1、http:/ 4 讲一. 知识要点及例题：（一）化学计算中的转化策略1. 由陌生转化为熟悉。在解题过程中，当接触到一个难以解决的陌生问题时，要以已有知识为依据，将所要求解的问题与已有知识进行比较、联系，异中求同，同中求异，将陌生转化为熟悉，再利用旧知识，解决新问题。例 1 现有 25的硫酸铜饱和溶液 300 克，加热蒸发掉 80 克水后，再冷却到原来的温度，求析出 CuSO45H2O 多少克（已知 25时，CuSO 4 的溶解度为 20 克）。解析：结晶水合物的析晶计算难度大，是由于带有结晶水晶体的析出，会导致溶剂水量的减少，从而使结晶水合物继续从饱和溶液中析出，这样依次重复，最终使晶体的总量
2、趋向于定值。由此可见，结晶水合物的析出过程实质上是无数次结晶的总结果。作为一个数学问题，这类题目可以应用无穷递缩等比数列求和知识解决，但初中学生尚未学过，故对于学生来说是陌生的。若仔细分析题意，可抓住析晶后的溶液仍为饱和溶液求解。原饱和溶液中溶质 CuSO4 的质量=300g20g/120g=50g。水的质量=300g50g=250g。设析出 CuSO45H2O 质量为 x.CuSO45H2O CuSO4 5H2O250 160 90x 160/250x 90/250x20g/100g=（50g 160/250x）/（250g80g90/250x）解得 x=28.2 克例 2 溶质质量分数为
3、3x和 x的两种硫酸等体积混合后，混合液中溶质的质量分数是 （ ）A. 2x B. 大于 2xC. 小于 2x D. 无法计算解析：溶液等体积混合，求混合后溶液中溶质的质量分数，课本上无例题，教师授课时也未必补充，题目新颖，陌生度大，似有无从下手之感。若把题中两种硫酸等体积混合想象成熟知的等质量混合（化陌生为熟悉），则混合后溶液中溶质的质量分数为 2x。硫酸越浓，密度越大，故等体积混合时，较浓硫酸的质量比混合溶液的质量一半要多，所以混合后溶液中溶质的质量分数应大于 2x。答案：B。2. 由局部转化为整体。复杂的化学问题，往往是由几个小问题组合而成，若将这些小问题孤立起来，逐个分析解决，不但耗时
4、费力，且易出错。如能抓住实质，把所求问题转化为某一整体状态进行研究，则可简化思维程序，收到事半功倍之效。例 3 有一包 FeSO4 和 Fe2（SO 4） 3 的固体混合物，已测得含铁元素的质量分数为 31，则混合物中硫元素的质量分数是_。解析：这是一道利用化学式计算物质中某元素质量分数的常见题。学生熟知的解题模式是先分别求出两化合物中硫元素的质量，再相加得到混合物中硫元素的质量，进而算出硫元http:/ S 和O 组成的原子团（SO 4）看成一个整体（化局部为整体），由于铁元素占混合物的质量分数为 31，则另一部分（即 SO4），质量分数为 69，由于SO4 S96 3269% ？所以硫元素
5、占混合物的质量分数为 6932/96=23。例 4 有一放置在空气中的 KOH 固体，经测定，其中含 KOH 84.9，KHCO 3 5.1，K 2CO3 2.38，H 2O 7.62。将此样品若干克投入 98 克 10的盐酸中，待反应完全后，再需加入 20 克 10的 KOH 溶液方能恰好中和。求蒸发中和后的溶液可得固体多少克。解析：此题信息量大，所供数据多。根据有关化学反应方程式逐一分步求解，计算繁杂，失误率高。如果抛开那些纷繁的数据和局部细节，将溶液看成一个整体（化局部为整体），则无论是 KOH、K 2CO3 还是 KHCO3，与盐酸反应最终均生成 KCl。由于 KCl 中的 Cl-全部
6、来自于盐酸，故可得关系式：HCl KCl36.5 74.5 98 克10 ？所以蒸发中和后的溶液可得固体质量=98 克1074.5/36.5=20 克 3. 由复杂转化为简单著名数学家华罗庚教授曾经说过：“把一个较复杂的问题退 成最简单、最原始的问题，把这最简单、最原始的问题想通了，想透了”然后各个击破，复杂问题也就迎刃而解，不攻自破了。华罗庚教授所说的“退”，就是“转化”，这种“退”中求进的思维策略常被用于解决复杂的化学问题。例 5 向 1000 克未知溶质质量分数的硫酸铜溶液中加入一定量的氢氧化钠溶液，过滤、干燥后得到蓝色固体 19.6 克。在所得滤液中加入过量铁粉，充分反应后，再加入足量
