混合氣體的平均組成,混合溶液中某種離子濃度,混合物中某種成分的質量分數等的一種常用方法,其使用方法為:

組分A的物理量a 差量c-b

平均物理量c(質量,濃度,體積,質量分數等)

組分B的物理量b 差量a-c

則混合物中所含A和B的比值為(c-b):(a-c),至於濃縮,可看作是原溶液A中減少了質量分數為0%的水B,而稀釋則是增加了質量分數為100%的溶質B,得到質量分數為c的溶液。

[例15]有A克15%的NaNO3溶液,欲使其質量分數變為30%,可採用的方法是

A.蒸發溶劑的1/2 B.蒸發掉A/2克的溶劑

C.加入3A/14克NaNO3 D.加入3A/20克NaNO3

根據十字交*法,溶液由15%變為30%差量為15%,增大溶液質量分數可有兩個方法:(1)加入溶質,要使100%的NaNO3變為30%,差量為 70%,所以加入的質量與原溶液質量之比為15:70,即要3A/14克。(2)蒸發減少溶劑,要使0%的溶劑變為30%,差量為30%,所以蒸發的溶劑的質量與原溶液質量之比為15%:30%,即要蒸發A/2克。如果設未知數來求解本題,需要做兩次計算題,則所花時間要多得多。

14.拆分法。將題目所提供的數值或物質的結構,化學式進行適當分拆,成為相互關聯的幾個部分,可以便於建立等量關系或進行比較,將運算簡化。這種方法最適用於有機物的結構比較(與殘基法相似),同一物質參與多種反應,以及關於化學平衡或討論型的計算題。

[例16]將各為0.3214摩的下列各物質在相同條件下完全燃燒,消耗氧氣的體積最少的是

A.甲酸 B.甲醛 C.乙醛 D.甲酸甲酯

這是關於有機物的燃燒耗氧量的計算,因為是等摩爾的物質,完全可用燃燒通式求出每一個選項耗氧的摩爾數,但本題只需要定量比較各個物質耗氧量的多少,不用求出確切值,故此可應用拆分法:甲酸結構簡式為HCOOH,可拆為H2O+CO,燃燒時辦只有CO耗氧,甲醛為HCHO,可拆為H2O+C,比甲酸少了一個O,則等摩爾燃燒過程中生成相同數量的CO2和H2O時,耗多一個O.同理可將乙醛CH3CHO拆為H2O+C2H2,比甲酸多一個CH2,少一個O,耗氧量必定大於甲酸,甲酸甲酯HCOOCH3拆為2H2O+C2,比乙醛少了H2,耗氧量必定少,所以可知等量物質燃燒時乙醛耗氧最多。

當然,解題方法並不僅局限於以上14種,還有各人從實踐中總結出來的各種各樣的經驗方法,各種方法都有其自身的優點。在眾多的方法中,無論使用哪一種,都應該注意以下幾點:

一。要抓住題目中的明確提示,例如差值,守恆關系,反應規律,選項的數字特點,結構特點,以及相互關系,並結合通式,化學方程式,定義式,關系式等,確定應選的方法。

二。使用各種解題方法時,一定要將相關的量的關系搞清楚,尤其是差量,守恆,關系式等不要弄錯,也不能憑空捏造,以免適得其反,弄巧反拙。

三。扎實的基礎知識是各種解題方法的後盾,解題時應在基本概念基本理論入手,在分析題目條件上找方法,一時未能找到巧解方法,先從最基本方法求解,按步就班,再從中發掘速算方法。

四。在解題過程中,往往需要將多種解題方法結合一齊同時運用,以達到最佳效果。

[例17]有一塊鐵鋁合金,溶於足量鹽酸中,再用足量KOH溶液處理,將產生的沉澱過濾,洗滌,乾燥,灼燒使之完全變成紅色粉末,經稱量,發現該紅色粉末和原合金質量恰好相等,則合金中鋁的含量為

