高一化学计算题技巧.docx

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高一化学计算题技巧

化学计算中的守恒思想

以定量的角度观察绚丽多彩的化学世界，其中有一个永恒的主题：

那就是守恒的思想。

我们在化学计算中能够巧妙的运用守恒的思想，往往能够避繁就简，取得事半功倍的效果。

化学反应的实质是原子间的重新组合，所以一切化学反应都存在着物料守恒（质量守恒，粒子个数守恒）；氧化－还原反应中得失电子数目相等（电子得失守恒，电量守恒）；化合物及电解质溶液中阴阳离子电荷数相等（电荷数）守恒，因此它们呈电中性。

以上三点就是守恒解题的依据和基本题型。

一、质量守恒：

例1．

在一密闭烧瓶中充满NO2，25℃时NO2和N2O4建立下列平衡：

2NO2＝N2O4；△H<0。

将烧瓶置于100℃水中，则下列各项：

①颜色②平均相对分子质量③质量④压强④反应热△H值⑥气体密度，其中不会改变的是（）

A.①③④B.②④⑤C.①④⑤D.③⑤⑥

解析：

对体系升温，平衡向左移动，体系颜色加深，压力增大，气体的物质的量增大，但质量守恒，所以平均分子量减小；又因烧瓶的体积固定，气体的密度不变；而反应热是客观的；不随外界条件的改变而改变

答案：

选D

例2．某镁铝合金溶于足量的盐酸中，在形成的溶液中加入过量的NaOH溶液，取出沉淀物干燥，灼烧，剩余残渣和原合金的质量相等，则该镁铝合金中铝的质量分数为：

A.27%B.40%C.53%D.60%

解析：

经过一系列的反应后，最后剩余的残渣为MgO,则反应前后镁元素的质量守恒。

依据题意可知增加氧的质量等于减少铝的质量。

设镁铝合金的质量为a，铝的质量分数为x%，根据题意列方程：

a.x%=a×16/（24+16）×100%

x%＝40%

答案：

选B

二、粒子数守恒

例4．将铁和三氧化二铁的混合物2.72g，加入50mL1.6mol/L的盐酸中，恰好完全反应，滴入KSCN溶液后不显红色，若忽略溶液体积的变化，则在所得溶液中Fe2+的物质的量浓为（）

A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.8mol/LD.1.6mol/L

解析：

此题涉及反应有

Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

Fe+2FeCl3=3FeCl2

Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

根据“恰好完全反应，滴入KSCN溶液后不显红色”，判断最终溶液中含有FeCl2和H2O。

反应前后Cl-守恒，Cl-浓度也守恒

答案：

选C

点评：

整体思维，正确分析反应原理及初、终态物质

例5．25.6g铜粉跟一定量浓硝酸发生化学反应，当铜全部反应完毕时，生成的气体在标准状况下为11.2L，此反应中消耗硝酸的质量为______g。

解析：

根据0.8mol>0.5mol，可知该气体应为NO与NO2的混合气体，（这是由于随着反应的进行，硝酸浓度逐渐减小所致。

）

n（HNO3）=n[Cu（NO3）2]×2+n（NO）+n（NO2）=0.4mol×2+0.5mol=1.3mol

答案：

81.9g

例6．把Na2CO3、NaHCO3、CaO、NaOH的混合物27.2g，溶于足量水充分反应后，溶液中的Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀，将反应容器内水蒸干，最终得白色固体29g，求原混合物中Na2CO3的质量。

