初中化學(xué)計(jì)算技巧

化學(xué)計(jì)算（技巧篇）布嘎中學(xué)朱華2021/5/91

化學(xué)計(jì)算是將基本概念、基本理論、元素、化合物知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)等綜合應(yīng)用的一種基本技能,它涉及到化學(xué)和數(shù)學(xué)兩種知識(shí)，而通過(guò)計(jì)算，又能進(jìn)一步加深理解和鞏固化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。應(yīng)用解題的一些技巧，不但能使解題速度加快，還能提高解題的準(zhǔn)確性。下面列舉幾種最常用的解題技巧。2021/5/92一、巧找關(guān)系

1、關(guān)系量法在化學(xué)式計(jì)算中的運(yùn)用。

——感受以不變應(yīng)萬(wàn)變的從容。

（1）依據(jù)：化學(xué)式表示的含義；化合物中各元素的質(zhì)量比就是原子的相對(duì)原子質(zhì)量總和的比；即化合物中各元素的質(zhì)量比=各元素的原子（微粒）個(gè)數(shù)×該原子的相對(duì)原子質(zhì)量的比。（2）典型例題：

2021/5/93例1、相同分子個(gè)數(shù)的SO2和SO3中，O元素的質(zhì)量比

。解析：

2O~SO2~SO3~3O2×163

×16

即SO2

和SO3

中O元素的質(zhì)量比為2：32021/5/94例2、相同質(zhì)量的SO2和SO3分子個(gè)數(shù)比為

。

解析：此題仍可用關(guān)系量法。假設(shè)相同質(zhì)量的SO2和SO3分子個(gè)數(shù)比χ：y，由此得關(guān)系量：

χSO2

~ySO3

64χ80y1164χ

：80y=1：1

答：相同質(zhì)量的SO2和SO3分子個(gè)數(shù)比為5：4。χy54=2021/5/95例3、X元素的一個(gè)原子的質(zhì)量是m克，Y元素的相對(duì)原子質(zhì)量為A，化合物XY2的相對(duì)分子質(zhì)量是M，則W克XY2

中含有Y原子的數(shù)目是

。

A、2W（M-2A）/M·m

B、2WA/(M-2A)

C、W(M-2A)/2Mm

D、m(M-2A)/2Mw2021/5/96解析：此題在化學(xué)式的計(jì)算中，綜合了原子質(zhì)量，相對(duì)原子的質(zhì)量、元素質(zhì)量、物質(zhì)質(zhì)量的計(jì)算，解此題的關(guān)鍵是找出其中的關(guān)系量：設(shè)：W克XY2中含有a個(gè)XY2分子，則Y原子的數(shù)目為2a個(gè)由題意，得關(guān)系量

aXY2~aX~2aYWamaMaM-2aA2aA

所以Y原子的數(shù)目為WamaMaM-2aA=W(M-2A)M·m2W(M-2A)M·ma=化合物中各微粒的實(shí)際質(zhì)量化合物中各微粒的相對(duì)質(zhì)量2021/5/97例4、有一不純的硫酸銨樣品的含氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，則該樣品含硫酸銨的純度是多少？解析：有關(guān)不純物中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，除了用公式的方法解決外，也可用關(guān)系量法解題。為了便于理解，我們假設(shè)該樣品的質(zhì)量為m克，純度為χ。根據(jù)化學(xué)式可得關(guān)系式：

(NH4)2SO4~2N13228m×χm×20%

χ=94.3%

答：樣品中硫酸銨的純度為94.3%。14228

χ20%=2021/5/98小結(jié)：化學(xué)式實(shí)質(zhì)上告知我們的是一個(gè)有關(guān)物質(zhì)中各微粒的個(gè)數(shù)關(guān)系，從而由個(gè)數(shù)×該微粒的相對(duì)質(zhì)量得到各微粒間的質(zhì)量比，例出比例式求解。

