高一化學(xué)計(jì)算題計(jì)算方法
高一化學(xué)計(jì)算題計(jì)算方法
化學(xué)計(jì)算題是高中生在測(cè)驗(yàn)中較難得分的一類題，能選用最合適的方法準(zhǔn)確而快速地解決計(jì)算題，對(duì)于提高學(xué)習(xí)成績(jī)有著重要意義。小編在這里整理了高一化學(xué)計(jì)算題常用的計(jì)算方法，希望能幫助到大家。
1關(guān)系式法
關(guān)系式法是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的巧用，其解題的核心思想是化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒，各反應(yīng)物與生成物之間存在著最基本的比例(數(shù)量)關(guān)系。
例題：某種H2和CO的混合氣體，其密度為相同條件下再通入過量O2，最后容器中固體質(zhì)量增加了()
A.3.2g
B.4.4g
C.5.6g
D.6.4g
【解析】固體增加的質(zhì)量即為H2的質(zhì)量。固體增加的質(zhì)量即為CO的質(zhì)量。所以，最后容器中固體質(zhì)量增加了3.2g，應(yīng)選A。
2方程或方程組法
根據(jù)質(zhì)量守恒和比例關(guān)系，依據(jù)題設(shè)條件設(shè)立未知數(shù)，列方程或方程組求解，是化學(xué)計(jì)算中最常用的方法，其解題技能也是最重要的計(jì)算技能。
例題：有某堿金屬M(fèi)及其相應(yīng)氧化物的混合物共10g，跟足量水充分反應(yīng)后，小心地將溶液蒸干，得到14g無水晶體。該堿金屬M(fèi)可能是()
(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為：6.94、23、39、85.47)
A.鋰
B.鈉
C.鉀
D.銣
【解析】設(shè)M的原子量為x，解得42.5>x>14.5，分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量，推斷符合題意的正確答案是B、C。
3守恒法
化學(xué)方程式既然能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系，那么就必然能反映出化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)、電荷數(shù)、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是守恒的。巧用守恒規(guī)律，常能簡(jiǎn)化解題步驟、準(zhǔn)確快速將題解出，收到事半功倍的效果。
例題：將5.21g純鐵粉溶于適量稀H2SO4中，加熱條件下，用2.53gKNO3氧化Fe2+，充分反應(yīng)后還需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+，則KNO3的還原產(chǎn)物氮元素的化合價(jià)為___。
【解析】0.093=0.025x+0.018，x=3，5-3=2。應(yīng)填：+2。(得失電子守恒)
4差量法
找出化學(xué)反應(yīng)前后某種差量和造成這種差量的實(shí)質(zhì)及其關(guān)系，列出比例式求解的方法，即為差量法。其差量可以是質(zhì)量差、氣體體積差、壓強(qiáng)差等。
差量法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的巧用。它最大的優(yōu)點(diǎn)是：只要找出差量，就可求出各反應(yīng)物消耗的量或各生成物生成的量。
例題：加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg，使之完全反應(yīng)，得剩余物ng，則原混合物中氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()
【解析】設(shè)MgCO3的質(zhì)量為x，MgCO3MgO+CO2↑混合物質(zhì)量減少，應(yīng)選A。
5平均值法
平均值法是巧解方法，它也是一種重要的解題思維和解題，斷MA或MB的取值范圍，從而巧妙而快速地解出答案。
例題：由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是()
A.鋅
B.鐵
C.鋁
D.鎂
【解析】各金屬跟鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為：Zn—H2↑，F(xiàn)e—H2↑，2Al—3H2↑，Mg—H2↑。若單獨(dú)跟足量鹽酸反應(yīng)，生成11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)需各金屬質(zhì)量分別為“Zn∶32.5g;Fe∶28g;Al∶9g;Mg∶12g”，其中只有鋁的質(zhì)量小于10g，其余均大于10g，說明必含有的金屬是鋁。應(yīng)選C。
6極值法
巧用數(shù)學(xué)極限知識(shí)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的方法，即為極值法。