7、盐酸，最后得到 6.4 克固体，求原溶液中硫酸铜的质量分数。解析：这是一道综合性题目，根据题意，可将该题分解成容易作答的四个小题（化复杂为简单）：（1）得到 19.6 克氢氧化铜，有多少克硫酸铜参加了反应？（32 克）（2）与铁粉反应生成 6.4 克铜，有多少克硫酸铜参加了反应？（16 克）（3）（1）、（2）中硫酸铜的总质量是多少克？（48 克）（4）根据（3）的结果，原溶液中硫酸铜的质量分数是多少？（4.8）将一定难度的综合题分解为数个简单题，实现由繁到简，由难到易的转化，使本来感觉很难的题目转化成了简单易做的题目。这样做，易学易懂，不仅学会了思考问题的方法，更重要的是增强了克服困难的勇气
8、和信心，对后继化学课程的学习将产生深远的影响。4. 由隐含转化为显露。有些题目从表面看来似缺条件而无法求解，实际上解题条件就隐含在语言叙述、化学现象、化学原理之中。解答此类题目的关键，是充分挖掘题中的隐含条件，化隐为显，架设由未知到已知的“桥梁”。http:/ 6 将镁粉和碳酸镁的混合物置于氧气中灼烧，直至质量不再改变为止。经测定，灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同，求原混合物中镁粉和碳酸镁的质量比。解析：整个题目全用文字叙述，没有一个可供直接利用的具体数据。仔细审视题意，抓住关键词语，将“灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同”转化为（化隐含为显露）“Mg 吸收的 O2 质量等于 MgCO3
9、 分解放出的 CO2 质量”，即可由 2MgO 2 和MgCO3CO 2，导出 44Mg 16MgCO3。这一关系式表明，在原混合物中镁粉与碳酸镁的质量比是 4424:168411:14。5. 由文字转化为图示。有些化学计算题，叙述冗长，信息点多，一时难以理顺各种关系。若能将文字信息转化为图示信息，则可使题意简明清晰，过程具体形象，从而发现解题的途径。例 7 把 47 克氧化铜与炭的混合物充分加热后冷却。已知反应中炭已消耗完，剩余固体的质量为 36 克。向此固体中加入 100 克 4.9的稀硫酸恰好完全反应，过滤后，将滤液蒸发掉 46克水，再冷却到 t时，溶液恰好饱和（无晶体析出）。求：（1）
10、原混合物中含多少克炭；（2）t时，CuSO 4 在水中的溶解度。解析：此题主要考查质量守恒定律及其应用、根据化学方程式的计算和关于溶解度计算三个重要知识点，头绪多，综合性强，思维能力要求高。若将文字信息转换成图示信息，则能帮助我们理清脉络，找到解题的关键点。图示如下：CuSO4 饱和溶液CuO2 克 水 ， 冷 却稀 硫 酸 ， 蒸 发 46设原混合物中含炭质量为 x，参加反应的氧化铜的质量为 y。2CuO + C 2Cu + CO2高 温 160 12 44y x 47g36g=11gx=1211g/44=3g，y=16011g/44=40g所以剩余氧化铜的质量=47g3g40g=4g。设反
11、应生成的 CuSO4 质量为 zCuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 80 98 1604g 100 克4.9 zz=4g160/80=8g设 t时，CuSO 4 在水中的溶解度为 S。S/100g=8g/100 克（14.9）46gS=16.3g（二）化学计算中的常用解题方法和技巧1. 守恒法例 8 某种含有 MgBr2 和 MgO 的混合物，经分析测得 Mg 元素的质量分数为 38.4%，求溴（Br）元素的质量分数。http:/ 原子数Mg 元素的化合价数值=Br 原子数Br 元素的化合价数值+O 原子数O 元素的化合价数值。设混合物的质量为 100 克，其中 Br 元素的质
12、量为 a 克，则（克）2164.380824.3aa40故 Br%=40%。例 9 将 44.4 克碱式碳酸铜粉末加热一段时间，经测定铜元素的质量占试管内的 80.试求（1）求此时试管中氧化铜的质量?（2）若将试管内的剩余固体全部溶于 100 克盐酸溶液,求所得溶液中溶质的质量分数解析：根据铜元素质量守恒计算出固体剩余物的质量，与原固体的质量之差即为产生的气体（二氧化碳和水）的质量，由此可根据化学方程式计算试管中氧化铜的质量等。答： 44.4 克碱式碳酸铜中铜元素的质量=44.4 克128/222=25.6 克，当其质量占试管内的80时，固体剩余物的质量=25.6 克/80%=32 克。则产生