無(wú)論是已知微粒個(gè)數(shù)求質(zhì)量，還是已知質(zhì)量求微粒個(gè)數(shù)，我們都可以根據(jù)化學(xué)式列出物質(zhì)中各微粒的個(gè)數(shù)比這個(gè)關(guān)系量，采用以不變應(yīng)萬(wàn)變的策略進(jìn)行求解。2021/5/992、關(guān)系量法在多步化學(xué)反應(yīng)一步計(jì)算中的運(yùn)用。

——感受簡(jiǎn)便計(jì)算的快樂(lè)。

這類計(jì)算根據(jù)多步化學(xué)反應(yīng)方程式中有關(guān)物質(zhì)量的關(guān)系，建立起已知量和未知量之間的關(guān)系式，然后進(jìn)行計(jì)算。2021/5/910例5、將13克鋅粒投入足量的稀硫酸中，放出的氫氣能跟多少克高錳酸鉀完全分解時(shí)放出的氧氣恰好完全反應(yīng)？解析：與本題有關(guān)的化學(xué)方程式有：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2+O2=====2H2O

如果按常規(guī)計(jì)算，該題應(yīng)先根據(jù)鋅的質(zhì)量求出氫氣的質(zhì)量，再由氫氣質(zhì)量求出與其反應(yīng)的氧氣質(zhì)量，最后根據(jù)高錳酸鉀的分解反應(yīng)求所需的高錳酸鉀質(zhì)量。該題中的化學(xué)方程式計(jì)算最少得三步，而氫氣和氧氣的質(zhì)量都不是我們的最終目標(biāo)，在此只是起到了一種橋梁的關(guān)系?！鼽c(diǎn)燃2021/5/911解：設(shè)需要KMnO4的質(zhì)量為χ，由反應(yīng)：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2+O2=====2H2O

得關(guān)系量：

2KMnO4~O2~2H2~2Zn15865

χ13158：65=χ

：13

χ=31.6（克）答：略△點(diǎn)燃2021/5/912小結(jié)：多步反應(yīng)一步計(jì)算法中的關(guān)鍵：通過(guò)多步化學(xué)反應(yīng)中的中間量（橋梁）建立起已知物和待求物間的關(guān)系量，再由關(guān)系量列出比例求解。2021/5/913二、巧用差量1、依據(jù)：質(zhì)量守恒定律。2、常見(jiàn)類型：（1）2KClO32KCl+3O2↑CaCO3CaO+CO2↑

反應(yīng)后固體質(zhì)量減少，其差值為生成的氣體的質(zhì)量。（2）H2+金屬氧化物金屬+水

CO+金屬氧化物金屬+CO2

反應(yīng)后固體質(zhì)量減少，其差值（減少量）為金屬氧化物失去的氧元素的質(zhì)量。（3）C+金屬氣化物金屬+CO2

反應(yīng)后固體質(zhì)量減少，其差值為生成CO2的質(zhì)量?！鳌鱉uO2

△△△2021/5/914（4）金屬+酸鹽+H2↑

該反應(yīng)中，金屬的質(zhì)量一定減少，溶液的質(zhì)量一定增加，其中溶液質(zhì)量的增加值等于參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量減去生成的氫氣的質(zhì)量。（5）金屬+鹽新鹽+新金屬該反應(yīng)，若金屬的質(zhì)量增加，則溶液的質(zhì)量必減少，而若金屬的質(zhì)量減少，則溶液的質(zhì)量必增加。其差值等于參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量減去生成的金屬質(zhì)量。（6）不溶性堿堿性氧化物+H2O

該反應(yīng)中，固體的質(zhì)量減少，其差值為生成的H2O的質(zhì)量?！?021/5/915例6：將H2通入盛有8克CuO的試管中，加熱一會(huì)兒后停止加熱，繼續(xù)通入H2到試管冷卻，稱得固體剩余物的質(zhì)量為7克。求剩余物中Cu的質(zhì)量為多少克？解析：該反應(yīng)中試管中的固體質(zhì)量減少，其減少量為參加反應(yīng)的氧元素的質(zhì)量。設(shè)剩余物中Cu的質(zhì)量為χ克

