化学计算的常见方法

  • 格式:doc
  • 大小:24.00 KB
  • 文档页数:5

化学计算的常见方法
1.守恒法
守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。

它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细枝末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。

物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的正负电荷总和等等,都必须守恒。

所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础。

例1.将几种铁的氧化物的混合物加入100ml、7molol―1的盐酸中。

氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入0.56l(标况)氯气时,恰好使溶液中的fe2+完全转化为fe3+,则该混合物中铁元素的质量分数为()
a. 72.4%
b. 71.4%
c. 79.0%
d. 63.6%
解析:铁的氧化物中含fe和o两种元素,由题意,反应后,hcl 中的h全在水中,o元素全部转化为水中的o,由关系式:2hc——h2o——o,得:n(o)=,m(o)=0.35mol×16g·mol―1=5.6 g;而铁最终全部转化为fecl3,n(cl)=0.56l ÷22.4l/mol×
2+0.7mol=0.75mol,n(fe)=,m(fe)=0.25mol×56g·mol―1=14 g,则
,选b。

2.差量法
差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关
系式,找出所谓”理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。

解题时将”差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。

该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。

例2为了检验某含有nahco3杂质的na2co3样品的纯度,现将w1 g 样品加热,其质量变为w2 g ,则该样品的纯度(质量分数)是()
解析:混合物加热后减少的质量为nahco3分解生成的co2+h2o 的总质量 2nahco3==na2co3+co2+h2o
△m
168g62g
xg(w1-w2 )g
x=84(w1-w2 )/31
质量分数是(w1-x)/w1=(84w2-53w1)/31w 答案为a
3.极限(极端假设)法
解决复杂的化学问题过程中,根据解题的需要,常采用极端假设法,把问题或过程推向极限,使复杂问题单一化、极端化和简单化。

通过对极端问题的讨论,使思路清晰,过程简明,从而迅速、准确的解决问题。

常用于混合物的计算、化学平衡的计算和平行反应的计算等。

例3.某混合物中含有feo、fe2o3和mno2,经分析知fe的质量分数为56%,mn的质量分数可能为()
a、10%
b、15%
c、20%
d、25%
解析:在混合物中feo和fe2o3的相对含量将影响mno2的含量。

为求出mno2%的取值范围,可先假设混合物只由feo和mno2组成,则feo的质量分数应为
72/56×36%=72%,
mno2%=28%
mn%=17.7%
再假设混合物只由fe2o3和mno2组成,则fe2o3的质量分数为80%。

mno2%=20%
mn%=12.6%
可见,mn含量的取值范围在12.6g-17.7%之间。

应选(b)
4.平均植法
平均值法是根据平均值原理(混合物中某一量的平均值,必大于组分中相应量的最小值,而小于各组分中相应量的最大值)进行求解的一种方法。

平均值法最快捷的解题方法是十字交叉法(又称图解法),该法
适用于二元混合物中各组分相对含量的某些计算,如有关质量分数、物质的量分数、气体体积分数等。

例4.mgo和cuo组成的混合物中,氧元素的质量分数为25%,求混合物中mgo和cuo的质量比。

mgo中,o%=40%,cuo中,o%=20%
5.讨论法
讨论法也是化学计算中的一种常见的解题方法,这种方法多用于计算题在缺乏条件,求解是一个方程中出现了几个未知数以及一些用字母表示的过量计算,不能得到定解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才有定解。

例5. 在30ml量筒中充满no2和o2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5ml气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
解析:最后5ml气体可能是o2,也可能是no,此题需用讨论法解析。

设原混合气中氧气的体积为x(ml),则为no2(30-x)ml (1)设o2过量:根据4no2+o2+2h2o=4hno3,则o2得电子数等于no2失电子数。

(x-5)×4=为(30-x)×1
解得x=10(ml)
(2)若no2过量:则最后剩余的气体为no
4no2+o2 + 2h2o=4hno3
4xx
3no2+h2o= 2hno3+no
5×35则有(30-x)-4x=5×3
解得x=3(ml)
所以原氧气体积可能为10ml或3ml
在每年的化学高考试题中,计算题的分值大约要占到15%左右,从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高。

大家在心理上对计算题不太重视,使得每次考试都会有不少考生在计算方面失分太多。

高中计算类型比较多,其中有些计算经常考查,如能用好以上的方法,掌握技巧,不仅能节约时间还能提高计算的正确率。