化学计算难点突破

刘勤暖 刘俊杰

编者注：在高考中，对于计算型选择题，若用常规解法解题时，需要费一定的时间，若能掌握一定的解题技巧，则可快速解题。

化学计算对于考生来讲是个难点，尤其是在计算技巧的运用上。选用合适的方法和技巧，能大大加快解题速度，起到事半功倍的效果。现就中学化学计算中常用方法和技巧归纳如下。

1.原子守恒——反应前后各元素种类、原子个数小变，其物质的量、质量也不变。

例1 向一定量的Fe、Fe（）和Fe2O3的混合物中，加入100 mL1 mol·L-1盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL标准状况下的气体，所得溶液中加入KSCN溶液，无血红色出现。若用足量的C（）在高温下还原相同质量的此混合物，得到铁的质量为（

）。

A.11.2g

B.2.8g

C.5.6g D.无法计算

解析：由CO还原混合物所得铁的质量应等于混合物中各种价态铁元素的质量之和。当盐酸与混合物反应后，加入KSCN无血红色，说明反应后铁元素完全转化成Fe2，又由阴、阳离子所带电荷相等，可得火系式：Fc2～2C1-～2HC1。

例2 有镁铝混合粉末10.2g，将它溶于500mL4mol·L-1的盐酸里，金属完全溶解，要使沉淀质量最大，则需加入2 mol.L-1的氢氧化钠溶液的体积为（

）。

A.1000 mL

B.500mL

C.100 mL

D.1500 mL

解析：本题化学反应复杂，数字处理烦琐，但若根据元素守恒，便可以看出：沉淀量最大时溶液中溶质只有氯化钠，而Cl-来自盐酸，Nal来自氢氧化钠，故有n（NaOH）=n（HCl）。

2.电荷守恒——对任一电中性的体系，如化合物、混合物、溶液等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。

例3 将CaCl2和CaBr2的混合物13.4g溶于水配成500mL溶液，再通人过量的Cl2，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体11.175 g。则原配溶液中，c（Ca2+）：c（Cl-）：c（Br-）为（

）。

A.3：2：1

B.l：2：3

C.l：3：2

D.2：3：1

解析：根据溶液中阳离子所带正电荷总数等丁..阴离子所带负电荷总数，知原溶液中有：2n（Ca2+）=n（Cl-）+n （Br-）。将各备选项数值代入上式进行检验，可知答案为D。

3.电子守恒——氧化还原反应中，氧化剂得电子数一定等于还原剂失电子数。

例4 24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（

）。

A.+2

B.+3

C.+4

D.+5

根据得失电子守恒则有：0.0004×2（6-x）=0.0012×2，解得x=3。故选B。

4.平均值法——两个数进行算术平均所得的平均值，一定介于两个数之间。若已知平均值，则可推断原来两个数一个比平均值大，另一个比平均值小。

例5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物20g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为22.4L，则混合物中一定含有的金属是（

）。

A.锌

B.铁

C.铝

D.镁

解析：氢气的物质的量是1mL，则需要锌、铁、铝、镁四种金属的质量分别是65 g、56g、18g、24g。只有铝的质量小于20g，因此，根据平均值法可知，一定含有的金属应该是铝。故选C。

5.极值法一一采用极端假没的方法使一些抽象、复杂的问题具体化、简单化。

例6 4.6 gNa在十燥空气中被氧化后得到7.0g固体，由此判断其氧化产物是（

）。

A.只有Na22O

B.只有Na2O2

C.Na2O和Na2O2

D.无法确定

解析：4.6g Na为0.2 mol，如果全部氧化变成Na2O，其质量为0.1 mol×62g·mol-1=6.2g。如果全部变成Na2O2，质量为0.1 mol×78g.mol-1=7.8g，题给质量7g介于6.2与7.8之间，故为两种混合物。应选C。

例7 把CO2通入含NaOH 0.8 g的碱溶液中，将产物在减压条件下蒸干后，得固体1.37g，则通人CO2的质量是（

）。

A.0.44 g

B.0.88 g

C.0.66 g

D.都不是

解析：0.8g NaOH若全部转化成Na2CO3，其质量为1.06 g<1.37g；若全部转化成NaHCO3，其质量为1，68g>1.37g。故NaOH吸收CO2时实际上生成了Na2CO3（xmol）和NaHC03（y mol）的混合物。依据Na原子守恒，得2x+y=0.02，且有106x+84y=1.37，解得x=0.005，y=0.01，故通入C02物质的量为x+y=0.015（mol），质量为0.015 mol×44g·mol-1=0.66g。故选C。

6.差量法——依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等）与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“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。

例8 10 mLCO和N2的混合气体在50 mL氧气中完全燃烧后，测得气体体积为56 mlL，则CO的体积为（

）。

A.6 mL

B.7 mL

C.8 mL

D.9 mL

解析：原混合气体总体积为60 mL，反应后为56 mL，体积减少了4 ml_。剩余气体应该是不反应的氮气、生成的二氧化碳和过量的氧气。

2CO+-O2=2CO2， 体积减少

2

2

1mL

V

4 mL

计算可得V=8 mL。故选C。

7.图解法——化学上有一类题目的已知条件或所求内容是以图像的形式表述的，运用图解法的核心问题是识图。

例9 将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。图中能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是（

）。

解析：n（NaOH）=0.01 mol，n（Na2CO3）=0.01 mol，滴入盐酸后，由于NaOH碱性较强，盐酸先和NaOH反应，0.4gNaOH消耗0.1 L盐酸，不产牛气体。当NaOH消耗完之后，盐酸和Na2CO3反应生成NaHCO3，此时再消耗0.1L盐酸，还是没有气体产生。当碳酸根消耗完后，0.01 mol碳酸氢根和氢离子反应，产生0.01 mol_氧化碳气体。应选C。

8.关系式法——对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算。

例10 煅烧2.5t含85%FeS2的黄铁矿石（杂质不参加反应）时，FeS2中的S有5.0%损失而混入炉渣，计算可制得98%硫酸的质量为____。

解析：根据化学方程式，可以找出下列关系：FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4，本题从FeS2制H2SO4，是同种元素转化的多步反应，即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。得关系式FeS2～2H2SO4。过程中的损耗认作第一步反应中的损耗，可制得98%硫酸的质量是

9.方程式叠加法——对于连续的化学反应，采用逐步计算比较烦琐。如果能将分步反应合并为一个综合方程式，这样计算就会变得简单。

例11 将ag由CO和H2组成的混合气体在足量O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为（

）。

解析：根据2CO+O2=2CO2，2CO2+2Na2O2=2Na2C03+O2两个方程式相加得到CO+Na2O2=Na2CO3，同理得到H2+Na2O2=2NaOH，所以CO和H2燃烧后通过过氧化钠完全吸收，增加的质量就是CO和H2的质量，所以固体质量增加为ag。应选A。 （责任编辑 谢启刚）