H2+CuOCu+H2O△m=CuO–Cu6480-64=16χ8-7=164：16=χ：2χ=4（克）答：略。△2021/5/916

例7：現(xiàn)將一根據(jù)質(zhì)量為30克的潔凈的鐵絲插入一硫酸銅溶液中，作用一會(huì)兒后（假設(shè)析出的銅完全附在鐵絲表面），取出鐵絲，洗凈，干燥后稱得質(zhì)量為30.4克，求有多少克銅附在鐵片表面？解析：該反應(yīng)中溶解的鐵（反應(yīng)的鐵）的質(zhì)量比生成的銅的質(zhì)量（附在鐵絲上的銅）少，因而固體的質(zhì)量增加，其差值為生成的銅與參加反應(yīng)的鐵的差值。設(shè)有χ克銅附在鐵片表面

Fe

+CuSO4FeSO4+

Cu△m=Cu–Fe6464–56=8χ30.4–30=0.464：8=χ：0.4χ=3.2（克）答：略。2021/5/917例8：NaCl和Na2CO3的混合物15.6克與108.8克某質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸恰好完全反應(yīng)，蒸發(fā)反應(yīng)后的溶液，得到干燥后的晶體16.7

克，求原混合物中NaCl的質(zhì)量？解析：此反應(yīng)中NaCl不參加反應(yīng)，Na2CO3與HCl反應(yīng)生成NaCl，其質(zhì)量增加，增量為兩者的差值。

設(shè)原混合物中有NaCl為χ克，則Na2CO3的質(zhì)量為（15.6-χ）克

Na2CO3

+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

↑△m=Na2CO3–2NaCl106117–106=11

（15.6-χ）16.7–15.6=1.1106：11=(15.6-χ)：1.1χ=5（克）答：略。2021/5/918小結(jié)：差量計(jì)算的依據(jù)還是質(zhì)量守恒定律。解題的關(guān)鍵是要尋得造成反應(yīng)前后質(zhì)量改變的量的關(guān)系，列出關(guān)系量，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程，也簡(jiǎn)化了計(jì)算過(guò)程中的數(shù)據(jù)處理，從而提高解題的準(zhǔn)確率和解題速度。2021/5/919三、巧作假設(shè)

——補(bǔ)充題中似乎不足的關(guān)鍵量，尋求解題突破口。

假設(shè)用具體物質(zhì)代替題目中抽象或不定的物質(zhì)1、主要類型假設(shè)用具體數(shù)據(jù)代替題目中的未知數(shù)據(jù)2、典型例題：2021/5/920（1）假設(shè)用具體物質(zhì)代替題目中抽象或不定的物質(zhì)。例9：完全中和某一強(qiáng)酸溶液，需要一定質(zhì)量的NaOH，如改用相同質(zhì)量的KOH，反應(yīng)后溶液的PH

（）

A.大于7B.小于7C.等于7D.無(wú)法確定2021/5/921解析：題中給出的強(qiáng)酸為一種不定的酸，它可以是鹽酸、硫酸、硝酸等等。這給解題帶來(lái)了困難，因而我們給題中的不定物質(zhì)作出假設(shè)，補(bǔ)充其中的不足量，簡(jiǎn)明解題過(guò)程。設(shè)題目中的強(qiáng)酸溶液為硫酸溶液，含H2SO498克

H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O9880H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O98112

現(xiàn)只有80克KOH與H2SO4反應(yīng)，所以反應(yīng)中H2SO4過(guò)量，溶液PH＜7。2021/5/922

（2）假設(shè)具體數(shù)據(jù)代替題目中未知數(shù)據(jù)。

①設(shè)：“100”法在解題中的活用例10：在化合物X2Y和化合物YZ2中，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%和50%

求化合物X2YZ3中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：設(shè)化合物X2Y的式量為“100”，則Y的相對(duì)原子質(zhì)量為40。

