初中化學(xué)計算技巧

化學(xué)計算（技巧篇）布嘎中學(xué)朱華2021/5/91

化學(xué)計算是將基本概念、基本理論、元素、化合物知識和化學(xué)實驗等綜合應(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，而通過計算，又能進一步加深理解和鞏固化學(xué)基礎(chǔ)知識。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)式計算中的運用。

——感受以不變應(yīng)萬變的從容。

（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）個數(shù)×該原子的相對原子質(zhì)量的比。（2）典型例題：

2021/5/93例1、相同分子個數(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分子個數(shù)比為5：4。χy54=2021/5/95例3、X元素的一個原子的質(zhì)量是m克，Y元素的相對原子質(zhì)量為A，化合物XY2的相對分子質(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)式的計算中，綜合了原子質(zhì)量，相對原子的質(zhì)量、元素質(zhì)量、物質(zhì)質(zhì)量的計算，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XY2分子，則Y原子的數(shù)目為2a個由題意，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際質(zhì)量化合物中各微粒的相對質(zhì)量2021/5/97例4、有一不純的硫酸銨樣品的含氮質(zhì)量分數(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)量分數(shù)的計算，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)式實質(zhì)上告知我們的是一個有關(guān)物質(zhì)中各微粒的個數(shù)關(guān)系，從而由個數(shù)×該微粒的相對質(zhì)量得到各微粒間的質(zhì)量比，例出比例式求解。

無論是已知微粒個數(shù)求質(zhì)量，還是已知質(zhì)量求微粒個數(shù)，我們都可以根據(jù)化學(xué)式列出物質(zhì)中各微粒的個數(shù)比這個關(guān)系量，采用以不變應(yīng)萬變的策略進行求解。2021/5/992、關(guān)系量法在多步化學(xué)反應(yīng)一步計算中的運用。

——感受簡便計算的快樂。

這類計算根據(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，然后進行計算。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，在此只是起到了一種橋梁的關(guān)系?！鼽c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△點燃2021/5/912小結(jié)：多步反應(yīng)一步計算法中的關(guān)鍵：通過多步化學(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?！?021/5/916

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)量分數(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，簡化計算過程，也簡化了計算過程中的數(shù)據(jù)處理，從而提高解題的準確率和解題速度。2021/5/919三、巧作假設(shè)

——補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.無法確定2021/5/921解析：題中給出的強酸為一種不定的酸，它可以是鹽酸、硫酸、硝酸等等。這給解題帶來了困難，因而我們給題中的不定物質(zhì)作出假設(shè)，補充其中的不足量，簡明解題過程。設(shè)題目中的強酸溶液為硫酸溶液，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)量分數(shù)分別為40%和50%

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

X的相對的原子質(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)量分數(shù)為20%的NaCl溶液一瓶，倒出3/4后，加水至原來的質(zhì)量，又倒出2/3求，求最后剩下的溶液的質(zhì)量分數(shù)。解析：設(shè)20%的NaCl溶液一瓶的質(zhì)量為“100”克，當?shù)钩?/4后，加水到原來的質(zhì)量時，其質(zhì)量分數(shù)為：

×100%=5%

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

1002021/5/924例12：已知t℃時，某硝酸鉀飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)為20%，求t℃時，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)量分數(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，實驗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?！鱉nO2

2025%51802021/5/926小結(jié)：對于設(shè)“100”方法，同樣可用于設(shè)“1”，在無數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)不足的計算中，可以補充解題的條件，使計算過程簡單、清晰。2021/5/927假設(shè)特殊數(shù)據(jù)(常用相對分子質(zhì)量)在無數(shù)據(jù)計算題中的應(yīng)用。例14、某學(xué)校的化學(xué)興趣小組的同學(xué)在一次定量實驗中發(fā)現(xiàn)了一個有趣的實驗現(xiàn)象，實驗室中有一份有趣的稀硫酸，無論實驗時取用多少克，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)他們的實驗分析這份特殊稀硫酸的質(zhì)量分數(shù)嗎？解析：本題是一道典型的無數(shù)據(jù)計算題，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)）進行有效的計算。本題如果用相對分子質(zhì)量（式量）作為假設(shè)數(shù)據(jù)可以大大簡化計算過程。2021/5/928設(shè)：同學(xué)們在實驗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)量分數(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)過濾、干燥，得沉淀10克，求原混合氣體中碳元素的質(zhì)量分數(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