化學(xué)計(jì)算題巧解十法及混合物中各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算技巧

興趣小組資料第4頁(yè)，共6頁(yè)化學(xué)計(jì)算題巧解十法關(guān)系式法關(guān)系式法主要用于多步反應(yīng)的化學(xué)計(jì)算，根據(jù)化學(xué)方程式中有的關(guān)系，建立起已知和未知的關(guān)系式，然后進(jìn)行計(jì)算，這樣能夠省去中間過(guò)程，快速而準(zhǔn)確。今有13g鋅，把它投入足量的稀硫酸中，放出的氫氣可以跟多少克純度為80℅的氯酸鉀完全分解放出的氧氣完全反應(yīng)生成水？此題如果用常規(guī)方法需要幾步計(jì)算：①根據(jù)13g鋅求生成氫氣的質(zhì)量，②根據(jù)氫氣的質(zhì)量求氧氣的質(zhì)量③根據(jù)氧氣的質(zhì)量求KClO3的質(zhì)量，這種解法步驟多計(jì)算量大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但如果用下述方法則極為簡(jiǎn)便。點(diǎn)燃MnO2解：設(shè)需純度為80℅的KClO3點(diǎn)燃MnO2MMMMMMMMMMMMMM2KClO3=====2KCl+3O2↑2H2+O2=====2H2OMMMMMMMMMMMMMMZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑依上述方程式可得：2KCLO3~3O2~6H2~6Zn可知：KCLO3~3Zn122.53*6580%x13g解得：x=10.2g用關(guān)系式發(fā)解題，首先要寫出各步反應(yīng)方程式調(diào)整化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)關(guān)聯(lián)的各個(gè)化學(xué)方程式中的有關(guān)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)相等，進(jìn)而找出有關(guān)物質(zhì)的關(guān)系式再找出關(guān)系量進(jìn)行計(jì)算。二．差量法差量法是利用變化前后物質(zhì)的質(zhì)量差建立解題關(guān)系式的方法，其基本解題思路是:將過(guò)程中某始態(tài)量與終態(tài)量之差值跟化學(xué)方程式中物質(zhì)的相應(yīng)量列成比例關(guān)系，然后求解。這種方法不受混合物中其他不參加反應(yīng)物質(zhì)的影響。差量的范圍可以是“物質(zhì)的質(zhì)量差、相對(duì)分子質(zhì)量差、相對(duì)原子質(zhì)量差”。例2、將H2緩慢通入盛有20gCuO的試管中，加熱使其反應(yīng)，過(guò)一會(huì)停止加熱，冷卻后稱得殘余固體質(zhì)量為19.2g，求生成銅的質(zhì)量？加熱解設(shè)生成銅的質(zhì)量為X加熱CuO+H2==Cu+H2O固體質(zhì)量減少806416X20—19.2=0.864：X=16：0.8X=3.2（g）差量法的運(yùn)用范圍較廣，當(dāng)遇到反應(yīng)前后質(zhì)量發(fā)生增減的混合物，可抓住質(zhì)量變化的原因，運(yùn)用差量法計(jì)算。3、守恒法守恒法主要包括質(zhì)量守恒、原子數(shù)目守恒、元素種類守恒、電荷守恒等。其基本解題思路是根據(jù)問(wèn)題的始終態(tài)之間的某種守恒關(guān)系求解。這是一種整體思維方式上的應(yīng)用。例3、在CO和CO2的混合物中，含氧元素64%，將該氣體5g通入足量的灼熱CuO中，充分反應(yīng)后，氣體再全部通入足量的石灰水中，得到白色沉淀的質(zhì)量為多少？解、混合物中碳元素全部轉(zhuǎn)化到CaCO3中，根據(jù)元素質(zhì)量守恒，生成物CaCO3中C元素與原混合物中所含C元素質(zhì)量相等。設(shè)得到CaCO3質(zhì)量為X則5g*（1-64%）=X*C/CaCO3*%解得X=15g4、十字交叉法此法在溶液的配制計(jì)算方面有較好的效果，但也廣泛應(yīng)用于兩種物質(zhì)組成的混合物計(jì)算，找準(zhǔn)十字交叉點(diǎn)是計(jì)算的關(guān)鍵。例4、怎樣用85%的酒精和20%的酒精配制70%的酒精？解、高濃度8570—2050：15=10：3低濃度2085—70既取10份質(zhì)量為85%的酒精和3份質(zhì)量為20%的酒精混合即可得到70%的酒精。5、質(zhì)量比例法此法就是根據(jù)題目的特點(diǎn)，利用元素或有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量比進(jìn)行求解，此法能有效避免書寫化學(xué)方程式，運(yùn)算簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。例5、在高溫時(shí)4.8克某鐵的氧化物與CO充分反應(yīng)，得到3.36克鐵，求該氧化物的化學(xué)式。解、設(shè)鐵的氧化物的化學(xué)式為FexOy56X：16Y=3.36：（4.8-3.36）得X：Y=2：3則鐵的氧化物的化學(xué)式為Fe2O36、規(guī)律法中學(xué)化學(xué)知識(shí)有許多規(guī)律，對(duì)這些規(guī)律的熟練掌握及靈活運(yùn)用，回對(duì)做化學(xué)習(xí)題帶來(lái)很多方便。例6、同質(zhì)量的鐵鋅鎂鋁分別與足量稀硫酸反應(yīng)，在相同狀況下產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量由多到少的順序是（）解、等質(zhì)量各金屬與足量酸反應(yīng)有以下規(guī)律：化合價(jià)：相對(duì)原子質(zhì)量，這一比值越大，產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量越多，因?yàn)?：27>2：24>2：56>2：65，所以其順序?yàn)锳l、Mg、Fe、Zn。7、特殊值法此法是以滿足題意要求的特例代替一般式子或符號(hào)，能使比較抽象復(fù)雜的題目變的具體簡(jiǎn)捷，特別是對(duì)計(jì)算型選擇題有更廣泛的應(yīng)用。例7、有關(guān)數(shù)據(jù)如下，請(qǐng)計(jì)算W%化合物X2YYZ2X2YZ3Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%50%W%解、因?yàn)榇嘶衔颴2Y和YZ2中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%和50%，則可用30、40、20作為X、Y、Z的相對(duì)原子質(zhì)量，從而：W=40/30*2+40+20*3*100%=25%8、估算法有時(shí)計(jì)算選擇題可以不經(jīng)過(guò)精確計(jì)算，而通過(guò)分析、推理或簡(jiǎn)單口算、分析：本例題的解題方法與例3非常類似，在我們找不到C、H、O三種元素的固定的質(zhì)量比關(guān)系時(shí)，我們想辦法把混合物CO、HCOOH和C2H2O3分成兩個(gè)固定組成的“成分”，即CO和H2O，所以，混合物CO、HCOOH和C2H2O3可以看成是CO、CO·H2O和2CO·H2O。在H2O中，氫元素與水的質(zhì)量比為2比18，即1比9，又已經(jīng)氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，所以H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9a，則CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1－9a，而碳元素占CO的比例是12比28，即3/7，所以，混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（1－9a）3/7。例5:Na2S、NaBr的混合物中，鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%，求Br的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？分析：（化合價(jià)法則法）該題的解答用上述幾種方法均難奏效，將混合物中各元素的化合價(jià)利用起來(lái)，然后用正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零的規(guī)律（化合價(jià)法則）去列式求解不失為一種巧妙方法。首先，設(shè)混合物的相對(duì)質(zhì)量為100，Br的相對(duì)質(zhì)量為x，則混合物中Na的相對(duì)質(zhì)量為37，硫的相對(duì)質(zhì)量為（100–x-37），從而得出Na、S、Br三種原子的原子個(gè)數(shù)分別為：37/23、（100-x-37）/32、x/80；接著，利用化合價(jià)法則列出方程37×1/23+（100-x-37）×（-2）/32+x（-1）×/80=0；最后，解此方程求出x的值為46.6克，得出混合物中Br的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46.6%。例6.已知FeO、Fe2O3、Fe3O4組成的混合物中，鐵與氧的質(zhì)量比為21：8，則混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三種物質(zhì)的質(zhì)量比可能是

