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化学大题如何计算

发布时间:2023-07-23 05:01:08

‘壹’ 如何做化学计算题

关于化学方程式计算的解题要领可以归纳为:

化学方程式要配平,需将纯量代方程;

量的单位可直接用,上下单位应相同;

遇到有两个已知量,应找不足来进行;

遇到多步的反应时,关系式法有捷径。
有关溶液的计算

溶液是一种或几种物质分散到另一种物质里形成均一、稳定的混合物,在有关溶液的计算中,要准确分析溶质、溶剂、溶液的质量,它们的最基本的质量关系是:

溶质质量+溶剂质量=溶液质量

应注意此关系中,溶质质量不包括在溶液中未溶解的溶质的质量。

1.溶解度的计算

固体物质溶解度的概念是:在一定温度下,某固态物质在100克溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。

根据溶解度的概念和溶液中溶质、溶剂和溶液的量的关系,可进行如下的有关计算。

(1)根据在一定温度下,某物质饱和溶液里的溶质和溶剂的量,求这种物质的溶解度。

(2)根据某物质在某温度下的溶解度,求该温度下一定量的饱和溶液里含溶质和溶剂的质量。

(3)根据某物质在某温度下的溶解度,求如果溶剂质量减少(蒸发溶剂)时,能从饱和溶液里析出晶体的质量。

(4)根据某物质在某温度下的溶解度,求如果温度变化(降温或升温)时,能从饱和溶液里析出或需加入晶体的质量。

2.溶液中溶质质量分数的计算

溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比。初中化学中常用百分数来表示。溶液中溶质质量分数的计算式如下:

溶质的质量分数=×100%

溶质质量分数的计算题可以有:

(1)已知溶质和溶剂的质量,求溶液的质量分数。

(2)已知溶液的质量和它的质量分数,求溶液里所含溶质和溶剂的质量。

(3)将一已知浓度的溶液加入一定量的水进行稀释,或加入固体溶质,求稀释后或加入固体后的溶液的质量分数。

3.溶液度与溶液质量分数之间的换算

在一定温度下,饱和溶液里溶质质量、溶剂质量、溶液质量之比,是一个固定的值,也就是说饱和溶液里溶质质量分数是恒定的。在计算中首先要明确溶液度与溶液质量分数两个概念的本质区别。其次是要注意条件,必须是在一定温度下的饱和溶液,才能进行换算。

溶解度与溶液中溶质质量分数的比较如下:

溶解度 质量分数

量的关系 表示溶质质量与溶剂质量之间的关系 表示溶质质量与溶液质量之间的关系

条件 ①与温度有关(气体还跟压强有关)②一定是饱和溶液 ①与温度、压强无关②不一定是饱和溶液,但溶解溶质的质量不能超过溶解度

表示方法 用克表示,即单位是克 用%表示,即是个比值,没有单位

运算公式 溶解度=×100 %=×100%

换算公式 饱和溶液中溶质质量分数=×100%

‘贰’ 高一化学计算题计算方法

化学计算题是高中生在测验中较难得分的一类题,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩有着重要意义。我在这里整理了高一化学计算题常用的计算方法,希望能帮助到大家。

1关系式法

关系式法是根据化学方程式计算的巧用,晌改桐其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。

例题:某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了()

A.3.2g

B.4.4g

C.5.6g

D.6.4g

【解析】固体增加的质量即为H2的质量。固体增加的质量即为CO的质量。所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。

2方程或方程组法

根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。

例题:有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14g无水晶体。该碱金属M可能是()

(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)

A.锂

B.钠

C.钾

D.铷

【解析】设M的原子量为x,解得42.5>x>14.5,分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推歼棚断符合题意的正确答案是B、C。

3守恒法

化学方程式既然能够表宴坦示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。

例题:将5.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53gKNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。

【解析】0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。应填:+2。(得失电子守恒)

4差量法

找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。

差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。

例题:加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为()

【解析】设MgCO3的质量为x,MgCO3MgO+CO2↑混合物质量减少,应选A。

5平均值法

平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题,断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。

例题:由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是()

A.锌

B.铁

C.铝

D.镁

【解析】各金属跟盐酸反应的关系式分别为:Zn—H2↑,Fe—H2↑,2Al—3H2↑,Mg—H2↑。若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为“Zn∶32.5g;Fe∶28g;Al∶9g;Mg∶12g”,其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。应选C。

6极值法

巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。

例题:4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是()

A.3.06g

B.3.36g

C.3.66g

D.3.96g

【解析】本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多。

使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C。

7十字交叉法

十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。

使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。它多用于哪些计算?

明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的,特别要注意避免不明化学涵义而滥用。十字交叉法多用于:

①有关两种同位素原子个数比的计算。

②有关混合物组成及平均式量的计算。

③有关混合烃组成的求算。(高二内容)

④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。

例题:已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为()

A.39∶61

B.61∶39

C.1∶1

D.39∶11

【解析】此题可列二元一次方程求解,但运用十字交叉法最快捷:191-Ir:193-Ir=(193-192.22):(192.22-191)=39:61,选A。

8讨论法

讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。

例题:在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?

【解析】最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。

解法(一):

最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。

设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。

解法(二):

设原混合气中氧气的体积为y(mL)

(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。

(y-5)×4=(30-y)×1

解得y=10(mL)

(2)若NO2过量:

4NO2+O2+2H2O=4HNO3

4yy

3NO2+H2O=2HNO3+NO

因为在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。

O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数。

【评价】解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。

4y+5×2=(30-y-5)×1

解得y=3(mL)