解析：

设原混合物中Na2CO3、NaHCO3物质的量分别为xmol、ymol，则由题知CaO物质的量为x+ymol。

反应前后固体的质量差29g-27.2g为溶液的0.1mol水转化为生成物；生成物为（x+y）molCaCO3和（2x+y）NaOH。

根据H原子数守恒；y+0.1×2=2x+y

有：

x=0.1

则：

m（Na2CO3）=0.1mol×106g/mol=10.6g

答案：

Na2CO3的质量为10.6g。

说明：

若题目还要求其他物质的质量，可根据质量守恒，列出下式来求解混合物中其他三种物质的质量或质量分数。

据质量守恒有：

100（x+y）+40（2x+y）-106x-84y-56（x+y）=29-27.2

（注：

此式巧妙避开了反应前后可认为未变化的原有NaOH）

请同学们自己训练。

三、电子得失，电量守恒

例7．如果用0.3mol/L的Na2SO3溶液16ml,刚好将3.2×10－3mol的强氧化剂[RO（OH）2]+溶液中的溶质还原到较低价态，则反应后R的最终价态是（）

A.0B.+1C.+2D.+3

解析：

Na2SO3可被强氧化剂氧化为Na2SO4，Na2SO3失去电子的物质的量一定等于[RO（OH）2]+得到电子的物质的量。

设[RO（OH）2]+在还原产物中R的化合价为x价。

依据题意列出方程：

2×0.3×16×10-3=3.2×10-3（5-x）

x＝2

答案：

选C

例8．在NO3-为4mol/L的Cu（NO3）2和AgNO3混合液100mL中，加入一定质量的锌，充分振荡后，过滤，沉淀干燥后，称量为24.8g，将此沉淀置于稀盐酸中，无气体产生；滤液中先滴加BaCl2溶液无沉淀产生，后加入过量稀NaOH溶液到沉淀完全，过滤，加热，干燥，得到CuO为4g，求参加反应的锌的质量。

解析：

由题意知：

Ag+全部被Zn置换出来，溶液中尚余有Cu2+。

根据反应后阴离子NO3-与阳离子Cu2+,Zn2+所带正负点荷守恒可解。

设参加反应的锌的质量为x

x=9.75g

答案：

参加反应的锌的质量为9.75g

1．正确理解化学方程式的意义，准确书写化学方程式，求出相关物质的摩尔质量是化学方程式计算的关键。

要防止化学方程式不配平，列比例式时相关物质上下单位不统一而造成错误。

注意解题规范，合理使用单位和有效数字。

2．混合物反应的计算是化学计算中的一种最基本的类型。

混合物可以是固体、气体或溶液，解题过程中必须仔细审题，理清各物质之间量的关系，必要时可采用图示或简捷的化学用语表示。

二元混合物是混合物计算中最重要也是最基本的一种类型，其一般解题思路是：

设两个未知数，然后根据有关反应的化学方程式中物质的量关系，列出二元一次方程组求解。

3．判断反应物中有一种过量的化学计算题出现较多，其判断的方法因题型（即所给已知条件）不同而不同。

常见的方法有常规方法、极端假设法、产物逆推法等。

因此判断的方法灵活多变，具有一定的难度。

4．多步反应的计算应先写出有关反应的化学方程式，然后找出起始物质与最终物质之间的关系，再用关系式进行计算。

此类题目往往涉及物质纯度、转化率、利用率、产率等概念。

5．无数据计算题较特殊，字里行间无任何数据，却要进行计算。

这类题型在一定程度上增大了解题的难度和迷惑性，但只要掌握了它的解法，并不难。

无数据型计算题的常用解法有等量法、假设法和推理法等。

数据缺省型题目的特点是：

构成计算要素的已知量缺省，要求学生根据计算要求补充这一缺省量，然后进行有关计算。

数据缺省型计算题是近几年国家命题组开发出来的成功计算题型。

此类试题对考查学生逻辑思维能力及学习潜能特别有效。

6．范围讨论计算是近几年高考题中出现的一种新题。

此类题目融化学原理、元素化合物知识、数据分析、逻辑推理于化学计算之中，技巧性强，方法灵活，因而是高考的热点和难点。

范围讨论计算所依据的化学原理是反应物之间相对含量不同而产物不同（如H2S与O2反应、Na2O2与NaHCO3共热、Cl2与NH3反应等），所以，此类题目实际上是过量计算的演化和延伸。

