浅谈寻求化学计算关系式的方法和技巧

陈宏兆

根据化学方程式的计算是中学化学教、学、考

的重点。如何淡化对化学方程式的依赖，迅速形

成解题思路？有效的方法就是寻求与题意有关的

各种物质之间的量的关系，依据关系式解题。本

文介绍几种常用方法，供参考。

一、剖析反应推导关系式

对某个或某类化学反应从量的角度去分析和

挖掘，可推导出相关物质的质量、物质的量或体积

之间的关系式。

如金属与酸的反应，以Na、Mg、Al为例，分析

它们与酸（H+）的反应，可知，一、二、三价金属与

产生的H2的物质的量关系分别为R1～（1/2）H2、

R2～H2、R3～（3/2）H2。再拓展到非金属硅与强碱的反应（Si+2OH-+H2O

SiO2-3+2H2↑）。硅为4价，1 mol Si恰好对应

4/2即2 mol或4 g H2。由此可推导出如下关系式：

1 mol R（n价金属或硅）H+或OH-（足量）n2mol或n g或11.2 n L H2（标准状况）

例1b g某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和a g

氢气。则该金属的相对原子质量为（ ）。

A.2baB.3b2aC.3baD.a3b

解析由关系式R～3 g H2有：

M（R）∶3=b∶a，M（R）=3ba，选C。

剖析化学反应，进行有针对性的研究，可以寻

求许多有价值的关系。

等物质的量的Na2O和Na2O2分别与等量的水完

全反应后，所形成溶液的质量、密度、质量分数、物

质的量浓度一定相等；这些关系式可以使你减少

书写化学方程式这一环节，提高计算速度和准确

性。

一、选取基准串联关系式

从某一角度选取某量作为基准，寻求不同反

应的产物之间关系的内在联系，可得出一串关系

式。如分别用KMnO4、KClO3、Na2O2、H2O2制O2，

当转移电子数目（基准）相同时，生成的O2的物质

的量之比是1∶1∶2∶2；电解熔融盐或水溶液（用惰性电极），按“通过相同电量”这个基准，串联电路中不同电解产物有如下总关系式：

4e-～4nM（M为金属，n为化合价），如

4Na～2Mg～43Al～2Cu～4H+～4OH-～2H2～2Cl2～O2

这个关系式能总揽电化学计算。

二、叠加反应演绎关系式

将多步反应进行叠加，得出新的化学方

程式和关系式。如叠加3NO2+H2O2HNO3+

NO、2NO+O22NO2、4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O这3个反应可得到：NH3+2O2

HNO3+H2O，它揭示了工业制硝酸的原料氨和产品HNO3（和H2O）之间的量的关系，是很有创意和价值的。

例1为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40 mg～50 mg碘

酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，

某同学取食盐样品428 g，设法溶解出其中全部的

碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶

液，溶液呈蓝色，再用0.030 mol/L的Na2S2O3溶液

滴定，用去18.00 mL时蓝色刚好褪去。试通过计

算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应

为：

IO-3+5I-+6H+3I2+3H2O

I2+2S2O2-32I-+S4O2-6

解析叠加题给反应可得IO-3～6S2O2-3，那么，428 g食盐中n（IO-3）=（1/6）×0.030×18.00×10-3=9×10-5mol，则每千克食盐中含KIO3：

9×10-5mol×214 g/mol×（1000/428）

=0.045 g=45 mg

这说明该加碘食盐是合格的。

三、善察始终创新关系式

善察始终是指把握变化的始态和终态，略去

大量、繁琐的中间过程，运用整理思维，创新出所

需关系式的一种方法。

例2一定量的铁和氧化铁的混合物投入

250 mL 2 mol/L的硝酸中，充分反应后，无固体剩

余，生成1.12 L（标准状况）NO气体。再向反应后

的溶液中加入1 mol/L的NaOH溶液，要使铁元素

恰好完全进入沉淀中，所加NaOH溶液的体积最

少是（ ）。

A.400 mLB.450 mLC.500 mLD.不确定

解析本题所涉及的反应较多（可能有Fe+HNO3、Fe2O3+HNO3、Fe+Fe3+、OH-+H+、OH-+Fe2+、OH-+Fe3+等），且不知混合物的质量。不

知Fe和Fe2O3溶于HNO3是全部变成Fe3+还是既

有Fe2+又有Fe3+，不解题给1.12 L NO的用意。

如果依化学方程式去进行计算，必然走入“死胡

同”。用整体思维，始态是“Fe+Fe2O3+HNO3”，终

态是“Fe（OH）x+NaNO3”，当铁元素恰好全部沉淀

时，溶液中的溶质只有NaNO3，那么n（Na+）=n

（NO-3），即n（NaOH）=n（HNO3）-n（NO），依此关系式不难解出答案为B。

四、活用守恒凸现关系式

“守恒”是一种十分重要的解题思想和意识。

把握化学反应中的质量守恒、原子守恒、电荷守

恒、得失电子守恒等守恒关系，便能凸现出关系

式，找到解题的切入点。

例3已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含

量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用

硝酸处理，使磷转化为磷酸根。再加入某试剂，使

磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为