A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%

本題是求混合金屬的組成,只有一個“紅色粉末與原合金質量相等”的條件,用普通方法不能迅速解題。根據化學方程式,因為鋁經兩步處理後已在過濾時除去,可用鐵守恆建立關系式:Fe--FeCl2--Fe(OH)2--Fe(OH)3--(1/2)Fe2O3,再由質量相等的條件,得合金中鋁+鐵的質量=氧化鐵的質量=鐵+氧的質量,從而可知,鋁的含量相當於氧化鐵中氧的含量,根據質量分數的公式,可求出其含量為:[(3*16)/(2*56+3*16)]*100%=30%.解題中同時運用了關系式法,公式法,守恆法等。

綜上所述,“時間就是分數,效率就是成績”,要想解題過程迅速准確,必須針對題目的特點,選取最有效的解題方法,甚至是多種方法綜合運用,以達到減少運算量,增強運算準確率的效果,從而取得更多的主動權,才能在測試中獲取更佳的成績。

『陸』 化學計算題怎麼做

解計算題:
計算題的類型有:①有關質量分數(元素和溶質)的計算
②根據化學方程式進行計算
③由①和②兩種類型混合在一起計算
(一)、溶液中溶質質量分數的計算
溶質質量分數 = ╳ 100%
(二)、化合物(純凈物)中某元素質量分數的計算
某元素質量分數= ╳ 100%

(三)、混合物中某化合物的質量分數計算

化合物的質量分數= ╳ 100%

(四)、混合物中某元素質量分數的計算

某元素質量分數= ╳ 100%

或:某元素質量分數= 化合物的質量分數 ╳ 該元素在化合物中的質量分數
(五)、解題技巧
1、審題:看清題目的要求,已知什麼,求什麼,有化學方程式的先寫出化學方程式。找出解此題的有關公式。
2、根據化學方程式計算的解題步驟:
①設未知量
②書寫出正確的化學方程式
③寫出有關物質的相對分子質量、已知量、未知量
④列出比例式,求解
⑤答。

『柒』 化學計算詳細的方法

一、定義、公式法

涉及計算的定義有:物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量、原子量、氣體摩爾體積、物質的量濃度、質量分數、溶解度、電離度、水的離子積、pH值等等。這些概念定義的本身以及之間的聯系就是一些重要的化學公式。

【例1】某人造空氣中N2的質量百分比為75%,O2為25%,計算該空氣在標准狀況下的密度為多少克/升?

即求1mol混合氣體的質量。

設:取100g人造空氣,則含N275g,O225g。

所以ρ=28.9÷22.4=1.29(g/L)

【例2】某乙酸的密度為dg/cm3,質量分數為a%,pH=b。求該密度下此乙酸的電離度。

解析題應先從電離度的定義式入手,逐步逼近已知條件。

式中的:〔H+〕應由pH求得:pH=-1g〔H+〕=b

故〔H+〕=10-b

二、差量法

在眾多的解題技巧中,「差量法」當屬優秀方法之一,它常常可以省去繁瑣的中間過程,使復雜的問題簡單、快捷化。所謂「差量」就是指一個過程中某物質始態量與終態量的差值。它可以是氣體的體積差、物質的量差、質量差、濃度差、溶解度差等。

【例3】把22.4g鐵片投入到500gCuSO4溶液中,充分反應後取出鐵片,洗滌、乾燥後稱其質量為22.8g,計算

(1)析出多少克銅?

(2)反應後溶液的質量分數多大?

