高考化学计算题解题方法和技巧-2019年精选文档

高考化学计算题解题方法和技巧
为提高考生在高考过程中的解题速度和解题能力，本文现提供以下几种针对计算题的解题方法，供同学们参考。

一、速算和巧算
寻找题干中的关键信息和重要条件进行速算或巧算，不需要按步进行运算，可以缩短解题的时间。

例1 将1 mol CO和1 mol水蒸气混合，在一定条件下反应：CO+H2O?葑CO2+H2，已知反应达到平衡时CO的转化率为21.75%。

则平衡时混合气体的密度是同条件下的H2密度的多少倍（）
A. 6.85倍
B. 9倍
C. 11.5倍
D. 17.8倍
解析此题若动笔就计算，必然误入歧途。

提示：相同条件下，CO的密度是H2的14倍，H2O(g)是H2密度的9倍，所以混合气体的相对密度在9~14之间，只能是C。

答案 C
点评化学计算由于受到时间和笔算的影响，高考时不可能出现特别繁琐的计算，因此如果出现比较烦的计算题，一定有特殊的方法可以巧解。

因此，若高考试题中出现数据特别少或特别多的题目，都应该考虑巧算速算和一些特殊计算法。

二、守恒法
解题过程中如果越过烦琐的化学方程式和细枝末节的干扰，
直接找出其中特有的守恒关系，可以提高解题的速度和准确性。

守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂的数据中寻找恒
量对象及其关系。

例2 9.8 g铁、镁混合物溶解在一定量某浓度的稀硝酸中，当金属完全溶解后收集到0.2 mol NO气体。

在反应后的溶液中加入足量的烧碱溶液，可生成氢氧化物沉淀的质量为（）
A. 18 g
B. 20 g
C. 22 g
D. 24 g
解析金属被硝酸氧化失去电子变成阳离子所带电荷数一
定等于硝酸被还原时得到的电子数，等效于形成氢氧化物时结合的氢氧根离子所带电荷数。

m（金属氢氧化物）＝m（金属）＋m（OH-）＝9.8 g+17
g/mol×0.2 mol×3=20 g。

答案 B
点评化学反应的实质是原子的重新组合，依据质量守恒定律，在化学反应中必存在一系列守恒现象，如：质量守恒、物质的量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

质量守恒是指化学反应前后各物质的质量总和不变，或在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。

物质的量守恒是指反应前后某些元素或原子的物质的量守恒。

元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。

电荷守恒即对任一电中性的体系（如化合物、混和物、溶液等），离子的电荷的代数和为零，即正电
荷总数和负电荷总数相等。

电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数，无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中的反应
均如此。

三、差量法
差量法解题的一般步骤可分为：① 准确写出有关反应的化学方程式；② 深入细致地分析题意，有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。

该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强、密度、反应过程中热量的变化等，且该差量的大小与参加反应物质的有关量成正比；③ 根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。

例3 10 mL某气态烃在80 mL氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105 Pa，27 ℃）时，测得气体体积为70 mL，求此烃的分子式。

解析原混合气体总体积为90 mL，反应后为70 mL，体积减少了20 mL,剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面利用差量法进行有关计算。

CxHy+（x+）O2→xCO2+H2O ΔV
1 1+
10 20
计算可得y=4，
则烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4。

点评本法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。

四、关系式法
例4 将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无H2放出，且不考虑水解和溶液体积的变化)，此时溶液中c（H+）约为（）
A. 4×10-3 mol•L－1
B. 2×10-3 mol•L－1
C. 1×10-3 mol•L－1
D. 1×10-7 mol•L－1
解析巧找关系量。

当有一个Cu2+放电，必有2个OH-放电，也必然产生2个H+。

设c(H+)为x mol•L－1则有
64∶2=0.064∶0.5x，所以x=4×10-3 mol•L－1，故选A。

答案 A
点评实际化工生产和科学研究中，常常涉及多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。

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求解的方法，称为“关系式”法。

利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。

用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有：① 利用微粒守恒关系建立关系式；② 利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式；③ 利用方程式的加合建立关系式。

五、平均值法
例5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是（）
A. 锌
B. 铁
C. 铝
D. 镁
解析本题利用平均摩尔电子质量求解，据10 g金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L得，金属混合物平均摩尔电子质量为10 g/mol。

四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32.5 g/mol、Fe：28 g/mol、Al：9 g/mol、Mg：12 g/mol，其中只有Al的摩尔电子质量小于10 g/mol，故答案为C。

答案 C
点评平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的
解题方法。

它所依据的数学原理是：两个数M1和M2（M1大于
M2）的算术平均值M，一定介于两者之间。

所以，只要求出平均值M，就可以判断出M1和M2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。

常见方法有：求平均相对原子质量（或相对分子质量）、平均摩尔电子质量、平均组成等。

六、极端假设法
极端假设法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个
极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。

