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化学计算中的一题多解

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化学计算中的一题多解
[例1]工业废气中的氮氧化物是大气的主要污染物之一，为了保护环境，工业上常通入氨气与之发生如下反应：NO x+NH3→N2+H2O，使之转化为无毒的N2。

现有NO2和NO的混合气体3L，通入3L（同温、同压下）NH3恰好使其完全转化为N2。

原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为
A.1:1
B.2:1
C.3:1
D.1:4
[例2] 有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2克，把它们溶于足量的水中充分反应后，溶液中Ca2+、CO32－、HCO3－均转化为沉淀，将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体共29克，则原混合物中Na2CO3的质量是
A.10.6克
B.5.3克
C.5.9克
D.无法确定
【例3】把7mLH2S和9mLO2（标准状况）混合，在一定条件下点燃使之反应后，恢复到原来状况，可得到SO2的体积（不考虑SO2在水中的溶解）为（）
A.5mL
B.5.5mL
C.6mL
D. 7mL
[分析] 硫化氢燃烧的反应为：
2H2S+O2==2SO2+2H2O 2H2S+O2==2H2O+2S
因为1/2<V（O2）/V（H2S）=9/7<3/2，所以，硫化氢和氧气均已完全反应，且产物是硫和二氧化硫。

其反应的一般通式为：
（x+y）H2S+（x+3y）/2 O2==ySO2+xS+（x+y）H2O
由题意x+y=7……○1（x+3y）/2=9……○2联立○1○2解得x=1.5 y=5.5
或将题目中的具体数据代入,由阿伏加德罗定律和质量守恒，得此题中反应的通式为：
7H2S+9O2==ySO2+xS+7H2O
由氧元素守恒得：y=5.5
答案为B。

（反应式为：7H2S+9O2=5.5SO2+1.5S+7H2O）
[例1]
[解法一] 电子得失守恒法：因为此反应为氧化还原反应，NH3为还原剂，NO2和NO为氧化剂。

还原剂失去的电子数等于氧化剂得到的电子数，由此可以建立一个等量关系式。

根据同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，若设有NO2和NO的混合气体3mol，NO2的物质的量为X，NO的物质的量为Y，则NH3为3mol。

由题意和电子得失守恒可得：
4X+2Y=3×3
X+Y=3 解得：X=Y=1.5（mol），选A。

[解法二]方程组法：分别写出各步反应，设未知数，NO2体积为x，NO体积为y。

依据反应方程式中的比例关系和题意，列方程组解题。

反应原理如下：
6NO2+8NH3=7N2+12H2O 6NO+4NH3=5N2+6H2O
xL 8x/6 yL 4y/6
依题意得：
x+y=3 （NO2和NO的混合气体3L）
8x/6+4y/6=3 （通入NH33L）
解得：x=y=1.5（L），选A。

[解法三]平均组成法：此题可依据氮氧化物的通式（NO x）配平方程式，依题意求出氧原子的平均值，再由平均值的意义确定两种氮氧化物的物质的量之比。

如
3NO x+2xNH3 =（2x+3）/2 N2+3xH2O
由题意得：2x=3，x=1.5。

混合气体为NO2和NO，与平均式NO1.5比较知，NO2和NO的物质的量之比为1:1,故选A。

[解法四]直写方程式法：当几种反应物恰好反应时，可按题目给定的物质的量配比，写出配平的化学方程式，然后由质量守恒求解。

设NO2的体积为x，依题意则有：
xNO2+（3—x）NO+ 3NH3=3N2+9/2 H2O
由氧元素质量守恒得：2x+（3—x）=4.5，x=1.5（L）。

选A。

以上四种解法都是常见思路，从不同角度解决同一问题，有利于培养解题和思维能力。

[例2][分析]反应发生后,溶液中Ca2+﹑CO32-﹑﹑HCO3-全部转化为沉淀.将反应容器内的水分蒸干,得到白色固体为CaCO3和NaOH的混合物。

根据Na守恒，反应后NaOH比反应前多，说明反应过程中生成了NaOH,我们可以认为反应前的NaOH没有参加反应,在反应时有关反应：CaO+H2O=Ca（OH）2①
NaHCO3+ Ca（OH）2= CaCO3↓+ H2O+ NaOH ②
Na2CO3+ Ca（OH）2= CaCO3↓+ 2NaOH ③
乍一看反应关系复杂，好像无从下手。