解析「充分反應」是指CuSO4中Cu2+完全反應,反應後的溶液為FeSO4溶液,不能輕率地認為22.8g就是Cu!(若Fe完全反應,析出銅為25.6g),也不能認為22.8-22.4=0.4g就是銅。

分析下面的化學方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g銅,使鐵片質量增加8g(64-56=8),反過來看:若鐵片質量增加8g,就意味著溶解56gFe、生成64gCu,即「差量」8與方程式中各物質的質量(也可是物質的量)成正比。所以就可以根據題中所給的已知「差量」22.8-22.4=0.4g求出其他有關物質的量。

設:生成Cuxg,FeSO4yg

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu質量增加

561526464-56=8

yx22.8-22.4=0.4

故析出銅3.2克

鐵片質量增加0.4g,根據質量守恆定律,可知溶液的質量必減輕0.4g,為500-0.4=499.6g。

【例4】將N2和H2的混合氣體充入一固定容積的密閉反應器內,達到平衡時,NH3的體積分數為26%,若溫度保持不變,則反應器內平衡時的總壓強與起始時總壓強之比為1∶______。

解析由阿伏加德羅定律可知,在溫度、體積一定時,壓強之比等於氣體的物質的量之比。所以只要把起始、平衡時氣體的總物質的量為多少mol表示出來即可求解。

方法一設起始時N2氣為amol,H2為bmol,平衡時共消耗N2氣為xmol

N2+3H22NH3

起始(mol)ab0

變化(mol)x3x2x

平衡(mol)a-xb-3x2x

起始氣體:a+bmol

平衡氣體:(a-x)+(b-3x)+2x=(a+b-2x)mol

又因為:體積比=物質的量比

(注意:若N2為1mol,H2為3mol,是不夠嚴密的。)

方法二設平衡時混合氣體總量為100mol,則其中含NH3為100×26%=26mol

N2+3H22NH3物質的量減少

1324-2=2

26molx

x=26mol

即生成NH3的量,就是減少量,所以反應起始時混合氣體共為:100+26=126mol

比較上述兩種方法,不難看出「差量法」的優越性。

【例5】在200℃時將11.6g二氧化碳和水蒸氣的混合氣體通過足量的Na2O2,反應完全後,固體質量增加3.6g。求混合氣體的平均分子量。

=11.6÷混合氣體總物質的量。

方法一設11.6g混合氣體中含xmolCO2、ymol水蒸氣。

解得:x=0.1,y=0.4

方法二分析下列框圖

向固體Na2O2中通入11.6gCO2和H2O且完全反應,為何固體只增加3.6g?原來是因跑掉O2之故。根據質量守恆可知:放出O2為11.6-3.6=8g。

得:x+y=0.5(mol)