13、的气体的质量 =44.4 克32 克=12.4克。设此时试管中氧化铜的质量为 x。x=32g说明此时试管中的固体都是氧化铜。将其全部溶于 100 克盐酸溶液中设所得溶液中溶质的质量为 y。CuO +2HCl =CuCl2 +H2O80 13532g yy=54g所以所得溶液中溶质的质量分数=54g/（32g+100g）100%=40.9%例 10 有氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体 12g,其中碳元素的质量分数为 30%，使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后，再将气体通入过量的石灰水中，能得到白色沉淀（ ）A. 10g B. 15g C. 30g D. 20g解析：根据一定质量的氮气、
14、一氧化碳和二氧化碳的混合气体中碳元素的质量分数可计算出碳的质量，这些碳最终都进入白色沉淀中的，根据元素质量守恒和关系式可计算白色沉淀的质量。碳元素的质量=12g30%=3.6gC CaCO312 1003.6g m=30g答：选 C。2. 巧设数据法例 11 将 w 克由 NaHCO3 和 NH4HCO3 组成的混合物充分加热，排出气体后质量变为 w/2克，求混合物中 NaHCO3 和 NH4HCO3 的质量比。http:/ 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 和 NH4HCO3 NH3+H2O+CO2可知，残留固体仅为 Na2CO3，可巧设残留固体的质量为 106 克，则原混合物的
15、质量为 106 克2=212 克，故 m（NaHCO 3）=168 克，m （NH 4HCO3）=212 克168 克=44 克。146834克克HCONa3. 极值法例 12 取 3.5 克某二价金属的单质投入 50 克溶质质量分数为 18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若 2.5 克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为（ ）A. 24 B. 40 C. 56 D. 65解析：盐酸溶液中溶质的质量为 50 克18.25%=9.125 克，9.125 克盐酸溶质最多产生 H2的质量为 =0.25 克。由题意知
16、，产生 1 克 H2 需金属的平均质量小于 3.5 克4=1473125.9克克，大于 2.5 克4=10 克，又知该金属为二价金属，故该金属的相对原子质量小于 28，大于20。答案选 A。4. 十字交叉法例 13 取 100 克胆矾，需加入多少克水才能配成溶质质量分数为 40%的硫酸铜溶液?解析：结晶水合物(CuSO 45H2O)可看成 CuSO4 的溶液，其溶质质量分数为100%= 100%=64%。设加水（溶质质量分数可看成 0%）的质量为x，则 x=60 克例 14 向 100g 8%的 NaOH 溶液中通入 CO2 气体，所得溶液经小心蒸干后，所得固体的质量为 13.7g，则通入 C
17、O2 气体的质量 。解析：CO 2 与 NaOH 反应可能 NaOH 过量生成 Na2CO3 尚余 NaOH，随 CO2 的通入量不同还可生成 NaHCO3 或 Na2CO3 或 Na2CO3 与 NaHCO3 混和物，设全部生成 Na2CO3，则m(Na2CO3)=10.6g13.7g，则二者均有，可求 CO2，质量为：)1687.0.()(6.4g答案：4.6g5. 估算法有些选择题涉及计算，像这类计算题大多不用计算出确切的数值，只要大约估算一下，再依据题目中的条件，就可得出答案，这样不但不会出现计算失误，也为解决后面的问题争取了大量的时间。例 15 将 13.2 克可能混有下列物质的（N
18、H 4） 2SO4 样品，在加热的条件下，与过量的 NaOH反应，可收集到 4.3 升 NH3（密度为 17 克/22.4 升），则样品中不可能含有的物质是（ ）http:/ NH4HCO3、NH 4NO3 B.（NH 4） 2CO3、NH 4NO3 C. NH4HCO3、NH 4Cl D. NH4Cl、（NH 4） 2CO3解析：假设样品为纯（NH 4） 2SO4则由（NH 4） 2SO42NH 313.2g 3.4g3.4 克/（17 克/22.4 升） =4.48 升可知，能产生 4.48 升 NH3，大于 4.3 升。因此样品中的杂质造成样品 NH4+的含量小于纯（NH 4） 2SO4
