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化学计算题解题技巧(简单易懂).doc

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1、1化学计算题解题方法一、关系式法关系式法主要用于多步反应的化学计算,根据化学方程式中有的关系,建立起已知和未知的关系式,然后进行计算,这样能够省去中间过程,快速而准确。例一、 今有 13g 锌,把它投入足量的稀硫酸中,放出的氢气可以跟多少克纯度为 80的氯酸钾完全分解放出的氧气完全反应生成水?此题如果用常规方法需要几步计算:根据 13g 锌求生成氢气的质量,根据氢气的质量求氧气的质量根据氧气的质量求 KClO3的质量,这种解法步骤多计算量大,费时费力,但如果用下述方法则极为简便。解:设需纯度为 80的 KClO3的质量为 X2KClO3=2KCl+3O2 2H 2+O2=2H2OZn+H2SO

2、4=ZnSO4+H2依上述方程式可得:2KCLO 33O26H26Zn可知:KCLO 3 3Zn122.5 3*6580%x 13g解得:x=10.2g再来一题;用含杂质 10%的锌 195和足量的稀硫酸反应( 杂质不和稀硫酸反应),生成的 H2 最多能还原多少克氧化铁 ?本题涉及的化学反应有:锌和稀硫酸反应的化学方程式 。氢气还原氧化铁的化学方程式 。 纵述两个化学方程式中物质间的系数关系,你能推知:锌、氢气、氧化铁、MMMMMMMMMMMMMMMnO2 点燃2铁之间的系数关系吗? 即 3Zn3H 2Fe 2O32Fe。事实上 3ZnFe 2O3 就是本题的关系式,然后代入关系量即可求解。解

3、:设最多能还原氧化铁的质量为 x。有关的化学方程式为:Zn + H2SO4 ZnSO 4 + H23H2 + Fe2O3 2Fe + 3H2O由上述两个化学方程式可推知参加反应的锌和被还原的氧化铁有如下关系:3Zn Fe2O3 365 160195g(1-10%) x所以:365 : 160 = 195g(1-10%) : x 解得: x = 144g答:最多能还原氧化铁的质量为 144g有兴趣的同学还可以根据分步的反应方程式计算求出被还原的氧化铁的质量,比较找关系式法与分步计算有何优点?回顾:在上述反应中找关系式时的关键点(或难点) 在哪里 ? 若是用铝和盐酸的反应制得的 H2 再去还原三氧

4、化钨(WO 3) ,你能否找出Al、H 2 和 WO3 间的关系式? 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 3H2+WO3=W+3H2O2Al3H 2 WO 3用关系式发解题, (1)要写出各步反应方程式(2)找出关联物质(例题中的O2,H2) ,调整化学方程式中的计量数,使关联的各个化学方程式中的有关物质的计量数相等, (3)进而找出有关物质的关系式再找出关系量进行计算。二差量法差量法是利用变化前后物质的质量差建立解题关系式的方法,其基本解题思路是:将过程中某始态量与终态量之差值跟化学方程式中物质的相应量列成比例关系,然后求解。这种方法不受混合物中其他不参加反应物质的影响。差量的范围加热3

5、可以是“物质的质量差、相对分子质量差、相对原子质量差” 。例 2、将 H2缓慢通入盛有 20gCuO 的试管中,加热使其反应,过一会停止加热,冷却后称得残余固体质量为 19.2g,求生成铜的质量?解 设生成铜的质量为 XCuO+H2=Cu+H2O 固体质量减少80 64 16X 2019.2=0.864:X=16 :0.8 X=3.2(g)差量法的运用范围较广,当遇到反应前后质量发生增减的混合物,可抓住质量变化的原因,运用差量法计算。3、守恒法守恒法主要包括质量守恒、原子数目守恒、元素种类守恒、电荷守恒等。其基本解题思路是根据问题的始终态之间的某种守恒关系求解。这是一种整体思维方式上的应用。例

