化学计算题巧解十法及混合物中各元素质量分数计算技巧
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化学计算题巧解十法
一、
关系式法
关系式法主要用于多步反应
的化学计算,根据化学方程式中有的关系,建立
起已知和未知的关系式,然后进行计算,
这样能够省去中间过程,快速而准
确。
例一、今有
13g
锌,把它投入足量的稀硫酸中,放出的氢气
可以跟多少克纯
度为
80
℅的氯酸钾完
全分解放出的氧气完全反应生成水?
此题如果用常规方法需要
几步计算:
①根据
13g
锌求生成氢气
的质量,
②根据氢气的质量求氧气的质量③根据氧气的质量求
K
ClO
3
的质量,
这种解法步骤多计算
量大,
费时费力,
但如果用下述方法则极为简便。
解:设需纯度为
80
℅的
KClO
3
的质量为
< br>X
MnO
2
点燃
2KClO
3
=====2KCl+3O
2
↑
2H
2
+O
< br>2
=====2H
2
O
Zn+H
2
SO
4<
/p>
=ZnSO
4
+H
2
↑
依上述方程式可得:
2KCLO
3~
3O
2
~
6H
2~
6Zn
可知:
KCLO
3
~
3Zn
122.5 3*65
80%x 13g
解得:
x=10.2g
用关系式发解
题,
首先要写出各步反应方程式调整化学方程式中的计量数关
联
的各个化学方程式中的有关物质的计量数相等,
进而找出有关物质的关系式再
找出关系量进行计算。
二.差量法
差量法是利用变化前后物质的质量差建立解题关系式的方法,其基本解
题思路是
:
将过程中某始态量与终态量之差值跟化学方程式中物质的相应
量列成
比例关系,然后求解。
这种方法不受混合物中其他不参加
反应物质的影响。
差量
的范围可以是“物质的质量差、相对分子
质量差、相对原子质量差”
。
例
p>
2
、
将
H
2
缓慢通入盛有
20gCuO
< br>的试管中,
加热使其反应,
过一会停止加热,
冷却后称得残余固体质量为
19.2g
,求生成铜
的质量?
解
设生成铜的质量为
X
加热
CuO+H
2
==Cu+H
2
O
固体质量减少
80
64
16
X
20
—
19.2=0.8
64
:
X=16
:
0.8
X=3.2
(
g
)
差量法的运用范围较广,当遇到反
应前后质量发生增减的混合物,可抓
住质量变化的原因,运用差量法计算。
3
、守恒法
守恒法主要包括质量守恒、
原子数目守恒、元素种类守恒、电荷守恒
等。
其基本解题思路是根据问题的始终态之间的某种守恒关系求解。
这是一种整
体思维方式上的应用。
< br>例
3
、在
CO
< br>和
CO
2
的混合物中,含氧元素
64%
,将该气体
5g
通入足量的
灼热
CuO
中,充
分反应后,气体再全部通入足量的石灰水中,得到白色沉淀的
质量为多少?
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<
/p>
解、
混合物中碳元素全部转化到
CaCO
3
中,
根据元素质量守恒,
生成物
CaCO
3
中
p>
C
元素与原混合物中所含
C
元素质量相等。
设
得到
Ca
CO
3
质量为
X
则
p>
5g
*
(
1-64
%
)
=X*C/
CaCO
3
*%
解得
X=15g
4
、十字交叉法
此法在溶液的配制计算方面有较好的效果,
但也广泛应用于两种物质组成的
混合物计算,找准十字交叉点是计算的关键。
例
4
、怎样用
85%
< br>的酒精和
20%
的酒精配制
70
%
的酒精?
