有关“化学计算”问题的得分现状与应对策略

王海霞

江苏高考卷第十八题主要考查学生的化学计算能力，以中和滴定、氧化还原反应滴定、重量法测定等原理为背景，利用电子守恒、质量守恒、电荷守恒等方法对待测物质的质量、浓度、质量分数、化学式等等进行计算，同时也会根据试题的情境考察误差分析、氧化还原方程式的书写、常见离子或气体的检验、Ksp的计算等化学知识。在平时的教学中，经常发现学生选择、填空做完后，习惯性的留白计算题。在历次的模考阅卷、高考阅卷中也发现计算的得分率明显最低。

一、化学计算错误现状及成因分析

1.知识性错误。学科知识欠缺，对于一些基本反应发生原理不知道或者理解出现错误。比如题目给出反应示意，但没配平，有学生不配平就利用数量关系计算导致出错。也有学生有配平意识但是基本功欠缺，导致配平错误，计算错误。更有甚者配平正确但是在利用比例计算时比例倒反错误。

2.心理性错误。当题目阅读量比较大且给出的情境比较陌生，甚至有些物质、离子从未见过，虽然题目中给出反应方程式，但是由于心理上的恐惧，望而却步，留白。

3.思维性错误。当出现反应关系数量众多的多步反应、或者返滴定情形时，学生往往思维混乱，不能准确抓住已知量与未知量之间的关系，从而错误。

4.审题性错误。对于题目中隐含的信息，不能准确挖掘，或者无视或者将题目中一些关于量的表述转换错误，（比如配成200 mL溶液，从中取出20 mL进行试验等），从而出现错误。

5.数学运算错误。在多步运算时，往往出现思路方法正确但是由于第一步计算错误，导致步步错，或者列式正确结果出错。

6.卷面呈现不规范错误。少部分学生仍没有养成在规定区域答题的习惯，导致部分答案丢失失分。绝大部分学生是书写无序性呈现，缺省计算过程，只写分步结论缺省数据代入过程，或者代入数据不带单位，或者部分带单位。数字之间的运算采用“点乘式”书写，导致下一步计算错误。

二、教学应对策略

1.选题策略。要重视化学计算在解决实际问题中应用的教学，平时训练题也应该选择解决实际应用的问题。多寻找情境陌生，但是基本反应原理是平时所熟悉的反应的例题，或者反应原理不熟悉但是题目中已经给出反应关系的情形。帮助学生通过多次解题的体验，养成透过现象抓住本质的基本能力，克服由于知识陌生度增大带来的心理退缩。

例1 铵明矾[（NH4）xAly（SO4）m·nH2O]为无色、透明晶体。工业常用于制造颜料、媒染剂、净水剂等。铵明矾的化学式可通过下列实验测定：准确称取4.53 g铵明矾配成溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色沉淀4.66 g。另取4.53 g铵明矾，配制成250.00 mL溶液。准确量取25.00 mL 溶液，调节溶液pH约为3.5，加入30.00 mL 0.0500 mol·L-1乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y）标准溶液，加热至沸，使Al3+与Na2H2Y的反应迅速定量进行；待反应完成后调节溶液pH为5～6，加入二甲酚橙指示剂，再用0.0500 mol·L-1 Zn2+滴定液返滴定过量的Na2H2Y，至滴定终点消耗Zn2+滴定液10.00 mL。反应的离子方程式为Al3++H2Y2-AlY-+2H+，Zn2++H2Y2-ZnY2-+2H+通过计算确定铵明矾的化学式（写出计算过程）。

分析 本题属于题目较长，阅读量比较大，且题目中出现了乙二胺四乙酸二钠（Na2H2Y）标准溶液，这是学生比较陌生的知识，心里恐惧是必然的。但是要指导学生迅速抓住反应量的关系，H2Y2-总量减去和Zn2+反应的量，就是和Al3+反应的量。

2.扎实双基策略。平时教学中要重视化学基础知识教学，基本反应基本原理要熟悉，做到知识的融会贯通。特别是用氧化还原反应的对立统一观点判断产物的种类，得失电子守恒的观点进行配平和计算。

例2 碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料。以含镍（Ni2+）废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：

（3）写出在空气中加热Ni（OH）2制取NiOOH的化学方程式：

。

（4） 若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni（OH）2，其组成可表示为xNiOOH·yNi（OH）2。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L-1 Fe2+标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定，用去KMnO4标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）。涉及反应如下（均未配平）：

NiOOH+Fe2++H+—Ni2++Fe3++H2O

Fe2++MnO-4+H+—Fe3++Mn2++H2O

分析 首先第三小问，考察氧化还原反应物、生成物的判断及配平，需要根据镍化合价的升高，分析出需要空气中的氧气参与反应得电子。而第四小问中给出的两个基本反应没有配平，首先必须配平才能计算，这也需要扎实氧化还原原理运用的能力。

3.思维训练策略。给出几种不同类型的计算，让学生了解常见运算技巧。①比如上面举的两个例子都是属于返滴定的情形，而这种滴定问题都需要关注配成溶液的体积与实验所取得体积的关系。②在化学式的计算中，当几种离子物质的量的确定，只有一种离子的物质的量不定时，往往采用电荷守恒来计算。③当化学式中某一部分物质的量未知时，往往考虑采用质量守恒定律进行计算。④对于多步反应，要抓住中间产物，找准转化关系，通过关系式简化计算。引导学生把握常见，养成在实践中积累总结的习惯。

4.关注细节策略。在平时解题时养成关注细节的习惯、良好的审题习惯、运算习惯、规范书写的习惯。重视化学计算问题的样例教学，特别是规范书写能力培养。如例2的标准答案为：

（4）消耗KMnO4物质的量：0.01 mol·L-1×0.02 L=2×10—4 mol，与NiOOH反应后剩余的Fe2+物质的量：2×10-4 mol×5×（200÷20）=0.01 mol。Fe2+总物质的量：1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol，与NiOOH反应的Fe2+的物质的量：0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol，n（NiOOH）=0.09 mol（3分），m（NiOOH）=91.7 g·mol-1×0.09 mol=8.253 g。n[Ni（OH）2]=9.18 g-8.253 g92.7 g·mol-1=0.01 mol（2分）。x∶ y=n（NiOOH）∶ n[Ni（OH）2]=0.09 mol∶ 0.01 mol=9∶ 1。故：x=9 y=1（1分）。

要提醒学生①凡是题目中没有的数据不能莫名奇妙出现，要交代。②不能一堆数字从头写到尾，要用特定表达方式如n（NiOOH）表示，为了区分可以采用文字辅助表达，如上述答案中“与NiOOH反应后剩余的Fe2+物质的量”，书写表达过程要让阅卷人明白你的思路。③数据在运算时要全部带好单位，不可部分带部分不带，比如m（NiOOH）=91.7 g·mol-1×0.09 mol=8.253 g，要保证量纲守恒，且这也可以帮助判断思路、运算是否正确。④加减乘除符号要清楚，数字之间不采用点乘，数字和字母、字母和字母之间可以采用点乘。且尽可能中途不近似运算，等最后综合列式看是否可以约分，再根据保留小数点的位数近似。⑤养成计算完写“答”的习惯，比如例2，不少学生写成x/y=9，或者化学式为9NiOOH·Ni（OH）2，非常可惜，如果养成答题的习惯，再看一遍问什么答什么，避免白丢一分。

（收稿日期：2015-04-10）