高中化學計算題典型類型及解法探討

李許霞

寧夏回族自治區(qū)西吉縣回民中學

高中化學計算題典型類型及解法探討

李許霞

寧夏回族自治區(qū)西吉縣回民中學

“高中階段的化學計算題類型在初中階段有關化學量、化學方程式、溶液及其濃度等的計算的基礎上，增加了化學平衡和PH值的計算，目的仍為考察學生掌握基礎知識的廣度、知識掌握的系統(tǒng)性和熟練程度。但題目難度和信息復雜程度要遠超初中階段，往往成為學生學習和掌握的難點，不過只要掌握了常見題型及其解題方法，高中化學計算題其實并不難。本論文就高中化學典型計算題類型和解法進行了總結和探討。

高中化學；計算題；類型解法

一、差量法

指根據(jù)物質變化前后某種量發(fā)生變化的化學方程式或關系式，找出所謂“理論差量”。這里的差量可以是質量差、體積差，分別為利用物質、氣體物質反應前后的質量差、體積差求解。差量法適用于混合物間的反應，且反應前后存在差量的計算題型。

解題需要抓住的關鍵兩點分別為：①理清差量產(chǎn)生的原因；②理清與差量成比例的量。

例題：將質量為m1的NaHCO3固體加熱分解一段時間后，剩余固體質量為m2。

（1）未分解的NaHCO3的質量為多少？

（2）生成的Na2CO3的質量為多少？

（3）當剩余固體質量為多少時，可判定NaHCO3完全分解？

解析：NaHCO3加熱分解生成Na2CO3、H2O和CO2，化學方程式為2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑，其中H2O和CO2為質量減量。NaHCO3、Na2CO3和質量減量對應的分子量分別為2×84、106、18+ 44，根據(jù)當前質量減量為（m1-m2），即可求出前兩個問題的答案。

解題：設已分解的NaHCO3、生成的Na2CO3的質量分別為x、y。則：

（2×84）/x=（18+44）/（m1-m2）

106/y=（18+44）/（m1-m2）

可得：

x=84（m1-m2）/31

y=53（m1-m2）/31

用m1減去x即為未分解的NaHCO3的質量。

NaHCO3完全分解，設剩余固體質量為z。則：

（2×84）/m1=106/z

可得：z=53 m1/84

二、守恒法

依據(jù)質量守恒定律，在化學反應中存在系列守恒現(xiàn)象，如：質量守恒、原子守恒、元素守恒、電荷守恒、電子守恒等，利用這些守恒關系解題，就是守恒法，可簡化解題思路，解決較為復雜的化學計算問題。

守恒法使用過程中，要巧妙選擇化學式或溶液中某兩位數(shù)相等，如正負化合價總數(shù)、正負電荷總數(shù)等，或者幾個方程式某微粒或物質的量保持不變作為解題依據(jù)。

例題：在空氣中放置了一段時間的KHO固體，其含水為3%，含K2CO3為40%，取1g該樣品，投入25ml濃度為2mol/L的鹽酸中后，剩余鹽酸需用32ml濃度為1mol/L的KOH溶液恰好完全中和，則蒸發(fā)該中和后溶液可得到的固體質量為多少？

解析：本題涉及數(shù)字較多，化學反應復雜，包括KOH+HCL= KCL+H2O、K2CO3+2HCL=2KCL+H2O+CO2↑。乍看之下無從下手，根據(jù)所給出的量計算的話講非常繁瑣。但若應用守恒法，可看出其中CL是守恒的，蒸發(fā)后得到的固體KCL中的CL全部來自于HCL，思路一下子就簡化了不少。

解題：根據(jù)n（KCL）=n（HCL）=0.025L×2mol/L，則：

m（KCL）=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g

三、關系式法

對前一反應的某一產(chǎn)物，在參加連續(xù)反應后，又再生成，使得反應形成循環(huán)的循環(huán)反應，可將方程式相加，消去循環(huán)項，找出起始物質與最終物質的量的關系，并據(jù)此列比例式進行計算的求解方法。

利用關系式法可以節(jié)省不必要的中間運算步驟，關鍵是建立起關系式，方法有：①利用粒子守恒關系，從微觀上看，化學反應前后的同種元素原子個數(shù)必然相等；②利用方程式中的化學計量數(shù)間的關系；③利用方程式的加合。

例題：在一定條件下，將m體積的NO與n體積的O2同時通入倒立于水中且盛滿水的容器中，充分反應后，容器內(nèi)殘留m/2體積的氣體，該氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則m與n的比值為（）

A、3：2 B、2：3 C、8：3 D、3：8

解析：剩余氣體與空氣接觸后變?yōu)榧t棕色，則為NO，則于n體積的反應O2的NO體積為m/2。根據(jù)題意，所涉及的兩個反應分別為：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO，進行疊加可得：4NO+ 3O2+2H2O=4HNO3，可利用疊加后的總反應式計算。

解題：由疊加后的總反應式，可知：

（m/2）/n=4：3，得出m與n的比值為8：3，答案為C。

四、平均值法

是一種將數(shù)學平均原理應用于化學計算的解題方法，依據(jù)的數(shù)學原理為兩個數(shù)A1、A2的平均值A，介于A1、A2之間，常用于混合物的定量、定性分析，是巧解混合問題的有效方法。

平均值法的規(guī)律為混合物的平均相對分子質量、平均相對原子質量、元素的質量分數(shù)、生成的某指定物質的量總是介于組分相應量的最大值與最小值之間。解題時應首先計算平均分子式或平均相對原子質量，再用十字交叉法求出各成分物質量之比。

例題：某物質A在一定條件下加熱，產(chǎn)物均為氣體，分解方程式為2A=B+2C+2D。已知生成的混合氣體相對于氫氣的密度為d，則A的相對分子質量是多少？

解析：B、C、D混合氣體的平均摩爾質量M=［M（B）+2M（C）+2M（D）］/5，又根據(jù)題意可知M=d×M（H2）=2dg/mol，則M（B）+2M（C）+ 2M（D）=5M=10dg/mol。接下來根據(jù)質量守恒定律，即可得出答案

解題：由2molM（A）=1molM（B）+2molM（C）+2molM（D），可得：M（A）=5dg/mol，所以A的相對分子質量為5d。

以上是高中化學計算題的典型類型和解題方法，但無論哪種類型，解題均應按照以下基本步驟進行，即：認真審題，解讀出有效提示信息，明確題意；運用所掌握基礎知識，靈活組合已知信息；找準突破口，形成解題思路；解題過程嚴格、嚴謹，對答案合理性進行驗算。

［1］慶君君.高中化學常見計算題［EB/OL］.http：//www.docin. com/，2012-10-16

［2］丁艾力.高中化學計算題解題方法歸納［EB/OL］.http：//wenku.baidu.com/，2011-12-11

［3］劉全樂.高中化學計算題基本類型計算方法［EB/OL］.http：// wenku.baidu.com/，2011-03-07