原氧气体积可能为10mL或3mL。

‘叁’ 化学计算题怎么做

第一种 估算法
“估算法”巧解化学题,走捷径,大大简化解题步骤,是提高解题速度的行之有效的方法.
估算,往往不需要一算到底,经常算一阵子即停止了,代之以评价或者权衡.其特点是并没有(或并不需要)正面的直接的算出答案,而且依靠思维的灵感,顿悟,或别出心裁的推理,再准确的判断答案.估算的价值在于独创性.
估算技巧要因题而异,要善于具体情况具体分析.
例1, 下列物质分别和36.5克20%的盐酸恰好完全反应,其中能使所得溶液中溶质质量分数最小的是( )
A Zn B ZnO C ZnCO3 DZn(OH)2
(分析)由于参加反应的盐酸的质量和质量分数都相等,所以应生成氯化锌(溶质)质量也相同.又由于四种情况盐酸中的水(溶剂)质量都是相同的.因此,本题的关键是比较四个反应中生成水的多少,生成的水越多,所得的溶液中溶质的质量分数越小.
Zn+2HCl=ZnCl2+H2个 没有水生成
Zn+2HCl=ZnCl2+H2O 生成的水量居中
ZnCO3+2HCl=ZnCl2+H2O+CO2个 生成的水量居中
Zn(OH)2+2HCl=ZnCl2+2H2O 生成的水量最多
通过比较,可知氢氧化锌与盐酸反应生成水的质量最多,故此溶液中溶质质量分数最小.
第二种,关系式法
关系式是表示两种或多种物质之间物质的量在变化时成正比例关系的一种简化的式子,根据关系式确定的数量关系进行化学计算的方法即关系式法.此法广泛用于两个或多个互相有联系的化学式或多步反应计算的一种常用方法,其关键是根据有关化学式或反应式以及物质间转化的定量关系,找出关系式和关系量.此法不仅可使计算化简为繁,减小误差,而且已知数与未知数各有固定的位置,层次清楚,有助于打开解题的思路.建立关系式可以通过化学式,化学方程式,化学基本概念,溶解度,溶质的质量分数等多个方面进行.用关系式解题遵循的原则是:
关系式,关系量,这是根据不能忘;
已知,未知是条件,条件对准关系量;
上下相比列比例,求得未知是目的.
例2, 跟50千克硝酸铵里所含氮元素相当的碳酸氢铵的质量是( )
A 98.75 千克 B 197.5千克 C49.4千克 D79千克
(分析)设x千克碳酸氢铵里所含氮元素质量跟50千克硝酸铵里质量相等.
比较硝酸铵与碳酸氢铵的组成可知,两个碳酸氢铵分子所含氮原子数跟一个硝酸铵分子里所含氮原子数相等,所以可导出如下关系:
关系式 NH4NO3----------2NH4HCO3
关系量 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)
第三种 守恒法
守恒法是指应用化学问题中某些化学量守恒的原则来解化学题的方法.用此法解题的关键是找准守恒的化学量,并合理列式进行计算.在化学计算中灵活运用此法,不仅能简化解题过程,而且能加深我们对某些化学原理内涵的深刻理解.在初中化学计算中,常见的守恒法有以下五种:
1, 原子个数守恒.
原理:化学反应前后同种元素的原子个数不变.
2, 元素种类守恒
原理:化学反应前后元素的种类不变
3, 元素或原子团的质量守恒
原理:化学反应前后某一元素或原子团的质量不变.
4, 质量总和守恒
原理:化学反应中参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和.
5, 电荷守恒
原理:溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等.
例3, 取一定量含有某金属R的样品,将其投入到73克质量分数为20%的盐酸中,金属与盐酸恰好完全反应(杂质不参加反应),测定所得金属氯化物中氯元素的质量分数为74.7%,计算:(1)样品中金属R的质量 (2)所得溶液中溶质的质量分数(97年天津中考题)
(分析)此题属于金属与酸的置换反应,其中R元素和盐酸中的氯元素全部转移到金属氯化物中,故此题利用元素质量守恒法求解较为方便.
(1)盐酸中氯化氢的质量:73克X20%=14.6克
氯化氢中氯元素的质量:14.6克X(35.5/36.5X100%)=14.2克
所得金属氯化物的质量:14.2克/74.7%=19.0克
则样品中金属R的质量为:19.0克-14.2克=19.4克
(2)参加反应的物质的质量总和:73克X20%+4.8克=19.4克
生成氢气的质量为:19.4克—19.0克=0.4克
所得溶液中溶质的质量分数为:19.0克/(73克+4.8克-0.4克)X100%=24.5%
例4,下图是一种化合物组成的装置.
经充分反应后得实验数据如下:玻璃管的质量为80.2克
实验前 实验后
铜的氧化物+玻璃管 137.8克 131.4克
氯化钙+U型管 100.8克 108.0克
试根据实验数据求:
(1)完全反应后生成水的质量;
(2)生成水中氧的质量;
(3)铜的氧化物中铜的质量;
(4)铜的氧化物中铜和氧的质量比;
(5)计算铜的氧化物中铜,氧的原子个数比;
(6)写出该铜的氧化物的化学式及名称;
(分析与解答)用实验方法测定化合物的组成,是化学分析的基本方法.该题为一简单的定量分析实验题,其主要计算依据的是质量守恒定律.
(1) U型管内干燥剂反应后增加的质量,即为反应中生成水的质量.108.0克-100.8克=7.2克
(2) 盛铜的氧化物的玻璃管反应后质量减少了,原因是氢气和铜的氧化物里的氧反应生成了水,所以反应前后,玻璃管物质减少的质量即为生成的水中氧的质量.137.8克-131.4克=6.4克
(3) 铜的氧化物中铜的质量为131.4克-82克=51.2克
(4) 铜的氧化物铜和氧的质量比为51.2克:6.4克=8:1
(5) 用组成化合物的各元素的质量比,分别除以各自的相对原子质量,即可求得化合物中各元素的原子个数比.8/64:1/16=2:1
(6) Cu2O 氧化亚铜
第四种 讨论法
有的计算题答案不止一个,或者用代数字母表示,解题时根据题意分析,各种答案,最后确定合理答案,这种通过对各种可能情况的讨论寻求答案的解题方法,就是讨论法.用此法的关键是不遗漏,不重复.
例5 氧气和氢气的混合气8克点燃使之充分反应,得到7.2克水蒸气,则反应的混合物中,氢气和氧气的质量比是( )
A 1:1 B 1:4 C 4:1 D 1:9
(分析)要注意克服通过计算的准确选项只有一个思维定势.
7.2克水中含氢元素0.8克氧元素6.4克,氢气和氧气的混合气体反应后剩余0.8克气体.
讨论 :若氢气过量,则氢气和氧气的质量比:1.6克:6.4克=1:4
若氧气过量,则氢气和氧气的质量比:0.8克:7.2克=1:9
答案:B D
例6,天平两端各放质量相同的烧杯,杯内分别盛有相同质量,相同质量分数的稀硫酸.如果在两个烧杯中一端放锌片,一端放与锌片相同质量的铁片,反应完全后天平仍保持平衡吗?说明理由.
(分析与解答)本题应分别讨论下面两种情况.
(1) 如果硫酸过量,则放锌片的一端放出氢气的质量多.天平向放锌的一端倾斜.
(2) 如果硫酸量不足,则应以硫酸量为标准进行计算,由于硫酸的质量相同,所以生成氢气的质量也相同.故天平仍保持平衡.