若细致分析，混合物溶于水和蒸干过程中，质量改变仅由反应中增加和减少的水量引起，抓住水量增减这一关键，问题就会迎刃而解。

[解法一]设Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，CaO为z mol，由题意，Ca2+、CO32-、HCO3-均转化为沉淀得：x+y=z……①
CaO结合水使混合物的质量增加，增量为18z克，NaHCO3与NaOH（过量）中和产生水使混合物质量减少，且减少的水的质量为18y克，据题意有
18z－18y=29－27.2=1.8……②
联立①②解得： x=0.1mol。

即原混合物中Na2CO3的质量为0.1×106=10.6(克)，故选A。

[解法二]固体质量之差即为反应①结合水的质量比②失去水的质量，二者相差0.1mol，即①中生成的Ca（OH）比②中消耗的多0.1mol，即③中消耗Ca（OH）2即为0.1mol，得出原混合物中Na2CO3即为0.1mol。

2
[解法三]①+②得: CaO+ NaHCO3= CaCO3↓+NaOH ⑤
①+④得: CaO+H2O+ Na2CO3= CaCO3↓+2 NaOH ⑥
由反应⑤CaO与NaHCO3反应,不会引起固体质量的增加;有反应⑥
知, CaO与Na2CO3反应时,由于H2O参与其中,会引起固体质量增加,则只用抓反应⑥来进行相应的计算即可。

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初中化学一题多解例析

初中化学一题多解例析

初中化学一题多解例析
作者：王德洪
来源：《中学化学》2015年第06期
在初中化学计算中，一题多解的类型题很多。

教学中，重视一题多解，有利于学生对所学概念加深理解，培养学生灵活运用知识、广开思路分析问题和解决问题的能力，同时可诱发学生的学习兴趣和探讨精神。

有些解法可能超纲，但有利于开发高层次学生的智力，符合因材施教的原则。

例1 铜和氧化铜的混合物2 g，与足量的氢气完全反应后，称得剩余固体1.68 g，求原混合物中氧化铜的百分含量。

解法一抓住质量变化关系，弄清增减来龙去脉。

用百分含量法求解。

依题意可知氧化铜中氧元素的质量为：
可见，对同一习题，要开阔思路，进行一题多解，以培养同学们的解题能力。

（收稿日期：2015-01-12）。

一题多解

一题多解

在追求效率，追求多题一解的同时，我们不要忘了一题多解，一题多解在考试中虽然没有任何必要，但是在平时的学习中，一题多解可以锻炼学生的发散思维能力，同时也能达到对一个知识点的深入理解。

例：将24ml硫化氢在30ml氧气中燃烧，在相同状况下得到的SO2的体积是：A 24ml B30ml C20ml D 18ml此题有多种解法，在教学中不同解法的呈现的顺序是由复杂到简单，由表及里的过程，从而让学生体会到化学计算的根本思想。

<法一>：解方程的思想已知由于氧气与硫化氢的量比关系不同，可能发生的反应有：2H2S + O2 == 2H2O + 2S ; 2H2S + 3O2 == 2H2O + 2SO2根据氧气的量判断，这两个反应都有发生，生成物既有二氧化硫又有硫，根据阿佛加德罗定律，体积比等于物质的量比。

则设生成SO2物质的量为x，S 的物质的量为y，列方程：x + y=24 解出：X = 181.5x+0.5y=30<法二>：极限法1由于氧气和硫化氢反应会有两个方程式，考虑起来比较麻烦，但是我们可以简化思维，认为氧气和硫化氢就一个反应：即：2H2S + O2 == 2H2O + 2S ；然后如果氧气过量，那么过量的氧气会和硫反应生成二氧化硫：S + O2 == SO2，这样我们甚至可以不用判断谁过量从而进行进算了。

（一）2H2S + O2 == 2H2O + 2S （二） S + O2 == SO2 余氧气：18ml2 1 2 2 1 1 124 12 24 18 18 18答案为18ml<法三>：极限法2刚才我们认为硫化氢与氧气反应都生成硫，现在我们认为硫化氢与氧气反应都生成二氧化硫，即：2H2S + 3O2 == 2H2O + 2SO2，然后过量的硫化氢和二氧化硫会继续反应：2H2S + SO2 == 3S + 2H2O ，然后计算同法二，答案相同。

<法四>：整合方程式法由于硫化氢和氧气反应有两个方程式，为了简化计算难度，我们完全可以创造性地把两个方程式和二唯一，根据反应物的量比关系，配平方程式，从而一步解出答案：24H2S +30 O2 == 24H2O + 6S +18 SO2写出方程式之后，答案就已经水落石出了。

