化学计算中的解题方法和技巧探讨

陈永闯●

山西省阳泉市交通职业学校 (045000)



化学计算中的解题方法和技巧探讨

陈永闯●

山西省阳泉市交通职业学校 (045000)

化学计算题是化学基础知识与数学计算的融合产物，在高考中占据较大比重.对此，本文结合笔者多年教学经验，对化学计算题中常见的几种解题方法进行了总结归纳，以期参考.

化学计算；解题方法；解题技巧

化学计算题是化学学习及高考过程中的常见题型，也是化学基础知识与数学计算的融合产物.在这类题目的解题过程中，不仅要注重相关基础知识，还要重视相关变量之间量的变化关系，在充分掌握了解题目各个已知条件后，努力挖掘隐藏条件，通过对相关条件的分析、推理等思维过程，形成规律性的、固定的却又不失灵活的解题思路.

1.守恒法

守恒法是化学计算题目中较为常用的解题方法，通常是结合“物质发生化学变化时，总有某一特定的量不变”这一规律来解题，避免了复杂的计算过程，极大地简化了解题思路，提升了答案的准确率.其优点是通过宏观的方程列式求解，不计较某些细小的差别，直接锁定物质变化过程中的守恒关系，列出计算式解题.这种守恒关系主要包括：物质变化前后化合价升降总和守恒(化合价变化守恒)、反应物和生成物中每一原子的总数守恒(原子守恒)以及离子反应中各微粒所带电荷(电荷守恒)等等，这些守恒规律是解题过程中建立等式的基础.

例1将5.6 g Mg和Fe的混合物加入到500 mL 2 mol·L-1的HCl溶液中, 搅拌，至金属溶解完全, 再加入一定量的4 mol/ L NaOH 溶液，若使沉淀量最大化，则应加入NaOH ( )mL.

A.200 mL B.250 mL C.425 mL D.无法计算

此题中，因化学反应结束时，溶液中所含的溶质仅有NaCl，依据电荷守恒定律可得：n(Na+)=n(Cl-)=1 mol，由此守恒式计算可得结果为B项，250 mL.

2.平均值法

平均值法是依据化学学习中常用到的平均值原理进行解题.在平均值法中最为简便、快捷的是十字交叉法，这种解题方法多数用于二元混合物中某些组分的相对含量的计算，例如在一些物质变化过程中，求解某些物质的质量分数、气体体积分数、物质的量分数等.

例2 现有由MgO和CuO组成的混合物，其中氧元素的质量分数为25%，依据题目所给出的条件，计算混合物中所含的MgO和CuO质量比.

解 MgO中，w(O)%=40%，CuO中，w(O)%=20%

3.差量法

差量法是依据反应前后，物质的含量变化的方程式，确定理论差量，并将此差量作为化学方程式的一项，利用已知差量(即所谓的实际差量)与化学方程式中的系数比(即理论差量)列成比例关系式，进行计算求解.

例3 加热一定量的小苏打，待其反应完全后，称量剩余物A，可发现质量较初始减少了 3. 1 g . 若相同条件下，现加热小苏打与Na2CO3·xH2O的混合物，其中小苏打质量与第一次相同，反应完全后，剩余物B较反应初始质量减少了12.1 g.现已知两次剩余物的质量比为m(B)∶m(A)=2∶1. 计算Na2CO3·xH2O中x的数值.

解 2 mol NaHCO3加热可生成1mol Na2CO3，1mol Na2CO3·xH2O加热可生成1mol Na2CO3，现假设有2mol NaHCO3，则可得：

2NaHCO3～ Na2CO3Δm↓

168g 106g 62g

5.3g 3.1g

由题目条件，m(B) ∶m(A) =2∶1，且加入小苏打质量与第一次相同，则可知由Na2CO3·xH2O生成的产物质量也为5.3g ，质量减少为12.1g-3.1g .

Na2CO3·xH2O ～ Na2CO3Δm↓

(106+18x)g 106g 18xg

5.3g 12.1g-3.1g

由此可得比例关系式：106g/5.3g=18x/(12.1g-3.1g)，解得x=10.

4.极端假设法

在化学计算题中，存在一类较为复杂的化学问题，这类题目往往根据极端假设法进行求解，将过程以及极值的方法考虑，简化解题思路.采用这种极端问题的讨论，能够迅速、准确找到问题关键点，从而解决题目.此类方法往往用于混合物含量的计算、化学平衡变化前后物质含量的计算等等.

例4 0.03 mol Cu 完全溶于硝酸溶液后，所生成的氮的氧化物NO、NO2、N2O4的混合气体总共0.05 mol. 根据已知条件计算可得，该混合气体的平均相对分子质量约为( ).

A.30 B.46 C.50 D.66

此题解题过程中，应利用极限思维，求得两个极值，如果混合气体是NO ，NO2，则平均相对分子质量为最小值44.4；如果混合气体为NO2，N2O4，则平均相对分子质量为最大值55.2，而此题中混合气为 NO、NO2、N2O4，则该混合气体的平均相对分子质量应介于这两个极值之间，因此选 BC.

综上所述，化学计算题的解题核心在于综合分析题目给出的化学变化的反应过程，通过化学方程式及相关量的变化分析，打破常规思维，选择最为恰当的方法，快速、精准的得到题目答案.

[1]张东明. 新时期高考化学复习的几点建议[J]. 吉林省教育学院学报. 2016(07).

[2]曾兵芳,杨连志. 新课程高考化学实验题的特点与启示[J]. 教育测量与评价(理论版). 2011(05).

[3]刘海. 高考化学考前研究[J]. 科学咨询(教育科研). 2015(05).

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1008-0333(2016)28-0086-01