X的相對(duì)的原子質(zhì)量=（100-40）=30

根據(jù)題意，得

×100%=50%=50%Z=20

所以化合物中Y%=×100%=×100%=25%

12YY+2Z4040+2ZYX2YZ34030×2+40+20×32021/5/923例11：有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaCl溶液一瓶，倒出3/4后，加水至原來(lái)的質(zhì)量，又倒出2/3求，求最后剩下的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：設(shè)20%的NaCl溶液一瓶的質(zhì)量為“100”克，當(dāng)?shù)钩?/4后，加水到原來(lái)的質(zhì)量時(shí)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

×100%=5%

又倒出2/3后，剩下的溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)未變，即仍為5%。答：略。100×20%×（1-3/4）

1002021/5/924例12：已知t℃時(shí)，某硝酸鉀飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，求t℃時(shí)，硝酸鉀的溶解度。解析：該題可用公式法求解飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

=×100%

也可用關(guān)系量法求：設(shè)該飽和溶液的質(zhì)量為100克則溶質(zhì)為100×20%=20克溶劑：100-20=80克

m質(zhì)+m劑=m飽和溶液

S1002080S:100=20:80S=25（克）答：略。S100+S2021/5/925例13、為制取氧氣，實(shí)驗(yàn)室里取一定量的氯酸鉀和二氧化錳的混合物，二氧化錳在混合物中的含量為20%，加熱反應(yīng)一段時(shí)間后，二氧化錳在混合物中的含量為25%，求氯酸鉀的分解率？

解析：設(shè)原混合物總質(zhì)量為100克，則MnO2的質(zhì)量為

100×20%=20克由題意可知：反應(yīng)后殘余固體質(zhì)量為=80（克）由質(zhì)量守恒定律可得：氧氣的質(zhì)量為100–80=20克設(shè)參加反應(yīng)的KClO3質(zhì)量為χ克

2KClO32KCl+3O2

↑24596χ20245:96=χ:20χ=51（克）氯酸鉀的分解率為：×100%=63.75%

答：略。△MnO2

2025%51802021/5/926小結(jié)：對(duì)于設(shè)“100”方法，同樣可用于設(shè)“1”，在無(wú)數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不足的計(jì)算中，可以補(bǔ)充解題的條件，使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單、清晰。2021/5/927假設(shè)特殊數(shù)據(jù)(常用相對(duì)分子質(zhì)量)在無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題中的應(yīng)用。例14、某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)在一次定量實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)室中有一份有趣的稀硫酸，無(wú)論實(shí)驗(yàn)時(shí)取用多少克，在與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)后，所得的沉淀質(zhì)量都與所取的稀硫酸的質(zhì)量相等。你能根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)分析這份特殊稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)嗎？解析：本題是一道典型的無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題，關(guān)鍵在于從題中尋求相關(guān)的數(shù)據(jù)關(guān)系，并創(chuàng)造數(shù)據(jù)（假設(shè)特殊數(shù)據(jù)）進(jìn)行有效的計(jì)算。本題如果用相對(duì)分子質(zhì)量（式量）作為假設(shè)數(shù)據(jù)可以大大簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。2021/5/928設(shè)：同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中所取的稀硫酸的質(zhì)量為233克，則根據(jù)題意可得，生成的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量也是233克。根據(jù)化學(xué)方程式：

H2SO4+BaCl2=BaSO4+2H2O98233

可知，在233克的稀硫酸中含有98克硫酸，則該稀硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%==42.1%答：略982332021/5/929四、巧擇守恒例15、將3.8克二氧化碳和一氧化碳的混合氣體，先通過(guò)足量的灼熱的氧化銅充分反應(yīng)，然后把生成的氣體通入到足量的澄清的石灰水中，經(jīng)過(guò)濾、干燥，得沉淀10克，求原混合氣體中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2021/5/930解析：混合氣體中的碳元素發(fā)生反應(yīng)后全部變成碳酸鈣沉淀中的碳元素，根據(jù)碳元素守恒即可立式求解。設(shè)碳酸鈣沉淀中含有x克的碳元素

CaCO3~C

10012