初中化學計算技巧

化學計算（技巧篇）布嘎中學朱華2021/5/91

化學計算是將基本概念、基本理論、元素、化合物知識和化學實驗等綜合應用的一種基本技能,它涉及到化學和數(shù)學兩種知識，而通過計算，又能進一步加深理解和鞏固化學基礎知識。應用解題的一些技巧，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、巧找關系

1、關系量法在化學式計算中的運用。

——感受以不變應萬變的從容。

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

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

。解析：

2O~SO2~SO3~3O2×163

×16

即SO2

和SO3

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

。

解析：此題仍可用關系量法。假設相同質量的SO2和SO3分子個數(shù)比χ：y，由此得關系量：

χSO2

~ySO3

64χ80y1164χ

：80y=1：1

答：相同質量的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量是m克，Y元素的相對原子質量為A，化合物XY2的相對分子質量是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：此題在化學式的計算中，綜合了原子質量，相對原子的質量、元素質量、物質質量的計算，解此題的關鍵是找出其中的關系量：設：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量化合物中各微粒的相對質量2021/5/97例4、有一不純的硫酸銨樣品的含氮質量分數(shù)為20%，則該樣品含硫酸銨的純度是多少？解析：有關不純物中某元素質量分數(shù)的計算，除了用公式的方法解決外，也可用關系量法解題。為了便于理解，我們假設該樣品的質量為m克，純度為χ。根據(jù)化學式可得關系式：

(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：化學式實質上告知我們的是一個有關物質中各微粒的個數(shù)關系，從而由個數(shù)×該微粒的相對質量得到各微粒間的質量比，例出比例式求解。

無論是已知微粒個數(shù)求質量，還是已知質量求微粒個數(shù)，我們都可以根據(jù)化學式列出物質中各微粒的個數(shù)比這個關系量，采用以不變應萬變的策略進行求解。2021/5/992、關系量法在多步化學反應一步計算中的運用。

——感受簡便計算的快樂。

這類計算根據(jù)多步化學反應方程式中有關物質量的關系，建立起已知量和未知量之間的關系式，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？解析：與本題有關的化學方程式有：

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

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

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

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

得關系量：

2KMnO4~O2~2H2~2Zn15865

χ13158：65=χ

：13

χ=31.6（克）答：略△點燃2021/5/912小結：多步反應一步計算法中的關鍵：通過多步化學反應中的中間量（橋梁）建立起已知物和待求物間的關系量，再由關系量列出比例求解。2021/5/913二、巧用差量1、依據(jù)：質量守恒定律。2、常見類型：（1）2KClO32KCl+3O2↑CaCO3CaO+CO2↑

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

CO+金屬氧化物金屬+CO2

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

反應后固體質量減少，其差值為生成CO2的質量?！鳌鱉uO2

△△△2021/5/914（4）金屬+酸鹽+H2↑

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

該反應中，固體的質量減少，其差值為生成的H2O的質量?！?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量為7克。求剩余物中Cu的質量為多少克？解析：該反應中試管中的固體質量減少，其減少量為參加反應的氧元素的質量。設剩余物中Cu的質量為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（假設析出的銅完全附在鐵絲表面），取出鐵絲，洗凈，干燥后稱得質量為30.4克，求有多少克銅附在鐵片表面？解析：該反應中溶解的鐵（反應的鐵）的質量比生成的銅的質量（附在鐵絲上的銅）少，因而固體的質量增加，其差值為生成的銅與參加反應的鐵的差值。設有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克某質量分數(shù)的鹽酸恰好完全反應，蒸發(fā)反應后的溶液，得到干燥后的晶體16.7

克，求原混合物中NaCl的質量？解析：此反應中NaCl不參加反應，Na2CO3與HCl反應生成NaCl，其質量增加，增量為兩者的差值。

設原混合物中有NaCl為χ克，則Na2CO3的質量為（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：差量計算的依據(jù)還是質量守恒定律。解題的關鍵是要尋得造成反應前后質量改變的量的關系，列出關系量，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

——補充題中似乎不足的關鍵量，尋求解題突破口。

假設用具體物質代替題目中抽象或不定的物質1、主要類型假設用具體數(shù)據(jù)代替題目中的未知數(shù)據(jù)2、典型例題：2021/5/920（1）假設用具體物質代替題目中抽象或不定的物質。例9：完全中和某一強酸溶液，需要一定質量的NaOH，如改用相同質量的KOH，反應后溶液的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作出假設，補充其中的不足量，簡明解題過程。設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，所以反應中H2SO4過量，溶液PH＜7。2021/5/922

（2）假設具體數(shù)據(jù)代替題目中未知數(shù)據(jù)。

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

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

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

×100%=5%

又倒出2/3后，剩下的溶液的質量分數(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量分數(shù)

=×100%

也可用關系量法求：設該飽和溶液的質量為100克則溶質為100×20%=20克溶劑：100-20=80克

m質+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：設原混合物總質量為100克，則MnO2的質量為

100×20%=20克由題意可知：反應后殘余固體質量為=80（克）由質量守恒定律可得：氧氣的質量為100–80=20克設參加反應的KClO3質量為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：對于設“100”方法，同樣可用于設“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假設特殊數(shù)據(jù)(常用相對分子質量)在無數(shù)據(jù)計算題中的應用。例14、某學校的化學興趣小組的同學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后，所得的沉淀質量都與所取的稀硫酸的質量相等。你能根據(jù)他們的實驗分析這份特殊稀硫酸的質量分數(shù)嗎？解析：本題是一道典型的無數(shù)據(jù)計算題，關鍵在于從題中尋求相關的數(shù)據(jù)關系，并創(chuàng)造數(shù)據(jù)（假設特殊數(shù)據(jù)）進行有效的計算。本題如果用相對分子質量（式量）作為假設數(shù)據(jù)可以大大簡化計算過程。2021/5/928設：同學們在實驗中所取的稀硫酸的質量為233克，則根據(jù)題意可得，生成的硫酸鋇沉淀的質量也是233克。根據(jù)化學方程式：

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，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量分數(shù)。2021/5/930解析：混合氣體中的碳元素發(fā)生反應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。設碳酸鈣沉淀中含有x克的碳元素

CaCO3~C

10012