6、 3、在 CO 和 CO2 的混合物中,含氧元素 64%,将该气体 5g 通入足量的灼热 CuO 中,充分反应后,气体再全部通入足量的石灰水中,得到白色沉淀的质量为多少?解、混合物中碳元素全部转化到 CaCO3 中,根据元素质量守恒,生成物CaCO3 中 C 元素与原混合物中所含 C 元素质量相等。设 得到 CaCO3 质量为 X则 5g*(1-64%)=X*C/ CaCO 3*% 解得 X=15g4、十字交叉法此法在溶液的配制计算方面有较好的效果,但也广泛应用于两种物质组成的混合物计算,找准十字交叉点是计算的关键。1、解题范围:关于溶液混合时的计算。2、方法原理:溶液释稀或混合前后,溶质的质

7、量是不变的。设混合前浓溶液的质量为 m,溶质质量分数为 a%,稀溶液的质量为 n,溶质质量分数为 b%,两溶液混合后的溶质质量 分数为 c%。则加热4ma% + nb% = (m + n)c% 即: m/n = (c%-b%)/(a%-c%)简化为: m/n = (c-b)/(a-c) 本式可用下面十字交叉形式表示A、 c-b c B、 a-c这种方法也称“对角线法”其中 C% 必须是已知量。若用于纯溶剂(如水)稀释,则可把纯溶剂中溶质质量分数当作零,若加入的是纯溶质,则可把溶质质量分数看作 100%。例 4、怎样用 85%的酒精和 20%的酒精配制 70%的酒精?解、 高浓度 85 7020

8、70 50:15=10:3低浓度 20 8570既取 10 份质量为 85%的酒精和 3 份质量为 20%的酒精混合即可得到 70%的酒精。5、质量比例法此法就是根据题目的特点,利用元素或有关物质的质量比进行求解,此法能有效避免书写化学方程式,运算简便的特点。例 5、在高温时 4.8 克某铁的氧化物与 CO 充分反应,得到 3.36 克铁,求该氧化物的化学式。解、设铁的氧化物的化学式为 FexOy56X:16Y=3.36 :(4.8-3.36) 得 X:Y=2:3则铁的氧化物的化学式为 Fe2O36、规律法5中学化学知识有许多规律,对这些规律的熟练掌握及灵活运用,回对做化学习题带来很多方便。例

9、 6、同质量的铁锌镁铝分别与足量稀硫酸反应,在相同状况下产生氢气的质量由多到少的顺序是( )解、等质量各金属与足量酸反应有以下规律:化合价:相对原子质量,这一比值越大,产生的氢气质量越多,因为 3:272:242:562:65,所以其顺序为Al、Mg、Fe、Zn。7、特殊值法此法是以满足题意要求的特例代替一般式子或符号,能使比较抽象复杂的题目变的具体简捷,特别是对计算型选择题有更广泛的应用。例 7、有关数据如下,请计算 W%化合物 X 2Y YZ2 X2YZ3Y 的质量分数 40% 50% W%解、因为此化合物 X2Y 和 YZ2中 Y 的质量分数分别为 40%和 50%,则可用30、40、2

10、0 作为 X、Y、Z 的相对原子质量,从而:W=40/30*2+40+20*3*100%=25%8、估算法有时计算选择题可以不经过精确计算,而通过分析、推理或简单口算、心算达到快速求解的效果。例 8、A、B 两种化合物都只含有 X、Y 两种元素,A、B 中 X 的质量分数分别为30.4%和 25.9%,若已知 A 的化学式为 XY2,则 B 的化学式可能是A、XY 2 B、X 2Y C、X 2Y3 D、X 2Y5解、根据相关比较 A 的化学式为 XY2且 X 含量 AB。所以 B 中的 XY 原子个数比必须小于 1:2。故选 D。9、拆分定比法此法是利用混合物中各组成物中部分元素的原子个数符合

11、一定比例关系来求解例 9、有一包 FeSO4和 Fe2(SO 4) 3组成的固体混合物,已知氧的质量分数为2a%,则混合物中 Fe 的质量分数为多少?6解、此题按照一般方法列式容易,但计算繁杂。通过分析可以把混合物分成两种成分:Fe 和 SO4,而不论 FeSO4和 Fe2(SO 4) 3以何种比例混合,S 原子和 O 原子个数比均为 1:4,质量比为 1:2,因为 O 的质量分数为 2a%, ,则 S 的质量分数为a%,所以 Fe 的质量分数为 1-3a%。10、平均值法这种方法最适合求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量。通过求出混合物某个物理量的平均值,混合物的两个成分中的这个物理量

