最全匯總!八種化學計算題解題方法

2018-07-25 00:30:26

1

關係式法

關係式法是根據化學方程式計算的巧用,其解題的核心思想是化學反應中質量守恆,各反應物與生成物之間存在著最基本的比例(數量)關係。

例題1 某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下

再通入過量O2,最後容器中固體質量增加了 [ ]

A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g

[解析]

固體增加的質量即為H2的質量。

固體增加的質量即為CO的質量。

所以,最後容器中固體質量增加了3.2g,應選A。

2

方程或方程組法

根據質量守恆和比例關係,依據題設條件設立未知數,列方程或方程組求解,是化學計算中最常用的方法,其解題技能也是最重要的計算技能。

例題2 有某鹼金屬M及其相應氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反應後,小心地將溶液蒸乾,得到14 g無水晶體。該鹼金屬M可能是 [ ]

A.鋰 B.鈉 C.鉀 D.銣

(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為:6.94、23、39、85.47)

設M的原子量為x

解得 42.5>x>14.5

分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量,推斷符合題意的正確答案是B、C。

3

守恆法

化學方程式既然能夠表示出反應物與生成物之間物質的量、質量、氣體體積之間的數量關係,那么就必然能反映出化學反應前後原子個數、電荷數、得失電子數、總質量等都是守恆的。巧用守恆規律,常能簡化解題步驟、準確快速將題解出,收到事半功倍的效果。

例題3 將5.21 g純鐵粉溶於適量稀H2SO4中,加熱條件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2 ,充分反應後還需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2 ,則KNO3的還原產物氮元素的化合價為___。

解析:0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。應填: 2。

(得失電子守恆)

4

差量法

找出化學反應前後某種差量和造成這種差量的實質及其關係,列出比例式求解的方法,即為差量法。其差量可以是質量差、氣體體積差、壓強差等。

差量法的實質是根據化學方程式計算的巧用。它最大的優點是:只要找出差量,就可求出各反應物消耗的量或各生成物生成的量。

例題4 加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg,使之完全反應,得剩餘物ng,則原混合物中氧化鎂的質量分數為 [ ]

設MgCO3的質量為x

MgCO3 MgO CO2↑混合物質量減少

應選A。

5

平均值法

平均值法是巧解方法,它也是一種重要的解題思維和解題

斷MA或MB的取值範圍,從而巧妙而快速地解出答案。

例題5 由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10 g與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標準狀況下為11.2 L,則混合物中一定含有的金屬是 [ ]

A.鋅 B.鐵 C.鋁 D.鎂

各金屬跟鹽酸反應的關係式分別為:

Zn—H2↑ Fe—H2↑

2Al—3H2↑ Mg—H2↑

若單獨跟足量鹽酸反應,生成11.2LH2(標準狀況)需各金屬質量分別為:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有鋁的質量小於10g,其餘均大於10g,說明必含有的金屬是鋁。應選C。

6

極值法

巧用數學極限知識進行化學計算的方法,即為極值法。

例題6 4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物,他們各取2.00克樣品配成水溶液,加入足夠HNO3後再加入適量AgNO3溶液,待沉澱完全後過濾得到乾燥的鹵化銀沉澱的質量如下列四個選項所示,其中數據合理的是[ ]

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

本題如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式,則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理,必須將四個選項代入,看是否有解,也就相當於要做四題的計算題,所花時間非常多.

使用極限法,設2.00克全部為KCl,根據KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉澱為(2.00/74.5)*143.5=3.852克,為最大值,同樣可求得當混合物全部為KBr時,每119克的KBr可得沉澱188克,所以應得沉澱為(2.00/119)*188=3.160克,為最小值,則介於兩者之間的數值就符合要求,故只能選B和C.

7

十字交叉法

若用A、B分別表示二元混合物兩種組分的量,混合物總量為A B(例如mol)。

若用xa、xb分別表示兩組分的特性數量(例如分子量),x表示混合物的特性數量(例如平均分子量)則有:

十字交叉法是二元混合物(或組成)計算中的一種特殊方法,它由二元一次方程計算演變而成。若已知兩組分量和這兩個量的平均值,求這兩個量的比例關係等,多可運用十字交叉法計算。

使用十字交叉法的關鍵是必須符合二元一次方程關係。它多用於哪些計算?

明確運用十字交叉法計算的條件是能列出二元一次方程的,特別要注意避免不明化學涵義而濫用。

十字交叉法多用於:

①有關兩種同位素原子個數比的計算。

②有關混合物組成及平均式量的計算。

③有關混合烴組成的求算。(高二內容)

④有關某組分質量分數或溶液稀釋的計算等。

例題7 已知自然界中銥有兩種質量數分別為191和193的同位素,而銥的平均原子量為192.22,這兩種同位素的原子個數比應為 [ ]

A.39∶61 B.61∶39

C.1∶1 D.39∶11

此題可列二元一次方程求解,但運用十字交叉法最快捷:

8

討論法

討論法是一種發現思維的方法。解計算題時,若題設條件充分,則可直接計算求解;若題設條件不充分,則需採用討論的方法,計算加推理,將題解出。

例題8 在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體,倒立於水中使氣體充分反應,最後剩餘5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?

最後5mL氣體可能是O2,也可能是NO,此題需用討論法解析。

解法(一)

最後剩餘5mL氣體可能是O2;也可能是NO,若是NO,則說明NO2過量15mL。

設30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y

4NO2 O2 2H2O=4HNO3

原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。

解法(二):

設原混合氣中氧氣的體積為y(mL)

(1)設O2過量:根據4NO2 O2 2H2O=4HNO3,則O2得電子數等於NO2失電子數。

(y-5)×4=(30-y)×1

解得y=10(mL)

(2)若NO2過量:

4NO2 O2 2H2O=4HNO3

4y y

3NO2 H2O=2HNO3 NO

因為在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得電子轉變為NO,其餘(30-y-5)mLNO2都失電子轉變為HNO3。

O2得電子數 (NO2→NO)時得電子數等於(NO2→HNO3)時失電子數。

【評價】解法(二)根據得失電子守恆,利用阿伏加德羅定律轉化信息,將體積數轉化為物質的量簡化計算。凡氧化還原反應,一般均可利用電子得失守恆法進行計算。

無論解法(一)還是解法(二),由於題給條件不充分,均需結合討論法進行求算。

4y 5×2=(30-y-5)×1

解得y=3(mL)

原氧氣體積可能為10mL或3mL

相關文章
精选文章