高中化學計算題的解題思路與方法

樊春錄

摘 要：解化學計算題的方法很多，有的學生往往不知如何采用，能聽懂他人的講解，但自己解決問題時，不會分析，只會模仿，有時又感到束手無策，其原因是沒有學習和掌握思維原則，沒有重視思想方法的研究，因此仍未走出以“套路”代“思路”的怪圈。本文將以教學實例，對高中化學計算題的解題思路與方法進行探析。

關鍵詞：高中化學；計算題；解題思路

解題方法來自于解題思路，解題思路的形成與基本知識及其體系的理解掌握程度有關，還與思想方法有關。正確、靈活的思想方法又源于思維的原則和方式。要提高化學計算的能力和思維素質，應注意思維原則和方法論的研究與探討。解題首先要掌握“基本方法”，進一步要掌握“巧”、“活”、“快”、“準”的解題技巧。

一、關系式法

根據化學式的計算；根據有關溶解度與飽和溶液中溶質、溶劑、溶液的量之間的互算；根據化學方程式的計算，尤其是多步反應的計算均可采用關系式法計算，此法不僅可簡化計算，而且已知數與未知數各有固定的位置，層次清楚，有助打開解題思路。用關系式法解題的主要法則是：

關系式、關系量，這是根據不能忘；已知未知是條件，條件對準關系量；上下相比列比例，求得寫答即完畢。

可以認為化學計算總是在準確尋找關系式及對應量間關系的基礎上進行。

例1 已知氯化鉀在20℃時的溶解度是34g，配制20℃的氯化鉀飽和溶液670g，需氯化鉀和水各多少g？

本題是溶解度和飽和溶液中溶劑、溶質、溶液的量之間的互算，可采用關系式法計算。

解：設20℃時KCl飽和溶液670g中含KCl的質量是x克，含水y克。

關系式：水——溶質——飽和溶液

關系量：100g——34g——134g

已未知：y——x——670g

列比例：；

求未知：y=500g；x=170g

答：配制20℃時KCl飽和溶液670g，需氯化鉀170g，水500g。

（計算熟練后，左側的“關系式”等可以不必寫出。）

對于復雜的多步反應，找關系式的方法是根據化學方程式和化學式，找出有關原子在轉化過程中物質的量的比例關系[2]。

二、差量法

差量法的數學依據是：由

，可推出，、即為兩個數之間的差值，所以叫做差量法。一般就來反應前后存在量差關系（質量差、體積差、物質的量之差等），都可以用此法快速求解。

例2：將5.000g氯化鈉、溴化鈉和氯化鈣的混合物溶于水，通入氯氣充分反應，然后把溶液蒸干并灼燒（高溫加熱），灼燒后殘留物的質量為4.914克.若將此殘留物再溶于水并加入足量的碳酸鈉溶液，所得沉淀經干燥后質量為0.270克，求混合物中各化合物的百分組成。

分析：雖然反應學生熟悉，但容易誤認為產生（5.000-4.914）g，或誤認為原與質量之和為4.914g，該題一般是列三元一次方程組求解，但不如用“差量法”簡捷。

三、元素守恒與電荷守恒法

求解化學計算題的基本途徑是把化學方程式轉化為數學方程式。在化學計算中，設哪一未知量為x，依據哪種守恒關系來列方程，就成為解題的關鍵。在化學反應中主要有元素（質量或物質的量）守恒和電荷守恒這兩條普遍適用的規律。

例3：若金屬陽離子0.8mol/L溶液10ml，恰好把0.4mol/L的碳酸鈉溶液30ml中的碳酸根全部沉淀，則n等于：

四、數形結合解題思路

化學計算題往往能用數學方法抽象成函數關系式或坐標系的函數圖像。化學計算題的圖形，往往是一個或幾個化學反應拼接而成，圖中的每一根線段，往往代表一個化學反應（或復合反應），具有一個函數表達式，當圖中的線段出現一個轉折點（拐點），就說明出現了不同的化學反應，可能有極大值或極小值。根據化學方程式中反應物之間的物質的量的比值作圖、分段及建立函數關系式是解題的關鍵。

例4：1.常溫常壓下把1mol由氨氣和氧氣組成的混合氣體導入密閉的反應容器中，在催化劑存在下加熱使之充分反應，然后再恢復到原來溫度和壓強。若原混xmol合氣體中氧氣為xmol，最后容器中產生的純硝酸為ymol，試確定戈在不同的取值范圍內Y=f（x）的函數表達式。（當x值變化時，y隨之變化的坐標圖如右圖所示。）

根據圖形曲線分析，沈段（包括口點）氧氣量增加但無硝酸生成，說明發生了反應4NH3+502=4NO+6H2O……（1）；ab段氧氣量增加，生成硝酸的量也增加，說明又發生了反應2NO+02=2N02……（2）；3N02+H20=2HN03+NO……（3）；其中反應（2）、（3）是循環反應可以進行加合：4NO+302+2H20=4HN03……（4）；b點表示生成硝酸的量最多，說明氨氣完全轉化為硝酸，可以把反應（1）+（4），得到總反應式NH3+202=HN03+H20……（5）；bc段氧氣量增加，生成硝酸的量減少，說明氧氣過量，發生反應NH3+202=HN03+H2O……（5）。各線段對應的反應分析清楚后，可以發現有兩個拐點：a點和b點，分別代表生成硝酸的最大值和最小值，可根據其所對應的反應方程式進行計算。

五、結論

以上幾種方法只是高中化學計算題的解題思路和方法中的比較常見的，高中學生只有在日常的學習和做題中不斷總結經驗，并對這些方法進行歸納總結，能夠運用自如。