例題：4個(gè)同學(xué)同時(shí)分析一個(gè)由KCl和KBr組成的混合物，他們各取2.00克樣品配成水溶液，加入足夠HNO3后再加入適量AgNO3溶液，待沉淀完全后過濾得到干燥的鹵化銀沉淀的質(zhì)量如下列四個(gè)選項(xiàng)所示，其中數(shù)據(jù)合理的是()
A.3.06g
B.3.36g
C.3.66g
D.3.96g
【解析】本題如按通常解法，混合物中含KCl和KBr,可以有無限多種組成方式，則求出的數(shù)據(jù)也有多種可能性，要驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否合理，必須將四個(gè)選項(xiàng)代入，看是否有解，也就相當(dāng)于要做四題的計(jì)算題，所花時(shí)間非常多。
使用極限法，設(shè)2.00克全部為KCl,根據(jù)KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,則可得沉淀為(2.00/74.5)*143.5=3.852克，為最大值，同樣可求得當(dāng)混合物全部為KBr時(shí)，每119克的KBr可得沉淀188克，所以應(yīng)得沉淀為(2.00/119)*188=3.160克，為最小值，則介于兩者之間的數(shù)值就符合要求，故只能選B和C。
7十字交叉法
十字交叉法是二元混合物(或組成)計(jì)算中的一種特殊方法，它由二元一次方程計(jì)算演變而成。若已知兩組分量和這兩個(gè)量的平均值，求這兩個(gè)量的比例關(guān)系等，多可運(yùn)用十字交叉法計(jì)算。
使用十字交叉法的關(guān)鍵是必須符合二元一次方程關(guān)系。它多用于哪些計(jì)算?
明確運(yùn)用十字交叉法計(jì)算的條件是能列出二元一次方程的，特別要注意避免不明化學(xué)涵義而濫用。十字交叉法多用于：
?、儆嘘P(guān)兩種同位素原子個(gè)數(shù)比的計(jì)算。
?、谟嘘P(guān)混合物組成及平均式量的計(jì)算。
?、塾嘘P(guān)混合烴組成的求算。(高二內(nèi)容)
?、苡嘘P(guān)某組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶液稀釋的計(jì)算等。
例題：已知自然界中銥有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的同位素，而銥的平均原子量為192.22，這兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為()
A.39∶61
B.61∶39
C.1∶1
D.39∶11
【解析】此題可列二元一次方程求解，但運(yùn)用十字交叉法最快捷：191-Ir:193-Ir=(193-192.22)：(192.22-191)=39:61,選A。
8討論法
討論法是一種發(fā)現(xiàn)思維的方法。解計(jì)算題時(shí)，若題設(shè)條件充分，則可直接計(jì)算求解;若題設(shè)條件不充分，則需采用討論的方法，計(jì)算加推理，將題解出。
例題：在30mL量筒中充滿NO2和O2的混合氣體，倒立于水中使氣體充分反應(yīng)，最后剩余5mL氣體，求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?
【解析】最后5mL氣體可能是O2，也可能是NO，此題需用討論法解析。
解法(一)：
最后剩余5mL氣體可能是O2;也可能是NO，若是NO，則說明NO2過量15mL。
設(shè)30mL原混合氣中含NO2、O2的體積分別為x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。
解法(二)：
設(shè)原混合氣中氧氣的體積為y(mL)
(1)設(shè)O2過量：根據(jù)4NO2+O2+2H2O=4HNO3，則O2得電子數(shù)等于NO2失電子數(shù)。
(y-5)×4=(30-y)×1
解得y=10(mL)
(2)若NO2過量：
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4yy
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因?yàn)樵谌?30-y)mLNO2中，有5mLNO2得電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹O，其余(30-y-5)mLNO2都失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3。
O2得電子數(shù)+(NO2→NO)時(shí)得電子數(shù)等于(NO2→HNO3)時(shí)失電子數(shù)。
【評(píng)價(jià)】解法(二)根據(jù)得失電子守恒，利用阿伏加德羅定律轉(zhuǎn)化信息，將體積數(shù)轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量簡(jiǎn)化計(jì)算。凡氧化還原反應(yīng)，一般均可利用電子得失守恒法進(jìn)行計(jì)算。無論解法(一)還是解法(二)，由于題給條件不充分，均需結(jié)合討論法進(jìn)行求算。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧氣體積可能為10mL或3mL。