高中化学计算题常用的一些巧解和方法.doc

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1、“巧计、妙算”学化学江西萍乡二中 宋恒华一给初中生“支招 ”其实，最好的方法，不是最简单的，而是自己最“懂”的那种。所以，自己的发现和总结是最重要的。1用成语“谐”元素如：只要功夫深， 杵磨成针；雪中送 ；千里送鹅毛，礼 仁义重；黄 万两；大快人 ； 泊明志；感慨万 ；高歌 进；高山 水；人杰地 。（答案：Fe C H Au Zn N Pb Mn S P）2猜谜语中“记”元素给谜面，猜谜底。例1：“品德高尚，打三种元素符号”。谜底为“Zn 、P、Mg”。例2：“奥运会上的抢手货，打三种元素符号”。谜底为“Au 、Ag、Cu”牌。例3：“水流石出，打一元素名称”。谜底为“硫”。给谜底，编谜面。如

2、：谜底：铁。谜面为“黄金被盗”。谜底：钾。谜面：“铁板定钉，稳拿第一”。谜底：Ba。谜面：老二最威风，老大当随从。3“编口诀”配方程“口诀”是初中学生的最爱，各种“口诀”层出不穷，能“自编”是最好。如“奇配偶法”可编成： “奇数如手、左右开弓、跟踪追击、有始有终”。示例：Fe2O3+HClFeCl3+H2O的配平。第一步：奇数如手，如果化学方程式中出现多种元素为奇数，则应找出现频率单一的哪一种元素，这里有氯、氧两种元素属于奇数，但氯元素只出现一次，故要从氯元素入手，Fe2O3+HCl2FeCl3+H2O；第二步：左右开弓，将反应物与生成物中同时出现氯元素的物质配平，Fe2O3+6HCl2FeC

3、l3+H2O；第三步：跟踪追击，把其它元素也配平，Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O；第四步：有始有终，将短横线改成等号，全程检查，Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。4“口诀报价”如常见原子团口诀：“一价：氢（氢氧根离子OH-）、氯（氯酸根离子ClO3-）、硝（硝酸根离子No3-）、铵（铵根离子NH4+）；二价：硫（硫酸根离子SO42-）、硅（硅酸根离子SiO32-）、亚（亚硫酸根离子SO32-）、碳（碳酸根离子CO32-）；三价磷酸（磷酸根离子PO43-）”。5“串联对比”巧记忆例：有水产生的化合反应、有水参加的分解反应、有水生成置换反应，它们相关联的因素就是有“水”参加

4、或生成。例2：从化学反应类型特点上写对比的化学方程式。如：按下列要求各写一例化学方程式。化合反应“一变多”；分解反应“多变一”；置换反应“换一半”。例3：从化学反应方程式的特征上对比记忆。如：写出三例化学反应条件加能量的化学反应方程式。又如：写出反应产物满足下列三种条件的化学方程式：“空（有气体产生）、陆（有沉淀物产生）、海（有水产生）。”二、给高中学生几个“妙算”法（一）、差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。例1 将碳酸钠

5、和碳酸氢钠的混合物21.0g，加热至质量不再变化时，称得固体质量为12.5g。求混合物中碳酸钠的质量分数。解析 混合物质量减轻是由于NaHCO3分解所致，固体质差21.0g-14.8g=6.2g，也就是生成的CO2和H2O的质量，混合物中m(NaHCO3)=1686.2g62=16.8g，m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸钠的质量分数为20%。（二）、 守恒法如：质量守恒、原子守恒、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。 1. 原子守恒例2 有0.4g铁的氧化物，用足量的CO在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的

6、澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为()A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5解析 由题意得知，铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol，m(O)=0.0075mol16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g，n(Fe)=0.005mol。n(Fe)n(O)=2:3，选B 2. 元素守恒例3 将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol/L1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为F

7、e3+，则该混合物中铁元素的质量分数为()A. 72.4% B.71.4% C.79.0% D.63.6%解析 铁的氧化物中含Fe和O两种元素，由题意，反应后，HCl中的H全在水中，O元素全部转化为水中的O，由关系式：2HClH2OO，得：n（O）=0.35mol m（O）=0.35mol16g/mol1=5.6 g；而铁最终全部转化为FeCl3，n（Cl）=0.56L 22.4L/mol2+0.7mol=0.75mol，n（Fe）=0.75mol/3=0.25mol ，m(Fe)=0.25mol56g/mol1=14 g，则 ，选B。3. 电荷守恒法例4 将8gFe2O3投入150mL某浓度

8、的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68LH2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（)A. 1.5mol/LB. 0.5mol/LC. 2mol/LD. 1.2mol/L解析 反应后只有Na2SO4存在于溶液中，且反应过程中SO42并无损耗，根据电中性原则：2n（SO42）= n（Na+），则原硫酸的浓度为：2mol/L，故选C。4. 得失电子守恒法例5 某稀硝酸溶液中，加入5.6g铁粉充分反应后，铁粉全部溶解，生成NO，溶液质量增加3.2g，所得溶液中Fe2+和Fe3+