（

）A.

9：20：5

B.9：20：33

C.2：5：3

D.5：6：3

分析

本題已知的是混合物中鐵、氧兩種元素的質(zhì)量比，要求的是混合物中三種物質(zhì)的質(zhì)量比，然而單純從質(zhì)量關(guān)系的角度出發(fā)，卻很難找到一條順暢的答題思路。如果能抓住已知條件，將質(zhì)量比轉(zhuǎn)化為原子個(gè)數(shù)比，問(wèn)題的解答就會(huì)由“疑無(wú)路”進(jìn)入“又一村”的境界：由鐵與氧的質(zhì)量比為21：8，可得出混合物中鐵與氧的原子個(gè)數(shù)比為21/56：8/16=3：4。由于混合物的成分之一Fe3O4中的鐵氧原子數(shù)比與這一比值一致，因此，混合物中Fe3O4的質(zhì)量無(wú)論多少，都不會(huì)影響混合物中鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為3：4。通過(guò)對(duì)FeO、Fe2O3組成特點(diǎn)的分析又可得出，F(xiàn)eO、Fe2O3必須按分子數(shù)1：1的比例混合，才能保證混合物中鐵原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為3：4。從而得到混合物中三種氧化物的分子個(gè)數(shù)比為1：1：任意數(shù)，三種物質(zhì)的質(zhì)量比為：（56+16）：（56×2+16×3）：任意值=9：20：任意值，符合題意的選項(xiàng)為A、B。練習(xí)MgSO4、NaHSO4和MgSO3組成的混合物中，S的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A%，則O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？2.MgSO4和CuSO4組