由一题多解归纳氧化还原计算题的解析方法

由一题多解归纳氧化还原计算题的解析方法

氧化 还原问题 ， 现一并整理如下 ：
０ ． Ｉ Ｌ ｘ ０ ． ０ ５Ｌ ｘ
２ Ｂｒ － ＋ Ｃ１ ２ ＝ Ｂｒ ２ ＋２ Ｃ１ —
２ ｌ
例题 １ １ ０ ０ ｍ Ｌ溴化 亚铁 溶液中缓缓 通入 ２ ． ２ ４ Ｌ （ 标 准状况 ） 氯气 ， 结果 溶液 中有 １ ／ ３的溴离子被氧化 成Ｂ ｒ ２ ， 求溴化 亚铁 的物质的量浓度 。 解： 设 溴化 亚铁 的物质 的量浓度为
养。
１ ． ２ ｍ０ １ ・ Ｌ 一
化 学计算 中依 据化学 方程式计 算是 最基 础的， 如 果在学 习物质 的量后初学 高中氧化还 原内容的学生能 用该 方 法求 解 出该题答 案， 该学生 的化 学计 算能力应 该算很不错 的。
方法 ２ ： 离子方程式法 设溴化 亚铁的物质的量浓度为 则ｎ （ Ｆ ｅ ｎ ） － ｏ ． １ Ｌ ｘ
２ Ｆ ｅ Ｂｒ ３
２
＋
３ Ｃ１ ２ ￣２ Ｆ ｅ Ｃ１ ３ ＋ ３ Ｂｒ ２
３
工具 的广泛应用” 。 高 中化学教学如果要真正做 到提高
学生 的科学 素养和严谨 求实 的科学态度 【 １ ］ ， 在教 师学 科教学观念 或学生学科学 习观念 中树立尽可能多的应
用数学工具 的思想无 疑是必须 的。 可现 状是还 有很多
２ Ｆ ｅ
２
笔者从教多年， 对于化学计算中的一题 多解 ， 印象 最深的是如下一道氧化 还原题 目， 它几乎涵盖了所有氧 化还 原计算 的方 法和思路 ， 从该题 目出发整 理氧化还 原计 算更加有利于学 生理 解和比较 解题方法 的多样性
和可变性 ， 以及最终方法上 的殊途 同归 Ｊ 。
・ ． ．
当Ｂ ｒ － 被氧化时溶液 中 Ｆ ｅ 已经都 被氧化
九年级数学一题多解 殊途同归知识精讲

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九年级数学一题多解殊途同归知识精讲X 延冰一题多解在化学计算中是常见的事。

通过发散思维找出一个题目的多种解法，再经过聚合思维，从多种解法中找出最优解法。

经常进行这样的练习，就容易形成解题技巧，有利于思路的开拓和思维的活跃。

请看下面一道中考题。

题目：国家质量标准规定市售尿素中CO （NH 2）2含量在96%以上为达标一级产品。

现某商店购进一批尿素，外包装的编织袋上印有如图所示的内容。

这批尿素可否按一级品出售？试通过计算说明。

分析：根据题意知道尿素样品中含氮元素为45%，就是说每100g 尿素样品中含氮元素的质量为45g 。

本题可先求出多少克CO （NH 2）2中含氮元素45g ，然后再求尿素样品中CO （NH 2）2的含量（即质量分数）。

解法1：设含有45g 氮元素的CO （NH 2）2的质量为x 。

g45x 2860N2~)NH (CO 22 列式：60：28=x ：45g解得：x=[]%4.96%100g 100/g 4.96)NH (CO 22=⨯=ω经比较，这批尿素可按一级品出售。

分析2：不含杂质的尿素，其中22)NH (CO 的含量为100%，氮元素的质量分数为46.7%，含杂质的尿素（杂质不含氮元素），其中22)NH (CO 的含量必小于100%，氮元素的质量分数也随之减小，它们成正比例关系，即可求解。

解法2：设尿素中x )NH (CO 22的含量为列式：%45:x %7.46:%100=解得：x=96.4%经比较，这批尿素可按一级品出售。

分析3：设未知数表示不纯尿素样品中的纯度，则纯尿素中氮元素的质量分数与样品纯度的乘积等于不纯尿素样品的含氮量。

根据这个关系可列式求解。

解法3：设不纯尿素样品的纯度为x列式：[]%45x %100)NH (CO M )N (M 222=⨯ 解得：x=96.4%经比较，这批尿素可按一级品出售。

分析4：尿素中22)NH (CO 的质量分数（即纯度）也可用下面公式进行计算：尿素的纯度%100⨯=纯尿素的含氮量不纯尿素的含氮量 因此，可先求出纯尿素的含氮量，再求样品尿素的纯度。