12、肯定一个比平均值大,一个比平均值小,就符合要求,这样可以避免过多计算,准确而快捷地选到正确答案。例如:例题 10 计算下列不同质量的 20%的硫酸和 10%的硫酸相混合后,所得溶液的溶质质量分数,并填表:10%的硫酸的质量 20%的硫酸的质量 混合后硫酸溶液的质量分数20g 70g 40g 60g 50g 50g 60g 30g 80g 20g 思考:混合前后硫酸溶液中溶质、溶剂、溶液的量分别发生了什么变化?混合液的溶质质量分数与混合前两溶液的溶质质量分数大小有何关系?由此你可以得到哪些结论?(1)混合后的溶质质量分数总是介于 10%-20%之间。(2)只有等质量混合时混合液的溶质质量分数是混

13、合前两溶液溶质质量分数之和的 1/2。(3)当 20%的硫酸溶液质量大时,混合液的溶质质量分数就大于 15%,反之亦然。例题 11 现有 13.5氯化铜样品,当它与足量的硝酸银充分反应后,得到AgCl 29g,则此样品中可能混有的物质是( )A、BaCl 2 B、KCl C、ZnCl 2 D、CaCl 2思考:此题反应化学方程式是什么?如果混有杂质会对 AgCl 的产量产生什么影响?7解析:此类题目一般采用假设推理求平均值的方法。先假设参加反应的物质为纯净物质,经计算得出一个平均值。然后将假设所得结果,与实际数据相比较。(1)设 13.5纯净物的 CuCl2与 AgNO3反应可得 AgCl 质

14、量为 XCuCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl + Cu(NO 3)2135 28713.5 X135 :287 = 13.5:XX = 28.7(2)因为 28.729,说明 CuCl2样品中混有的杂质能与硝酸银反应,并且与同质量的 CuCl2相比产生 AgCl 的质量多,即杂质中所含氯元素的质量分数高于CuCl2中氯元素的质量分数。(3)分别计算出 CuCl2、BaCl 2、KCl、ZnCl 2、CaCl 2中氯元素的质量分数,然后比较得出答案。(比较时各比值可不算出,只比较各式中的 Cu 与 2K、Zn、Ba、Ca的相对原子质量即可)例题 12:称取 30 克由两种金属组成的混合物

15、,跟足量稀硫酸反应,生成氢气2 克,则该金属混合物的组成可能是:( )A、Al 和 Mg B、Cu 和 Mg C、Mg 和 Fe D、Fe 和 Zn分析:题目中出现了五种金属,其中四种能与稀硫酸反应放出氢气,如果我们把这个混合物当作一种金属来看,那么它们分别与稀硫酸反应放出 2 克氢气,各需要:Al-18 克;Mg-24 克;Fe-56 克;Zn-65 克;这时我们可以看出 30 克此混合物与稀硫酸反应生成 2 克的氢气,而 Al、Mg 小于 30 克,Fe、Zn、Cu(Cu 不与稀硫酸反应我们当作需要无数克) ,这样很容易判断混合物必须是一个大于 30 克的,一个是小于 30 克的,所以答案

16、是:B、C 。跟踪训练:用足量 CO 还原 15.2 克 FeO 和 Fe2O3的混合物,将产生的二氧化碳气体通入足量的澄清石灰水中,得到沉淀 25 克,混合物中 FeO 和 Fe2O3的质量比为多少?提示:此题首先要根据得到沉淀 25 克,计算出反应生成的二氧化碳气体质量,然后列出方程组,就可以解出答案。设生成 CO2质量为 XCO2+Ca(OH) 2=CaCO3+H 2O44 100X 25g 解得 X 为 11 克8另设混合物中 FeO 的质量为 Y,则 Fe2O3的质量为(15.2-Y) ,FeO 反应生成 CO2质量为 Z,则 Fe2O3反应生成 CO2质量为(11-Z)CO+FeO=Fe+ CO2; 3CO+ Fe 2O3=2Fe+3 CO272 44 160 3*44Y Z 15.2-Y 11-Z72:44=Y:Z (1)160:132=15.2-Y:11-Z (2)解(1)和(2)的方程组就可以得出答案。

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