解、
高浓度
85
70
—
20
70
50
:
15=10
:
3
低浓度
20
85
—
70
既取
10
份质量为
85%
的酒精和
3
份质量为
20%
的酒精混合即可得到
70%
的
酒精。
5
、质量比例法
此法就是根据题目的特点,利用元素或有关物质的质量比进行求解,此法能
有效避免
书写化学方程式,运算简便的特点。
例
5
、在高温时
4.8
克某铁的氧化物
与
CO
充分反应,得到
3.36
克铁,求该
氧化物的化学式。
解、设铁的氧化物的化学式为
FexOy
56X
:
16Y=3.36
:
p>
(
4.8-3.36
)
得
X
:
Y=2
:
3
则铁的氧化物的化学式为
Fe
2
O<
/p>
3
6
、规律法
中学化学知识有许多规律,对这些规律的熟练掌握及灵活运用,回对做化学
习题带来很多
方便。
例
6
、同质量的铁锌镁铝分别与足量稀硫酸反应,在相同状况下产生氢气的
质量由多到少的顺
序是(
)
解、等
质量各金属与足量酸反应有以下规律:化合价:相对原子质量,这一
比值越大,产生的氢
气质量越多,因为
3
:
27
>
2
:
24
>2
:
56>2
:
65
,所以其顺序
为
A
l
、
Mg
、
F
e
、
Zn
。
7
、特殊值法
此法是以满足题意要求的特例代替一般式子或符号,
能使比较抽象复杂的题
目变的具体简捷,特别是对计算型选择题有更广泛的应用。
例
7
、有关数据如下,请计算
W%
化合物
X
2
Y
YZ
2
X
2
YZ
3
Y
的质量分数
40% 50% W%
解、
< br>因为此化合物
X
2
Y
和
YZ
2
中
Y
的质量分数分别为
40%
和
50%
,
则可用
30
、
40
、
20
作为
X
、
Y
、
Z
的相对原子质量,从而:<
/p>
W=40/30*2+40+20*3*100%=25%
8
、估算法
有时计算选择题可以不经过精确计算,而通过分析、推理
或简单口算、
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心算达到快速求解的效果。
例
8
、
A
、
B
两种化合物都只含有
X
、
Y
两种元素,
A
、
B
中
X
的质量分数分别
为
30.4%
和
25.9%
,若已知
A
的化学式为
XY
2
,则
B
的化学式可能是
A
p>
、
XY
2
B
、
X
2
Y
C
、
X
2
Y<
/p>
3
D
、
X
2
Y
5
解、根据相关比较
A
的化学式为
XY
2
且
X
含量
A>B
。所以
B<
/p>
中的
XY
原子个数
比必须小于
1
:
2
< br>。故选
D
。
9
、拆分定比法
此法是利用混合物中各组成物中部分元素的原子个数符合一定
比例关系来
求解
例
< br>9
、有一包
FeSO
4
和
Fe
2
(
SO
4
)
3
组成的固体混合物,已知氧的质量分数为
2a%
,则
混合物中
Fe
的质量分数为多少?
<
/p>
解、此题按照一般方法列式容易,但计算繁杂。通过分析可以把混合物分成
两种成分:
Fe
和
SO
4
,而不论
FeSO
4
和
Fe
2
(
SO
4
)
3<
/p>
以何种比例混合,
S
原子和
O
原子个数比均为
1
:
p>
4
,质量比为
1
:
2
,因为
O
的
质量分数为
2a%
,
,则
S
的质量
分数为
a%
,所以
Fe
的质量分数为
1-3a%
。
10
、平均值法
例
10
、现
有
KCl
和
KBr
的混合物
8
克,将混合物全部溶于水并加入过量的
AgNO
3
溶液,
充分
反应后产生沉淀
13
克,
则原混合物中
钾元素的质量分数为多少?
解、用
X
代表
Cl
,
B
r
,用
Y
代表其相对原子质量。
KX+ AgNO
3
==AgX
↓
+KNO
3
39+Y 108+Y
8g
13g
解得
Y=71.4
W
(
K
)
=39/
(
39+71.4
)
p>
*100%=35.3%
跟踪训练:
<
/p>
用足量
CO
还原
15.2
克
FeO
和
< br>Fe
2
O
3
的混合物,将产生的二氧化碳气体通入
足量的澄清石灰水中,得到沉淀
25
克,混合物中
FeO
和
Fe
2
O
3<
/p>
的质量比为多少?
提示:此题首先要根
据得到沉淀
25
克,计算出反应生成的二氧化碳气体质
量,然后列出方程组,就可以解出答案。
设生
成
CO
2
质量为
X
CO
2
+Ca
< br>(
OH
)
2
==CaCO
3
↓
+H
2
O
44
100
X 25g
解得
X
为
11
克
另设混合物中
FeO
的质量为
Y
,则
Fe
2
O
3
的质量为(
15.2-Y
)
,
FeO
反应生成
< br>CO
2
质量为
Z
,则
Fe
2
O
3
反应生成
CO
2
质量为(
11-Z
)
CO+FeO===Fe+
CO
2
;
3CO+
Fe
2
O
3
=
=2Fe+3 CO
2
72
44 160 3*44
Y
Z 15.2-Y 11-Z
72
:
44=Y
:
Z
(
1
)
p>
160
:
132=15.2-Y
:
11-Z
(
2
)
p>
解(
1
)和(
2<
/p>
)的方程组就可以得出答案。
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