‘肆’ 高中化学计算题的计算方法

http://wenku..com/view/16a6d4daa58da0116c17498c.html
自行参考。。内容详细不解释
觉得还可以的话就采纳了吧。。。

‘伍’ 高一化学计算题解题方法详解

高一化学计算题解题方法

化学计算题是中学生在化学学习中比较头痛的一类题目,也是他们在测验和考试中最难得分的一类题目,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义。

选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。例如下题,有两种不同的解法,相比之下,不难看出选取合适方法的重要性:

[例1]30mL一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24升(S.T.P),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为

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

解法一:因为题目中无指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定,根据铜与硝酸反应的两个方程式:

(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可以设参与反应(1)的Cu为xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组:

(x+y)*64=5.12,[(2/3)x+2y]*22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.

解法二:根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+,则产物应为硝酸铜,且其物质的量与原来的铜片一样,均为5.12/64=0.08摩,从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出,参与复分解反应提供NO3-的HNO3有2*0.08=0.16摩;而反应的气态产物,无论是NO还是NO2,每一个分子都含有一个N原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的摩尔数,所以每消耗一摩HNO3都产生22.4L气体(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物),现有气体2.24L,即有0.1摩HNO3参与了氧化还原反应,故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26摩,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.

从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌。再看下题:

[例2]在一个6升的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气) 2Q(气)+nR(气) 达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是

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

解法一:抓住“X浓度减少1/3”,结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态,变量和终态:

4X 3Y 2Q nR

始态 3L 2L 0 0

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

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

由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按题意"混和气体的压强比原来增加5%"即(15+n)/4-5=5*5%,求得n=6.

解法二:选用差量法,按题意"混和气体的压强比原来增加5%“按题意”混和气体的压强比原来增加5%",即混和气体的体积增加了 (2+3)*5%=0.25L,根据方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4体积X反应,总体积改变量为(2+n)-(4+3)=n-5,现有 1/3*3L=1L的X反应,即总体积改变量为1L*[(n-5)/4]=0.25L,从而求出n=6.

解法三:抓住"混和气体的压强比原来增加5%",得出反应由X+Y开始时,平衡必定先向右移,生成了Q和R之后,压强增大,说明正反应肯定是体积增大的反应,则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与R的系数之和,所以4+3<2+n,得出n>5,在四个选项中只有D中n=6符合要求,为应选答案。

本题考查的是关于化学平衡的内容。解法一是遵循化学平衡规律,按步就班的规范做法,虽然肯定能算出正确答案,但没有把握住“选择题,不问过程,只要结果”的特点,当作一道计算题来做,普通学生也起码要用5分钟完成,花的时间较多。解法二运用了差量法,以含n的体积变量 (差量)来建立等式,冉峡斓豱算出了的值,但还是未能充分利用选择题的“选择”特点,用时要1分钟左右。解法三对平衡移动与体积变化的关系理解透彻,不用半分钟就可得出唯一正确的答案。

由此可见,在计算过程中针对题目特点选用不同的解题方法,往往有助于减少运算过程中所消耗的时间及出错的机会,达到快速,准确解题的效果,而运用较多的解题方法通常有以下几种:

1.商余法:这种方法主要是应用于解答有机物(尤其是烃类)知道分子量后求出其分子式的一类题目。对于烃类,由于烷烃通式为CnH2n+2,分子量为14n+2,对应的烷烃基通式为CnH2n+1,分子量为14n+1,烯烃及环烷烃通式为CnH2n,分子量为14n,对应的烃基通式为CnH2n-1,分子量为14n-1,炔烃及二烯烃通式为CnH2n-2,分子量为14n-2,对应的烃基通式为CnH2n-3,分子量为14n-3,所以可以将已知有机物的分子量减去含氧官能团的式量后,差值除以14(烃类直接除14),则最大的商为含碳的原子数(即n值),余数代入上述分子量通式,符合的就是其所属的类别。

[例3]某直链一元醇14克能与金属钠完全反应,生成0.2克氢气,则此醇的同分异构体数目为

A.6个 B.7个 C.8个 D.9个

由于一元醇只含一个-OH,每mol醇只能转换出1/2molH2,由生成0.2克H2推断出14克醇应有0.2mol,所以其摩尔质量为72克/摩,分子量为72,扣除羟基式量17后,剩余55,除以14,最大商为3,余为13,不合理,应取商为4,余为-1,代入分子量通式,应为4个碳的烯烃基或环烷基,结合“直链”,从而推断其同分异构体数目为6个。

2.平均值法这种方法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量。根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成。

[例4]将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是

A.Zn和Fe B.Al和Zn C.Al和Mg D.Mg和Cu

将混合物当作一种金属来看,因为是足量稀硫酸,13克金属全部反应生成的11.2L(0.5摩尔)气体全部是氢气,也就是说,这种金属每放出1摩尔氢气需 26克,如果全部是+2价的金属,其平均原子量为26,则组成混合物的+2价金属,其原子量一个大于26,一个小于26.代入选项,在置换出氢气的反应中,显+2价的有Zn,原子量为65,Fe原子量为56,Mg原子量为24,但对于Al,由于在反应中显+3价,要置换出1mol氢气,只要18克Al便够,可看作+2价时其原子量为27/(3/2)=18,同样假如有+1价的Na参与反应时,将它看作+2价时其原子量为23*2=46,对于Cu,因为它不能置换出H2,所以可看作原子量为无穷大,从而得到A中两种金属原子量均大于26,C中两种金属原子量均小于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为应选答案。

3.极限法。极限法与平均值法刚好相反,这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成。根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,将混合物看作是只含其中一种组分A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时,另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小),可以求出此组分A的某个物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2,而混合物的这个物理量N平是平均值,必须介于组成混合物的各成分A,B的同一物理量数值之间,即N1

[例5]4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是

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

本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多。使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克 AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀 188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C.