19、 中 NH4+的含量。这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的 NH4+含量小于（NH 4） 2SO4 中 NH4+的含量，都大于是不可能的。可将备选答案化学式变形后进行估算：， ，2323)()HCONCH23434)(NOHN244)(ClNHl。部分“式量”：（HCO 3） 2=122，（NO 3） 2=124，Cl 2=71，CO 3=60，而 中，SOSO4=96，故答案选 D。例 16 将 4.9 克氯酸钾与 1.62 克二氧化锰混合后，放入试管中加热，充分反应后，试管中剩余固体物质的质量约是：A. 1.62 克 B. 2.98 克 C. 4.60 克 D. 6.52 克解析：此题
20、要计算试管中剩余固体的质量，就要先算出氯酸钾受热分解放出的 O2 质量，然后反应前总质量减去生成 O2 的质量，就是答案，很容易看出剩余固体的质量就是介于 1.62克和 6.52 克之间，所以首先排除了 A 和 D 那么剩下的 B 和 C 选哪一个呢。这就可以用估算法：2KClO 33O2245 964.9 M根据此关系式也很容易可以看出：M 是小于 1.92 克的。所以剩余的质量一定大于 2.98克很明显故选 C。6. 差量法例 17 4.0 克+2 价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后，完全转化为氯化物，测得氯化物的质量为 9.5 克，通过计算指出该金属的名称。解析：反应后物质质量增加是由于
21、参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量。设金属氧化物化学式为 RO，式量为 m，则 RO RCl2 质量增加m 554.0 克 （9.54.0）克 m=40。故金属的相对原子质量为 4016=24，属于镁元素。例 18 某有机化合物含有碳、氢、氧三种元素，其相对分子质量为 32。取该有机物 6.4 克，将其充分燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收，经过滤，得到 20 克沉淀物，滤液的质量比原石灰水减少了 4 克。 求：（1）原 6.4 克有机物中所含氧元素的质量为多少？（2）通过计算确定该有机物的化学式。 解析：根据燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收，经过滤，得到 20 克沉淀物可计h
22、ttp:/ CO2 的质量，也就可知其中碳元素的质量，即为原有机物中所含碳元素的质量。因为有机物燃烧产生 CO2 和水，进入石灰水时生成 CaCO3 沉淀，所以滤液的质量比原石灰水减少的质量即为 m（CaCO 3 沉淀）m （有机物燃烧生成的水） m（有机物燃烧生成的 CO2），由此可计算出 m（有机物燃烧生成的水），也就可知其中氢元素的质量，即为原有机物中所含氢元素的质量。最后根据有机物的质量可求出其中所含氧元素的质量，再确定出其化学式。答：设燃烧生成的二氧化碳质量为 x，则根据化学方程式有： gxOHCaOHCa201847)( 232 反应的二氧化碳的质量 x= 4420/100= 8.
23、8 g 因为，该有机物燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳会与石灰水反应，而水并不参与反应，而是被石灰水溶液吸收。所以，反应后滤液减重的质量离开溶液的物质的质量进入溶液的物质的质量反应生成的碳酸钙的质量-有机物燃烧生成的水的质量- 有机物燃烧生成的二氧化碳的质量，即：20g8.8g有机物燃烧生成的水的质量4g 有机物燃烧生成的水的质量7.2 g 有机物中碳元素的质量8.8 g12/44 2.4g，氢元素的质量7.2g2/18 0.8g 有机物中氧元素的质量6.4g2.4g0.8g3.2g 碳、氢、氧元素的原子个数比（1.2/12 ）: （0.4/1）:（1.6/16）=1:4:1 当该有机物的化学式为 CH4O 时，其相对分子质量恰为 32，符合题目要求，所以该有机物的化学式为 CH4O