混合氣體的平均分子量=11.6÷0.5=23.2

本題的兩種解法雖都屬「差量法」,但方法二則更簡捷,可以說是「差量法」的經典之作,值得很好體會。

『捌』 化學中常用的計算方法有哪些

化學計算是中學化學的一個難點和重點,要掌握化學計算,應了解中學化學計算的類型,不同類型解題方法是有所不同的,因此我把中學化學中出現的解題方法歸納如下,每種類型都舉例加以說明。
一、守恆法
化學反應的實質是原子間重新組合,依據質量守恆定律在化學反應中存在一系列守恆現象,如:質量守恆、元素守恆、電荷守恆、電子得失守恆等,利用這些守恆關系解題的方法叫做守恆法。
(一)質量守恆法
質量守恆就是化學反應前後各物質的質量總和不變,在配製或稀釋溶液的過程中,溶質的質量不變。
【例題】1500C時,碳酸銨完全分解產生氣態混合物,其密度是相同條件下氫氣密度的
(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根據質量守恆定律可知混和氣體的質量等於碳酸銨的質量,從而可確定混和氣體的平均分子量為 =24 ,混和氣體密度與相同條件下氫氣密度的比為 =12 ,所以答案為C
(二)元素守恆法
元素守恆即反應前後各元素種類不變,各元素原子個數不變,其物質的量、質量也不變。
【例題】有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體,經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克該樣品投入25毫升2摩/升的鹽酸中後,多餘的鹽酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸發中和後的溶液可得到固體
(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟鹽酸反應的主要產物都是KCl,最後得到的固體物質是KCl,根據元素守恆,鹽酸中含氯的量和氯化鉀中含氯的量相等,所以答案為B
(三)電荷守恆法
電荷守恆即對任一電中性的體系,如化合物、混和物、溶液等,電荷的代數和為零,即正電荷總數和負電荷總數相等。
【例題】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升 ,[K+]=y摩/升,則x和y的關系是
(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1
【分析】可假設溶液體積為1升,那麼Na+物質的量為0.2摩,SO42-物質的量為x摩,K+物質的量為y摩,根據電荷守恆可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案為BC
(四)電子得失守恆法
電子得失守恆是指在發生氧化—還原反應時,氧化劑得到的電子數一定等於還原劑失去的電子數,無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池中均如此。
【例題】將純鐵絲5.21克溶於過量稀鹽酸中,在加熱條件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亞鐵離子,待反應後剩餘的Fe2+離子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,寫出硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的方程式。
【分析】鐵跟鹽酸完全反應生成Fe2+,根據題意可知Fe2+分別跟KMnO4溶液和KNO3溶液發生氧化還原反應,KMnO4被還原為Mn2+,那麼KNO3被還原的產物是什麼呢?根據電子得失守恆進行計算可得KNO3被還原的產物是NO,所以硝酸鉀和氯化亞鐵完全反應的化學方程式為: KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O
二、差量法
差量法是依據化學反應前後的某些「差量」(固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣體物質的量之差等)與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將「差量」看作化學方程式右端的一項,將已知差量(實際差量)與化學方程式中的對應差量(理論差量)列成比例,其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。
(一)質量差法
【例題】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的銅粉,充分反應後溶液的質量增加了13.2克,問:(1)加入的銅粉是多少克?(2)理論上可產生NO氣體多少升?(標准狀況)
【分析】硝酸是過量的,不能用硝酸的量來求解。銅跟硝酸反應後溶液增重,原因是生成了硝酸銅,所以可利用這個變化進行求解。