4.估算法。化学题尤其是选择题中所涉及的计算,所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以当中的计算的量应当是较小的,通常都不需计出确切值,可结合题目中的条件对运算结果的数值进行估计,符合要求的便可选取。

[例6]已知某盐在不同温度下的溶解度如下表,若把质量分数为22%的该盐溶液由500C逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是

温度(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

本题考查的是溶液结晶与溶质溶解度及溶液饱和度的关系。溶液析出晶体,意味着溶液的浓度超出了当前温度下其饱和溶液的浓度,根据溶解度的定义,[溶解度 /(溶解度+100克水)]*100%=饱和溶液的质量分数,如果将各个温度下的溶解度数值代入,比较其饱和溶液质量分数与22%的大小,可得出结果,但运算量太大,不符合选择题的特点。从表上可知,该盐溶解度随温度上升而增大,可以反过来将22%的溶液当成某温度时的饱和溶液,只要温度低于该温度,就会析出晶体。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,除法运算麻烦,运用估算,应介于25与30之间,此溶解度只能在30-400C中,故选D.

5.差量法。对于在反应过程中有涉及物质的量,浓度,微粒个数,体积,质量等差量变化的一个具体的反应,运用差量变化的数值有助于快捷准确地建立定量关系,从而排除干扰,迅速解题,甚至于一些因条件不足而无法解决的题目也迎刃而解。

[例7]在1升浓度为C摩/升的弱酸HA溶液中,HA,H+和A-的物质的量之和为nC摩,则HA的电离度是

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

根据电离度的概念,只需求出已电离的HA的物质的量,然后将这个值与HA的总量(1升*C摩/升=C摩)相除,其百分数就是HA的电离度。要求已电离的HA的物质的量,可根据HA H++A-,由于原有弱酸为1升*C摩/升=C摩,设电离度为X,则电离出的HA的物质的量为XC摩,即电离出的H+和A-也分别为CXmol,溶液中未电离的HA就为(C-CX)mol,所以HA,H+,A-的物质的量之和为[(C-CX)+CX+CX]摩,即(C+CX)摩=nC摩,从而可得出1+X=n,所以X的值为n-1,取百分数故选C.本题中涉及的微粒数较易混淆,采用差量法有助于迅速解题:根据HA的电离式,每一个HA电离后生成一个H+和一个A-,即微粒数增大一,现在微粒数由原来的C摩变为nC摩,增大了(n-1)*C摩,立即可知有(n-1)*C摩HA发生电离,则电离度为(n-1)C摩/C摩=n-1,更快地选出C项答案。

6.代入法。将所有选项可某个特殊物质逐一代入原题来求出正确结果,这原本是解选择题中最无奈时才采用的方法,但只要恰当地结合题目所给条件,缩窄要代入的范围,也可以运用代入的方法迅速解题。

[例8]某种烷烃11克完全燃烧,需标准状况下氧气28L,这种烷烃的分子式是

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

因为是烷烃,组成为CnH2n+2,分子量为14n+2,即每14n+2克烃完全燃烧生成n摩CO2和(n+1)摩H2O,便要耗去n+(n+1)/2即3n/2+1/2摩O2,现有烷烃11克,氧气为28/22.4=5/4摩,其比值为44:5,将选项中的四个n值代入(14n+2):[3n/2+1/2],不需解方程便可迅速得知n=3为应选答案。

7.关系式法。对于多步反应,可根据各种的关系(主要是化学方程式,守恒等),列出对应的关系式,快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系,从而免除了涉及中间过程的大量运算,不但节约了运算时间,还避免了运算出错对计算结果的影响,是最经常使用的方法之一。

[例9]一定量的铁粉和9克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9克水,求加入的铁粉质量为

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

因为题目中无指明铁粉的量,所以铁粉可能是过量,也可能是不足,则与硫粉反应后,加入过量盐酸时生成的气体就有多种可能:或者只有H2S(铁全部转变为FeS2),或者是既有H2S又有H2(铁除了生成FeS2外还有剩余),所以只凭硫粉质量和生成的水的质量,不易建立方程求解。根据各步反应的定量关系,列出关系式:(1)Fe--FeS(铁守恒)--H2S(硫守恒)--H2O(氢守恒),(2)Fe--H2(化学方程式)--H2O(氢定恒),从而得知,无论铁参与了哪一个反应,每1个铁都最终生成了1个H2O,所以迅速得出铁的物质的量就是水的物质的量,根本与硫无关,所以应有铁为9/18=0.5摩,即28克。

8.比较法。已知一个有机物的分子式,根据题目的要求去计算相关的量例如同分异构体,反应物或生成物的结构,反应方程式的系数比等,经常要用到结构比较法,其关键是要对有机物的结构特点了解透彻,将相关的官能团的位置,性质熟练掌握,代入对应的条件中进行确定。

CH3

[例10]分子式为C12H12的烃,结构式为 ,若萘环上的二溴代物有9种

CH3

同分异构体,则萘环上四溴代物的同分异构体数目有

A.9种 B.10种 C.11种 D.12种

本题是求萘环上四溴代物的同分异构体数目,不需考虑官能团异构和碳链异构,只求官能团的位置异构,如按通常做法,将四个溴原子逐个代入萘环上的氢的位置, 便可数出同分异构体的数目,但由于数量多,结构比较十分困难,很易错数,漏数。抓住题目所给条件--二溴代物有9种,分析所给有机物峁固氐?不难看出,萘环上只有六个氢原子可以被溴取代,也就是说,每取代四个氢原子,就肯定剩下两个氢原子未取代,根据"二溴代物有9种"这一提示,即萘环上只取两个氢原子的不同组合有9种,即意味着取四个氢原子进行取代的不同组合就有9种,所以根本不需逐个代,迅速推知萘环上四溴代物的同分异构体就有9种。

9.残基法。这是求解有机物分子结构简式或结构式中最常用的方法。一个有机物的分子式算出后,可以有很多种不同的结构,要最后确定其结构,可先将已知的官能团包括烃基的式量或所含原子数扣除,剩下的式量或原子数就是属于残余的基团,再讨论其可能构成便快捷得多。

[例11]某有机物5.6克完全燃烧后生成6.72L(S.T.P下)二氧化碳和3.6克水,该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度是2,试求该有机物的分子式。如果该有机物能使溴水褪色,并且此有机物和新制的氢氧化铜混合后加热产生红色沉淀,试推断该有机物的结构简式。

因为该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度为2,所以其分子量是CO的2倍,即56,而5.6克有机物就是0.1摩,完全燃烧生成6.72L(S.T.P)CO2为0.3摩,3.6克水为0.2摩,故分子式中含3个碳,4个氢,则每摩分子中含氧为56-3*12-4*1=16克,分子式中只有1个氧,从而确定分子式是C3H4O.根据该有机物能发生斐林反应,证明其中有-CHO,从C3H4O中扣除-CHO,残基为-C2H3,能使溴水褪色,则有不饱和键,按其组成,只可能为-CH=CH2,所以该有机物结构就为H2C=CH-CHO.