范围讨论计算的解题方法思路是：

（1）写方程式、找完全点。

即写出因反应物相对量不同而可以发生的化学反应方程式，并分别计算找出二者恰好完全反应时的特殊点。

（2）确定范围、计算判断。

即以恰好完全反应的特殊点为基准，讨论大于、小于或等于的情况，从而划出相应的区间，确定不同范围，然后分别讨论在不同范围内推测判断过量，从而找出计算依据，确定计算关系，得出题目答案。

7．差量法是根据化学反应前后物质的量发生的变化，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、体积差、物质的量差、浓度差等，该差量的大小与参与反应的物质有关量成正比。

差量法就是借助于这种比例关系，根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”，列出比例式，求出答案。

8．关系式法是根据最初反应物和最终生成物之间量的关系，写出关系式（一般采用物质的量之比），一次列式求解，而不必对每一步反应都进行计算。

正确提取关系式是用关系式法解题的关键，提取关系式的常用方法有：

①从化学方程式中提取关系式；

②从化学式和电极反应式等中提取关系式；

③从物质和对应的差量之间提取关系式。

9．守恒法就是抓住化学反应过程中始终保持不变的“恒量”进行计算，如质量守恒、元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。

运用守恒解既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。

10．极端假设法就是运用极限思想，采取极端假设把问题或过程推向极限，使复杂的问题变为单一化、极端化和简单化，通过对极端问题的讨论，使思路清晰，过程简明，从而迅速准确地得到正确答案。

常用于混合物的计算、化学平衡、平行反应等。

11．借助数学工具解决化学问题。

化学计算能力以化学知识和技能为载体，测试考生将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具，通过计算和推理，解决化学问题的能力。

主要包括数轴的借用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力及不等式的迁移等多方面的知识。

该类题目的解题思路是：

运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系；建立一定的数学关系（等式、函数、几何模型、图像关系、不等式、数列、数轴），用以解题。

2KClO3=2KCl+3O2

245------------------96

x-------------------6.1-4.2=1.9

x=4,8g

答：

略。

2．质量增加的计算

〔例2〕把质量为10g的铁片放在50g硫酸铜溶液中，过一会儿取出，洗净、干燥、称重，铁片的质量增加到10.6g，问析出多少克铜？

原硫酸铜溶液的溶质的质量分数是多少？

〔分析〕在该反应中，单质铁变成亚铁离子进入溶液，使铁片质量减少，而铜离子被置换出来附着在铁片上。

理论上每56g铁参加反应后应能置换出64g铜、铁片净增加质量为64-56=8g。

现在铁片增重10.6-10=0.6g并非是析出铜的质量，而是析出铜的质量与参加反应的铁的质量差。

按此差量即可简便进行计算。

〔解答〕设有质量为x铜析出，有质量为yCuSO4参加反应

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

--------160------------64----质量增加64－56＝8

---------y-------------x-------10.6-10=0.6

x=4.8g,y=12

原硫酸铜溶液的溶质的质量分数是:

12/50=24%

差量法之二

差量法是利用反应过程中反应物（反应物的混合物或溶液）和生成（包括生成物的混合物或溶液）从始态到终态的差值，作为解题的突破口。

这个差值（量）和反应过程中其他量一样，受反应体系的控制，与其他量一样有正比例的关系。

但是，在一个反应中可能找到多个化学量的差值，用这个方法时应仔细分析题意，选择有关的化学量的差值，运算会十分简捷。

例1将盛有12gCuO的试管通入氢气后加热，当冷却后试管内的固体残渣为10g时，求氧化铜被还原的质量分数？

分析：

此题经分析，12gCuO没有完全反应，生成物的残渣10g中也有没有反应的CuO。

用常规解法较烦琐，如果用差量法则较为简便。

但一定要分析清楚，减重的质量是哪种元素，在这题里减重的是CuO中的氧元素，它与H2结合成为H2O。

根据方程式分析：

设参加反应的CuO质量为y。

CuO+H2=Cu+H2O

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