9、物质的量之比为 （)A. 41B. 21C. 11D. 32解析 设Fe2+为xmol，Fe3+为ymol，则：x+y= =0.1（Fe元素守恒）2x+3y= 0.24（得失电子守恒）得：x=0.06mol，y=0.04mol。则xy=32。故选D。（三）、 关系式法建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式。例6 工业上制硫酸的主要反应如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2 ,2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4煅烧2.5t含85FeS2的黄铁矿石（杂质不参加反应）时，Fe

10、S2中的S有5.0损失而混入炉渣，计算可制得98硫酸的质量。解析 根据化学方程式，可以找出下列关系：FeS22SO22SO32H2SO4， 本题从FeS2制H2SO4，是同种元素转化的多步反应，即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。得关系式FeS22H2SO4。过程中的损耗认作第一步反应中的损耗，得可制得98硫酸的质量是3.36g 。（四）、方程式叠加法例7 将2.1g由CO和H2 组成的混合气体，在足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2 固体中，固体的质量增加 ()A. 2.1g B. 3.6gC. 4.2gD. 7.2g解析 CO和H2都有两步反应方程式，量也没有确定，

11、因此逐步计算比较繁。Na2O2足量，两种气体完全反应，所以将每一种气体的两步反应合并可得H2+Na2O2=2NaOH，CO+ Na2O2=Na2CO3，可以看出最初的气体完全转移到最后的固体中，固体质量当然增加2.1g。选。此题由于CO和H2的量没有确定，两个合并反应不能再合并!（五）、等量代换法在混合物中有一类计算：最后所得固体或溶液与原混合物的质量相等。这类试题的特点是没有数据，思考中我们要用“此物”的质量替换“彼物”的质量，通过化学式或化学反应方程式计量数之间的关系建立等式，求出结果。例8 有一块Al-Fe合金，溶于足量的盐酸中，再用过量的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、

12、灼烧完全变成红色粉末后，经称量，红色粉末的质量恰好与合金的质量相等，则合金中铝的质量分数为 （)A. 70 B.30 C.47.6 D.52.4解析 由题意得：Fe2O3与合金的质量相等，而铁全部转化为Fe2O3，故合金中Al的质量即为Fe2O3中氧元素的质量，则可得合金中铝的质量分数即为Fe2O3中氧的质量分数，O%= 48/160100%=30%，选B。（六）、摩尔电子质量法其方法是规定“每失去1mol电子所需金属的质量称为摩尔电子质量”。可以看出金属的摩尔电子质量等于其相对原子质量除以此时显示的价态。如Mg、Ca、Fe、Cu等二价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量除以2。例9

13、由两种金属组成的合金10g投入足量的稀硫酸中，反应完全后得到氢气11.2L(标准状况下)，此合金可能是()A. 镁铝合金 B. 镁铁合金 C. 铝铁合金 D. 镁锌合金解析 ，镁、铝、铁、锌的摩尔电子质量分别为：12、9、28、32.5（单位：g/mol），由平均值可知，混合物中一种金属的摩尔电子质量小于10g/mol，另一种大于10g/mol。故选A、C （七）、极值法“极值法”即 “极端假设法”，是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用。可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。例10 将一定质量的Mg、Zn、Al混合

14、物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是()A. 2g B. 4g C. 8g D. 10g解析:本题给出的数据不足，故不能求出每一种金属的质量，只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌，质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g，假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g，金属实际质量应在2.25g8.125g之间。故答案为B、C。（八）、优先原则例11 在含有Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和 AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入铁粉，经反应未见气体放出，当析出3.2g铜时，溶解的铁粉的质量是()A. 5.6

15、g B. 2.8g C. 14g D. 8.4g 解析:氧化性的强弱为：Cu2+ Fe3+Ag+，所以加入铁粉后，铁粉先和Ag+反应，最后在与Cu2+作用。当析出3.2g铜时，说明溶液中已经不存在Fe3+和Ag+，由于Cu(NO3)2、Fe(NO3)3 和 AgNO3各0.1mol，因此，最后溶液的溶质为0.05mol的Cu(NO3)2和Fe(NO3)2。总n(NO3-)=0.2mol+0.3mol+0.1mol=0.6mol，生成Fe(NO3)2的物质的量为：（0.6mol-0.1mol）/2=0.25mol，溶解的铁粉的质量是： (0.25mol-0.1mol)56g/mol=8.4g。选D。（九）十字交叉法十字交叉法是进行二组混合物平均量与组分计算的一种简便方法。凡可按M1n1+M2n2=Mn计算的问题，均可按十字交叉法计算例12在常温下，将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混合，测得混合气体对氢气的相对密度为12倍，求这种烃所占的体积。 解析 根据相对密度计算可得混合气体的平均式量为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1/3体积。1