10.守恒法。物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果。

[例12]已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被硫酸钠还原到较低价态,如果还原含 2.4*10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需12mL0.2mol/L的亚硫酸钠溶液,那么R元素的最终价态为

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

因为在[RO(OH)2]-中,R的化合价为+3价,它被亚硫酸钠还原的同时,亚硫酸钠被氧化只能得硫酸钠,硫的化合价升高了2价,根据2.4*10-3mol[RO(OH)2]-与12ml*0.2mol/L=0.0024mol的亚硫酸钠完全反应,亚硫酸钠共升0.0024*2=0.0048价,则依照升降价守恒,2.4*10-3mol[RO(OH)2]-共降也是0.0048价,所以每mol[RO(OH)2]-降了2价,R原为+3价,必须降为+1价,故不需配平方程式可直接选C.

11.规律法。化学反应过程中各物质的物理量往往是符合一定的数量关系的,这些数量关系就是通常所说的反应规律,表现为通式或公式,包括有机物分子通式, 燃烧耗氧通式,化学反应通式,化学方程式,各物理量定义式,各物理量相互转化关系式等,甚至于从实践中自己总结的通式也可充分利用。熟练利用各种通式和公式,可大幅度减低运算时间和运算量,达到事半功倍的效果。

[例13]1200C时,1体积某烃和4体积O2混和,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,该烃分子式中所含的碳原子数不可能是

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

本题是有机物燃烧规律应用的典型,由于烃的类别不确定,氧是否过量又未知,如果单纯将含碳由1至4的各种烃的分子式代入燃烧方程,运算量大而且未必将所有可能性都找得出。应用有机物的燃烧通式,设该烃为CXHY,其完全燃烧方程式为:CXHY+(X+Y/4)O2==XCO2+Y/2H2O,因为反应前后温度都是1200C,所以H2O为气态,要计体积,在相同状况下气体的体积比就相当于摩尔比,则无论O2是否过量,每1体积CXHY只与X+Y/4体积O2反应,生成X体积CO2和Y/2体积水蒸气,体积变量肯定为1-Y/4,只与分子式中氢原子数量有关。按题意,由于反应前后体积不变,即1-Y/4=0,立刻得到分子式为CXH4,此时再将四个选项中的碳原子数目代入,CH4为甲烷,C2H4为乙烯,C3H4为丙炔,只有C4H4不可能。

12.排除法。选择型计算题最主要的特点是,四个选项中肯定有正确答案,只要将不正确的答案剔除,剩余的便是应选答案。利用这一点,针对数据的特殊性,可运用将不可能的数据排除的方法,不直接求解而得到正确选项,尤其是单选题,这一方法更加有效。

[例14]取相同体积的KI,Na2S,FeBr2三种溶液,分别通入氯气,反应都完全时,三种溶液所消耗氯气的体积(在同温同压下)相同,则KI,Na2S,FeBr2三种溶液的摩尔浓度之比是

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

本题当然可用将氯气与各物质反应的关系式写出,按照氯气用量相等得到各物质摩尔数,从而求出其浓度之比的方法来解,但要进行一定量的运算,没有充分利用选择题的特殊性。根据四个选项中KI和FeBr2的比例或Na2S和FeBr2的比例均不相同这一特点,只要求出其中一个比值,已经可得出正确选项。因KI与Cl2反应产物为I2,即两反应物mol比为2:1,FeBr2与Cl2反应产物为Fe3+和Br2,即两反应物mol比为2:3,可化简为2/3:1,当Cl2用量相同时,则KI与FeBr2之比为2:(2/3)即3:1,A,B,D中比例不符合,予以排除,只有C为应选项。如果取Na2S与FeBr2来算,同理也可得出相同结果。本题还可进一步加快解题速度,抓住KI,Na2S,FeBr2三者结构特点--等量物质与Cl2反应时,FeBr2需耗最多Cl2.换言之,当Cl2的量相等时,参与反应的FeBr2的量最少,所以等体积的溶液中,其浓度最小,在四个选项中,也只有C符合要求,为应选答案。

13.十字交*法。十字交*法是专门用来计算溶液浓缩及稀释,混合气体的平均组成,混合溶液中某种离子浓度,混合物中某种成分的质量分数等的一种常用方法,其使用方法为:

组分A的物理量a 差量c-b

平均物理量c(质量,浓度,体积,质量分数等)

组分B的物理量b 差量a-c

则混合物中所含A和B的比值为(c-b):(a-c),至于浓缩,可看作是原溶液A中减少了质量分数为0%的水B,而稀释则是增加了质量分数为100%的溶质B,得到质量分数为c的溶液。

[例15]有A克15%的NaNO3溶液,欲使其质量分数变为30%,可采用的方法是

A.蒸发溶剂的1/2 B.蒸发掉A/2克的溶剂

C.加入3A/14克NaNO3 D.加入3A/20克NaNO3

根据十字交*法,溶液由15%变为30%差量为15%,增大溶液质量分数可有两个方法:(1)加入溶质,要使100%的NaNO3变为30%,差量为 70%,所以加入的质量与原溶液质量之比为15:70,即要3A/14克。(2)蒸发减少溶剂,要使0%的溶剂变为30%,差量为30%,所以蒸发的溶剂的质量与原溶液质量之比为15%:30%,即要蒸发A/2克。如果设未知数来求解本题,需要做两次计算题,则所花时间要多得多。