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重
192 44.8 636-504=132
X克 Y升 13.2 可得X=19.2克,Y=4.48升
(二)體積差法
【例題】10毫升某氣態烴在80毫升氧氣中完全燃燒後,恢復到原來狀況(1.01×105Pa , 270C)時,測得氣體體積為70毫升,求此烴的分子式。
【分析】原混和氣體總體積為90毫升,反應後為70毫升,體積減少了20毫升。剩餘氣體應該是生成的二氧化碳和過量的氧氣,下面可以利用烴的燃燒通式進行有關計算。
CxHy + (x+ )O2 → xCO2 + H2O 體積減少
1 1+
10 20
計算可得y=4 ,烴的分子式為C3H4或C2H4或CH4
(三)物質的量差法
【例題】白色固體PCl5受熱即揮發並發生分PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 現將5.84克PCl5裝入2.05升真空密閉容器中,在2770C達到平衡時,容器內的壓強為1.01×105Pa ,經計算可知平衡時容器內混和氣體物質的量為0.05摩,求平衡時PCl5的分解百分率。
【分析】原PCl5的物質的量為0.028摩,反應達到平衡時物質的量增加了0.022摩,根據化學方程式進行計算。
PCl5(氣)= PCl3(氣)+ Cl2 物質的量增加
1 1
X 0.022
計算可得有0.022摩PCl5分解,所以結果為78.6%
三、十字交叉法
十字交叉法是進行二組分混和物平均量與組分量計算的一種簡便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = (n1 + n2)計算的問題,均可用十字交叉法計算的問題,均可按十字交叉法計算,算式為:
M1 n1=(M2- )
M2 n2=( -M1)
式中, 表示混和物的某平均量,M1、M2則表示兩組分對應的量。如 表示平均分子量,M1、M2則表示兩組分各自的分子量,n1、n2表示兩組分在混和物中所佔的份額,n1:n2在大多數情況下表示兩組分物質的量之比,有時也可以是兩組分的質量比,如在進行有關溶液質量百分比濃度的計算。十字交叉法常用於求算:混和氣體平均分子量及組成、混和烴平均分子式及組成、同位素原子百分含量、溶液的配製、混和物的反應等。
(一)混和氣體計算中的十字交叉法
【例題】在常溫下,將1體積乙烯和一定量的某氣態未知烴混和,測得混和氣體對氫氣的相對密度為12,求這種烴所佔的體積。
【分析】根據相對密度計算可得混和氣體的平均式量為24,乙烯的式量是28,那麼未知烴的式量肯定小於24,式量小於24的烴只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5體積
(二)同位素原子百分含量計算的十字叉法
【例題】溴有兩種同位素,在自然界中這兩種同位素大約各佔一半,已知溴的原子序數是35,原子量是80,則溴的兩種同位素的中子數分別等於。
(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46
【分析】兩種同位素大約各佔一半,根據十字交叉法可知,兩種同位素原子量與溴原子量的差值相等,那麼它們的中子數應相差2,所以答案為D
(三)溶液配製計算中的十字交叉法
【例題】某同學欲配製40%的NaOH溶液100克,實驗室中現有10%的NaOH溶液和NaOH固體,問此同學應各取上述物質多少克?
【分析】10%NaOH溶液溶質為10,NaOH固體溶質為100,40%NaOH溶液溶質為40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液為
×100=66.7克,需NaOH固體為 ×100=33.3克
(四)混和物反應計算中的十字交叉法
【例題】現有100克碳酸鋰和碳酸鋇的混和物,它們和一定濃度的鹽酸反應時所消耗鹽酸跟100克碳酸鈣和該濃度鹽酸反應時消耗鹽酸量相同。計算混和物中碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比。
【分析】可將碳酸鈣的式量理解為碳酸鋰和碳酸鋇的混和物的平均式量,利用十字交叉法計算可得碳酸鋰和碳酸鋇的物質的量之比97:26
四、關系式法
實際化工生產中以及化學工作者進行科學研究時,往往涉及到多步反應:從原料到產品可能要經過若干步反應;測定某一物質的含量可能要經過若干步中間過程。對於多步反應體系,依據若干化學反應方程式,找出起始物質與最終物質的量的關系,並據此列比例式進行計算求解方法,稱為「關系式」法。利用關系式法可以節省不必要的中間運算步驟,避免計算錯誤,並能迅速准確地獲得結果。
(一)物質制備中的關系式法
【例題】含有SiO2的黃鐵礦試樣1克,在O2中充分灼燒後殘余固體為0.76克,用這種黃鐵礦100噸可製得98%的濃硫酸多少噸?(設反應過程有2%的硫損失)
【分析】根據差量法計算黃鐵礦中含FeS2的量為72% ,而反應過程損失2%的硫即損失2%的FeS2 ,根據有關化學方程式找出關系式:FeS2 — 2H2SO4 利用關系式計算可得結果為:製得98%的濃硫酸117.6噸。