14.拆分法。将题目所提供的数值或物质的结构,化学式进行适当分拆,成为相互关联的几个部分,可以便于建立等量关系或进行比较,将运算简化。这种方法最适用于有机物的结构比较(与残基法相似),同一物质参与多种反应,以及关于化学平衡或讨论型的计算题。

[例16]将各为0.3214摩的下列各物质在相同条件下完全燃烧,消耗氧气的体积最少的是

A.甲酸 B.甲醛 C.乙醛 D.甲酸甲酯

这是关于有机物的燃烧耗氧量的计算,因为是等摩尔的物质,完全可用燃烧通式求出每一个选项耗氧的摩尔数,但本题只需要定量比较各个物质耗氧量的多少,不用求出确切值,故此可应用拆分法:甲酸结构简式为HCOOH,可拆为H2O+CO,燃烧时办只有CO耗氧,甲醛为HCHO,可拆为H2O+C,比甲酸少了一个O,则等摩尔燃烧过程中生成相同数量的CO2和H2O时,耗多一个O.同理可将乙醛CH3CHO拆为H2O+C2H2,比甲酸多一个CH2,少一个O,耗氧量必定大于甲酸,甲酸甲酯HCOOCH3拆为2H2O+C2,比乙醛少了H2,耗氧量必定少,所以可知等量物质燃烧时乙醛耗氧最多。

当然,解题方法并不仅局限于以上14种,还有各人从实践中总结出来的各种各样的经验方法,各种方法都有其自身的优点。在众多的方法中,无论使用哪一种,都应该注意以下几点:

一。要抓住题目中的明确提示,例如差值,守恒关系,反应规律,选项的数字特点,结构特点,以及相互关系,并结合通式,化学方程式,定义式,关系式等,确定应选的方法。

二。使用各种解题方法时,一定要将相关的量的关系搞清楚,尤其是差量,守恒,关系式等不要弄错,也不能凭空捏造,以免适得其反,弄巧反拙。

三。扎实的基础知识是各种解题方法的后盾,解题时应在基本概念基本理论入手,在分析题目条件上找方法,一时未能找到巧解方法,先从最基本方法求解,按步就班,再从中发掘速算方法。

四。在解题过程中,往往需要将多种解题方法结合一齐同时运用,以达到最佳效果。

[例17]有一块铁铝合金,溶于足量盐酸中,再用足量KOH溶液处理,将产生的沉淀过滤,洗涤,干燥,灼烧使之完全变成红色粉末,经称量,发现该红色粉末和原合金质量恰好相等,则合金中铝的含量为

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

本题是求混合金属的组成,只有一个“红色粉末与原合金质量相等”的条件,用普通方法不能迅速解题。根据化学方程式,因为铝经两步处理后已在过滤时除去,可用铁守恒建立关系式:Fe--FeCl2--Fe(OH)2--Fe(OH)3--(1/2)Fe2O3,再由质量相等的条件,得合金中铝+铁的质量=氧化铁的质量=铁+氧的质量,从而可知,铝的含量相当于氧化铁中氧的含量,根据质量分数的公式,可求出其含量为:[(3*16)/(2*56+3*16)]*100%=30%.解题中同时运用了关系式法,公式法,守恒法等。

综上所述,“时间就是分数,效率就是成绩”,要想解题过程迅速准确,必须针对题目的特点,选取最有效的解题方法,甚至是多种方法综合运用,以达到减少运算量,增强运算准确率的效果,从而取得更多的主动权,才能在测试中获取更佳的成绩。

‘陆’ 化学计算题怎么做

解计算题:
计算题的类型有:①有关质量分数(元素和溶质)的计算
②根据化学方程式进行计算
③由①和②两种类型混合在一起计算
(一)、溶液中溶质质量分数的计算
溶质质量分数 = ╳ 100%
(二)、化合物(纯净物)中某元素质量分数的计算
某元素质量分数= ╳ 100%

(三)、混合物中某化合物的质量分数计算

化合物的质量分数= ╳ 100%

(四)、混合物中某元素质量分数的计算

某元素质量分数= ╳ 100%

或:某元素质量分数= 化合物的质量分数 ╳ 该元素在化合物中的质量分数
(五)、解题技巧
1、审题:看清题目的要求,已知什么,求什么,有化学方程式的先写出化学方程式。找出解此题的有关公式。
2、根据化学方程式计算的解题步骤:
①设未知量
②书写出正确的化学方程式
③写出有关物质的相对分子质量、已知量、未知量
④列出比例式,求解
⑤答。

‘柒’ 化学计算详细的方法

一、定义、公式法

涉及计算的定义有:物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、原子量、气体摩尔体积、物质的量浓度、质量分数、溶解度、电离度、水的离子积、pH值等等。这些概念定义的本身以及之间的联系就是一些重要的化学公式。

【例1】某人造空气中N2的质量百分比为75%,O2为25%,计算该空气在标准状况下的密度为多少克/升?

即求1mol混合气体的质量。

设:取100g人造空气,则含N275g,O225g。

所以ρ=28.9÷22.4=1.29(g/L)

【例2】某乙酸的密度为dg/cm3,质量分数为a%,pH=b。求该密度下此乙酸的电离度。

解析题应先从电离度的定义式入手,逐步逼近已知条件。

式中的:〔H+〕应由pH求得:pH=-1g〔H+〕=b

故〔H+〕=10-b

二、差量法

在众多的解题技巧中,“差量法”当属优秀方法之一,它常常可以省去繁琐的中间过程,使复杂的问题简单、快捷化。所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。

【例3】把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中,充分反应后取出铁片,洗涤、干燥后称其质量为22.8g,计算

(1)析出多少克铜?

(2)反应后溶液的质量分数多大?

解析“充分反应”是指CuSO4中Cu2+完全反应,反应后的溶液为FeSO4溶液,不能轻率地认为22.8g就是Cu!(若Fe完全反应,析出铜为25.6g),也不能认为22.8-22.4=0.4g就是铜。

分析下面的化学方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g铜,使铁片质量增加8g(64-56=8),反过来看:若铁片质量增加8g,就意味着溶解56gFe、生成64gCu,即“差量”8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g求出其他有关物质的量。

设:生成Cuxg,FeSO4yg

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu质量增加

561526464-56=8

yx22.8-22.4=0.4

故析出铜3.2克

铁片质量增加0.4g,根据质量守恒定律,可知溶液的质量必减轻0.4g,为500-0.4=499.6g。

【例4】将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内,达到平衡时,NH3的体积分数为26%,若温度保持不变,则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为1∶______。

解析由阿伏加德罗定律可知,在温度、体积一定时,压强之比等于气体的物质的量之比。所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。

方法一设起始时N2气为amol,H2为bmol,平衡时共消耗N2气为xmol

N2+3H22NH3

起始(mol)ab0

变化(mol)x3x2x

平衡(mol)a-xb-3x2x

起始气体:a+bmol

平衡气体:(a-x)+(b-3x)+2x=(a+b-2x)mol

又因为:体积比=物质的量比

(注意:若N2为1mol,H2为3mol,是不够严密的。)

方法二设平衡时混合气体总量为100mol,则其中含NH3为100×26%=26mol

N2+3H22NH3物质的量减少

1324-2=2

26molx

x=26mol

即生成NH3的量,就是减少量,所以反应起始时混合气体共为:100+26=126mol

比较上述两种方法,不难看出“差量法”的优越性。

【例5】在200℃时将11.6g二氧化碳和水蒸气的混合气体通过足量的Na2O2,反应完全后,固体质量增加3.6g。求混合气体的平均分子量。

=11.6÷混合气体总物质的量。

方法一设11.6g混合气体中含xmolCO2、ymol水蒸气。

解得:x=0.1,y=0.4

方法二分析下列框图

向固体Na2O2中通入11.6gCO2和H2O且完全反应,为何固体只增加3.6g?原来是因跑掉O2之故。根据质量守恒可知:放出O2为11.6-3.6=8g。

得:x+y=0.5(mol)