(二)物質分析中的關系式法
測定漂白粉中氯元素的含量,測定鋼中的含硫量,測定硬水中的硬度或測定某物質組成等物質分析過程,也通常由幾步反應來實現,有關計算也需要用關系式法。
【例題】讓足量濃硫酸與10克氯化鈉和氯化鎂的混合物加強熱反應,把生成的氯化氫溶於適量的水中,加入二氧化錳使鹽酸完全氧化,將反應生成的氯氣通入KI溶液中,得到11.6克碘,試計算混和物中NaCl的百分含量。
【分析】根據有關化學方程式可得:4HCl — I2 ,利用關系式計算可得生成氯化氫的質量是6.7克,再利用已知條件計算得出混和物中NaCl的百分含量為65% 。
五、估演算法
(一)估演算法適用於帶一定計算因素的選擇題,是通過對數據進行粗略的、近似的估算確定正確答案的一種解題方法,用估演算法可以明顯提高解題速度。
【例題】有一種不純的鐵,已知它含有銅、鋁、鈣或鎂中的一種或幾種,將5.6克樣品跟足量稀H2SO4完全反應生成0.2克氫氣,則此樣品中一定含有
(A)Cu (B)Al (C)Ca (D)Mg
【分析】計算可知,28克金屬反應失去1摩電子就能符合題目的要求。能跟稀H2SO4反應,失1摩電子的金屬和用量分別為:28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg,所以答案為A
(二)用估演算法確定答案是否合理,也是我們檢查所做題目時的常用方法,用此法往往可以發現因疏忽而造成的計算錯誤。
【例題】24毫升H2S在30毫升O2中燃燒,在同溫同壓下得到SO2的體積為
(A)24毫升 (B)30毫升 (C)20毫升 (D)18毫升
【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根據方程式系數的比例關系估算可得答案為D
六、類比法
類比法是將問題類比於舊問題,從而運用舊知識解決新問題的方法。類比法的實質是能力的遷移,即將熟悉問題的能力遷移到新情景或生疏問題上來,實現這種遷移的關鍵就是找准類比對象,發現生疏問題與熟悉問題本質上的類同性。運用類比法的題又可分為:自找類比對象和給出類比對象兩種。前者一般比較簡單,後者則可以很復雜,包括信息給予題中的大部分題目。
【例題】已知PH3在溶液中呈弱鹼性,下列關於PH4Cl的敘述不正確的是
(A)PH4Cl水解呈酸性 (B)PH4Cl含有配位鍵
(C)PH4Cl是分子晶體 (D)PH4Cl與NaOH溶液共熱可產生PH3
【分析】NH3和H4Cl的性質我們已經學過,N和P是同一主族元素性質相似,所以答案為C
七、始終態法
始終態法是以體系的開始狀態與最終狀態為解題依據的一種解題方法。有些變化過程中間環節很多,甚至某些中間環節不太清楚,但始態和終態卻交待得很清楚,此時用「始終態法」往往能獨辟蹊徑,出奇制勝。
【例題】把適量的鐵粉投入足量的鹽酸中,反應完畢後,向溶液中通入少量Cl2 ,再加入過量燒鹼溶液,這時有沉澱析出,充分攪拌後過濾出沉澱物,將沉澱加強熱,最終得到固體殘留物4.8克。求鐵粉與鹽酸反應時放出H2的體積(標准狀況)。
【分析】固體殘留物可肯定是Fe2O3 ,它是由鐵經一系列反應生成,氫氣是鐵跟鹽酸反應生成的,根據2Fe — Fe2O3 、Fe — H2 這兩個關系式計算可得:H2的體積為1.344升
八、等效思維法
對於一些用常規方法不易解決的問題,通過變換思維角度,作適當假設,進行適當代換等使問題得以解決的方法,稱為等效思維法。等效思維法的關鍵在於其思維的等效性,即你的假設、代換都必須符合原題意。等效思維法是一種解題技巧,有些題只有此法可解決,有些題用此法可解得更巧更快。
【例題】在320C時,某+1價金屬的硫酸鹽飽和溶液的濃度為36.3% ,向此溶液中投入2.6克該無水硫酸鹽,結果析出組成為R2SO4·10H2O的晶體21.3克。求此金屬的原子量。
【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶體比2.6克無水硫酸鹽質量多18.7克,這18.7克是從硫酸鹽飽和溶液得的,所以它應該是硫酸鹽飽和溶液,從而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克結晶水、9.4克R2SO4 ,最後結果是:此金屬的原子量為23
九、圖解法
化學上有一類題目的已知條件或所求內容是以圖像的形式表述的,解這類題的方法統稱圖解法。圖解法既可用於解決定性判斷方面的問題,也可以用於解決定量計算中的問題。運用圖解法的核心問題是識圖。
(一)定性判斷中的圖解法
這類問題常與化學反應速度、化學平衡、電解質溶液、溶解度等知識的考查相聯系。解題的關鍵是認清橫縱坐標的含義,理解圖示曲線的化學意義,在此基礎上結合化學原理作出正確判斷。
【例題】右圖表示外界條件(溫度、壓強)的變化對下列反 Y
應的影響:L(固)+ G(氣)= 2R(氣)- 熱量 在圖中, P1 P2 P3
(P1

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