混合气体的平均分子量=11.6÷0.5=23.2

本题的两种解法虽都属“差量法”,但方法二则更简捷,可以说是“差量法”的经典之作,值得很好体会。

‘捌’ 化学中常用的计算方法有哪些

化学计算是中学化学的一个难点和重点,要掌握化学计算,应了解中学化学计算的类型,不同类型解题方法是有所不同的,因此我把中学化学中出现的解题方法归纳如下,每种类型都举例加以说明。
一、守恒法
化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
(一)质量守恒法
质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。
【例题】1500C时,碳酸铵完全分解产生气态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的
(A)96倍 (B)48倍 (C)12倍 (D)32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量,从而可确定混和气体的平均分子量为 =24 ,混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为 =12 ,所以答案为C
(二)元素守恒法
元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
【例题】有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克该样品投入25毫升2摩/升的盐酸中后,多余的盐酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体
(A)1克 (B)3.725克 (C)0.797克 (D)2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl,最后得到的固体物质是KCl,根据元素守恒,盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等,所以答案为B
(三)电荷守恒法
电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。
【例题】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,则x和y的关系是
(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1
【分析】可假设溶液体积为1升,那么Na+物质的量为0.2摩,SO42-物质的量为x摩,K+物质的量为y摩,根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案为BC
(四)电子得失守恒法
电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如此。
【例题】将纯铁丝5.21克溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亚铁离子,待反应后剩余的Fe2+离子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式。
【分析】铁跟盐酸完全反应生成Fe2+,根据题意可知Fe2+分别跟KMnO4溶液和KNO3溶液发生氧化还原反应,KMnO4被还原为Mn2+,那么KNO3被还原的产物是什么呢?根据电子得失守恒进行计算可得KNO3被还原的产物是NO,所以硝酸钾和氯化亚铁完全反应的化学方程式为: KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+KCl+NO+2H2O
二、差量法
差量法是依据化学反应前后的某些“差量”(固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。
(一)质量差法
【例题】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉,充分反应后溶液的质量增加了13.2克,问:(1)加入的铜粉是多少克?(2)理论上可产生NO气体多少升?(标准状况)
【分析】硝酸是过量的,不能用硝酸的量来求解。铜跟硝酸反应后溶液增重,原因是生成了硝酸铜,所以可利用这个变化进行求解。
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)体积差法
【例题】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后,恢复到原来状况(1.01×105Pa , 270C)时,测得气体体积为70毫升,求此烃的分子式。
【分析】原混和气体总体积为90毫升,反应后为70毫升,体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气,下面可以利用烃的燃烧通式进行有关计算。
CxHy + (x+ )O2 → xCO2 + H2O 体积减少
1 1+
10 20
计算可得y=4 ,烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4
(三)物质的量差法
【例题】白色固体PCl5受热即挥发并发生分PCl5(气)= PCl3(气)+ Cl2 现将5.84克PCl5装入2.05升真空密闭容器中,在2770C达到平衡时,容器内的压强为1.01×105Pa ,经计算可知平衡时容器内混和气体物质的量为0.05摩,求平衡时PCl5的分解百分率。
【分析】原PCl5的物质的量为0.028摩,反应达到平衡时物质的量增加了0.022摩,根据化学方程式进行计算。
PCl5(气)= PCl3(气)+ Cl2 物质的量增加
1 1
X 0.022
计算可得有0.022摩PCl5分解,所以结果为78.6%
三、十字交叉法
十字交叉法是进行二组分混和物平均量与组分量计算的一种简便方法。凡可按M1n1 + M2n2 = (n1 + n2)计算的问题,均可用十字交叉法计算的问题,均可按十字交叉法计算,算式为:
M1 n1=(M2- )
M2 n2=( -M1)
式中, 表示混和物的某平均量,M1、M2则表示两组分对应的量。如 表示平均分子量,M1、M2则表示两组分各自的分子量,n1、n2表示两组分在混和物中所占的份额,n1:n2在大多数情况下表示两组分物质的量之比,有时也可以是两组分的质量比,如在进行有关溶液质量百分比浓度的计算。十字交叉法常用于求算:混和气体平均分子量及组成、混和烃平均分子式及组成、同位素原子百分含量、溶液的配制、混和物的反应等。
(一)混和气体计算中的十字交叉法
【例题】在常温下,将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为12,求这种烃所占的体积。
【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24,乙烯的式量是28,那么未知烃的式量肯定小于24,式量小于24的烃只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5体积
(二)同位素原子百分含量计算的十字叉法
【例题】溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半,已知溴的原子序数是35,原子量是80,则溴的两种同位素的中子数分别等于。
(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46
【分析】两种同位素大约各占一半,根据十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差2,所以答案为D
(三)溶液配制计算中的十字交叉法
【例题】某同学欲配制40%的NaOH溶液100克,实验室中现有10%的NaOH溶液和NaOH固体,问此同学应各取上述物质多少克?
【分析】10%NaOH溶液溶质为10,NaOH固体溶质为100,40%NaOH溶液溶质为40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液为
×100=66.7克,需NaOH固体为 ×100=33.3克
(四)混和物反应计算中的十字交叉法
【例题】现有100克碳酸锂和碳酸钡的混和物,它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟100克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。
【分析】可将碳酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量,利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比97:26
四、关系式法
实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。
(一)物质制备中的关系式法
【例题】含有SiO2的黄铁矿试样1克,在O2中充分灼烧后残余固体为0.76克,用这种黄铁矿100吨可制得98%的浓硫酸多少吨?(设反应过程有2%的硫损失)
【分析】根据差量法计算黄铁矿中含FeS2的量为72% ,而反应过程损失2%的硫即损失2%的FeS2 ,根据有关化学方程式找出关系式:FeS2 — 2H2SO4 利用关系式计算可得结果为:制得98%的浓硫酸117.6吨。
(二)物质分析中的关系式法
测定漂白粉中氯元素的含量,测定钢中的含硫量,测定硬水中的硬度或测定某物质组成等物质分析过程,也通常由几步反应来实现,有关计算也需要用关系式法。
【例题】让足量浓硫酸与10克氯化钠和氯化镁的混合物加强热反应,把生成的氯化氢溶于适量的水中,加入二氧化锰使盐酸完全氧化,将反应生成的氯气通入KI溶液中,得到11.6克碘,试计算混和物中NaCl的百分含量。
【分析】根据有关化学方程式可得:4HCl — I2 ,利用关系式计算可得生成氯化氢的质量是6.7克,再利用已知条件计算得出混和物中NaCl的百分含量为65% 。
五、估算法
(一)估算法适用于带一定计算因素的选择题,是通过对数据进行粗略的、近似的估算确定正确答案的一种解题方法,用估算法可以明显提高解题速度。
【例题】有一种不纯的铁,已知它含有铜、铝、钙或镁中的一种或几种,将5.6克样品跟足量稀H2SO4完全反应生成0.2克氢气,则此样品中一定含有
(A)Cu (B)Al (C)Ca (D)Mg
【分析】计算可知,28克金属反应失去1摩电子就能符合题目的要求。能跟稀H2SO4反应,失1摩电子的金属和用量分别为:28克Fe、9克Al、20克Ca、12克Mg,所以答案为A
(二)用估算法确定答案是否合理,也是我们检查所做题目时的常用方法,用此法往往可以发现因疏忽而造成的计算错误。
【例题】24毫升H2S在30毫升O2中燃烧,在同温同压下得到SO2的体积为
(A)24毫升 (B)30毫升 (C)20毫升 (D)18毫升
【分析】2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O 根据方程式系数的比例关系估算可得答案为D
六、类比法
类比法是将问题类比于旧问题,从而运用旧知识解决新问题的方法。类比法的实质是能力的迁移,即将熟悉问题的能力迁移到新情景或生疏问题上来,实现这种迁移的关键就是找准类比对象,发现生疏问题与熟悉问题本质上的类同性。运用类比法的题又可分为:自找类比对象和给出类比对象两种。前者一般比较简单,后者则可以很复杂,包括信息给予题中的大部分题目。
【例题】已知PH3在溶液中呈弱碱性,下列关于PH4Cl的叙述不正确的是
(A)PH4Cl水解呈酸性 (B)PH4Cl含有配位键
(C)PH4Cl是分子晶体 (D)PH4Cl与NaOH溶液共热可产生PH3
【分析】NH3和H4Cl的性质我们已经学过,N和P是同一主族元素性质相似,所以答案为C
七、始终态法
始终态法是以体系的开始状态与最终状态为解题依据的一种解题方法。有些变化过程中间环节很多,甚至某些中间环节不太清楚,但始态和终态却交待得很清楚,此时用“始终态法”往往能独辟蹊径,出奇制胜。
【例题】把适量的铁粉投入足量的盐酸中,反应完毕后,向溶液中通入少量Cl2 ,再加入过量烧碱溶液,这时有沉淀析出,充分搅拌后过滤出沉淀物,将沉淀加强热,最终得到固体残留物4.8克。求铁粉与盐酸反应时放出H2的体积(标准状况)。
【分析】固体残留物可肯定是Fe2O3 ,它是由铁经一系列反应生成,氢气是铁跟盐酸反应生成的,根据2Fe — Fe2O3 、Fe — H2 这两个关系式计算可得:H2的体积为1.344升
八、等效思维法
对于一些用常规方法不易解决的问题,通过变换思维角度,作适当假设,进行适当代换等使问题得以解决的方法,称为等效思维法。等效思维法的关键在于其思维的等效性,即你的假设、代换都必须符合原题意。等效思维法是一种解题技巧,有些题只有此法可解决,有些题用此法可解得更巧更快。
【例题】在320C时,某+1价金属的硫酸盐饱和溶液的浓度为36.3% ,向此溶液中投入2.6克该无水硫酸盐,结果析出组成为R2SO4·10H2O的晶体21.3克。求此金属的原子量。
【分析】21.3克R2SO4·10H2O晶体比2.6克无水硫酸盐质量多18.7克,这18.7克是从硫酸盐饱和溶液得的,所以它应该是硫酸盐饱和溶液,从而可知21.3克R2SO4·10H2O中含有11.9克结晶水、9.4克R2SO4 ,最后结果是:此金属的原子量为23
九、图解法
化学上有一类题目的已知条件或所求内容是以图像的形式表述的,解这类题的方法统称图解法。图解法既可用于解决定性判断方面的问题,也可以用于解决定量计算中的问题。运用图解法的核心问题是识图。
(一)定性判断中的图解法
这类问题常与化学反应速度、化学平衡、电解质溶液、溶解度等知识的考查相联系。解题的关键是认清横纵坐标的含义,理解图示曲线的化学意义,在此基础上结合化学原理作出正确判断。
【例题】右图表示外界条件(温度、压强)的变化对下列反 Y
应的影响:L(固)+ G(气)= 2R(气)- 热量 在图中, P1 P2 P3
(P1

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