例6 由5 mol Fe2O3、4 mol Fe3O4和3 mol FeO组成的混合物，加入纯铁1 mol并在高温下和Fe2O3反应。

若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是（）A．4∶3B．3∶2C．3∶1D．2∶l
解析分析题给混合物的成分和高温下发生的反应可知，当发生反应：Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6 mol FeO、4 mol Fe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为3∶2；当发生反应：Fe2O3+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2 mol FeO、4 mol Fe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为1∶2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比介于两者之间，故BC
正确。

答案 BC
点评“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用
方法，一般解答有关混合物计算时，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论，最后得出结论。

七、讨论法
例7 甲、乙两烧杯中分别装有相同体积、相同pH的氨水和NaOH溶液，各加入10 mL 0.1 mol•L-1 AlCl3溶液，两烧杯中都有沉淀生成。

下列判断中正确的是（）
A．甲中沉淀一定比乙中的多
B．甲中沉淀可能比乙中的多
C．甲中沉淀一定比乙中的少
D．甲中和乙中的沉淀可能一样多
解析根据氢氧化铝的性质，它能溶于氢氧化钠但不溶于氨水，则两烧杯中生成的都是氢氧化铝沉淀。

相同体积、相同pH 的两溶液中，氨水中的溶质多于氢氧化钠溶液的，当两者均不足量时，氨水中生成的沉淀多；氨水过量，氢氧化钠不足量时，氨水中还是生成的沉淀多；氨水过量，氢氧化钠恰好时，生成的沉淀一样多；氨水和氢氧化钠都过量时，氨水中生成的沉淀多。

可知BD正确。

答案 BD
点评讨论法多用在计算条件不足的情况下，求解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件，加以讨论才能正确解答。

故在应用讨论法解题时，关键是先要分析条件与求解问题之间的联系，形成正确的解题方法。

常见的类型：① 讨论反应发生的程度；② 讨论反应物是否过量；③ 讨论反应物或生成物的组成范围；④ 讨论不定方程的解。

八、整体法
例8 多硫化钠Na2Sx在结构上与Na2O2和FeS2等有相似之处，Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4，而NaClO 被还原成NaCl，反应中Na2Sx与NaClO的量之比为1∶16，则x 值是（）
A． 5B． 4C． 3D． 2
解析本题利用整体法计算。

1 mol NaClO得电子2 mol，Na2Sx中Sx2-显示-2价，反应后生成x mol Na2SO4，转移电子6x-（-2）=（6x+2）mol，16×2=6x+2，解得x=5。

答案 A
九、拆分法
例9 18.4 g氢氧化钠和碳酸氢钠的固体混合物，在密闭容器中加热到约250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6 g。

则原混合物中氢氧化钠的质量分数为（）
A. 91.3%
B. 10%
C. 54.3%
D. 45.6%
解析250 ℃时可能发生的反应方程式如下：
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O↑①
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O↑②
如果碳酸氢钠分解出的CO2全部被氢氧化钠吸收，则总方程式为：
NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O↑③
在③反应中，氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1∶1。

至此，可对原混合物进行拆分操作：
（1）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1：1，则不要拆分，原混合物就看成是一份物质，它只发生③反应；
（2）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比大于1∶1，则可以拆为两份：一份物质是物质的量之比为1∶1的氢氧化钠和碳酸氢钠，另一份物质就是剩余的氢氧化钠，可写成下式：
（1+x）NaOH+1NaHCO3
（3）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比小于1∶1，同样拆为两份：一份物质是物质的量之比为1∶1的氢氧化钠和碳酸氢钠，另一份物质就是剩余的碳酸氢钠，可写成下式：1NaOH+（1+x）NaHCO3
那么，本题中混合物到底是哪种组成呢？题中18.4 g混合固体反应后只剩下16.8 g，固体质量减重率为：≈10%。

而在①反应中固体质量减重率为：≈37%；在③反应中固体质量减重率为：≈15%。

对上述三种拆分情况分析如下：
（1）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比为1∶1，则它们只发生③反应，固体质量减重率为15%，与题给条件显然不符；
（2）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比大于1∶1，则：
（1+x）NaOH+1NaHCO3
进行如上拆分后，混合物中两份物质的减重率为一个大于10%，有一个小于10%，它们混在一起达到10%的减重率是可能的；
（3）如果氢氧化钠和碳酸氢钠的物质的量之比小于1∶1，则：
1NaOH+（1+x）NaHCO3
混合物中两份物质的减重率都是大于10%，它们混在一起
达到10%的减重率是不可能的。

所以，只要对第（2）种拆分情况进行计算。

此时减少的质量全部由反应③产生，而且，减少的质量与混合物中碳酸氢钠的质量关系是：
84 g NaHCO3减小质量18 g。

设混合物中碳酸氢钠的质量为y，则：
=，得y=8.4 g。

所以，氢氧化钠的质量为10 g，质量分数为：=54.3%。

点评根据题目所提供的数值或物质的结构，将化学式进行适当拆分，成为相互关联的若干个部分，便于建立等量关系进行比较，可简化运算。

这种方法最适用于有机物的结构比较(与残基法相似)、同一物质参与多种反应以及关于化学平衡或讨论型的计算题。

十、图象法
（1）根据题设条件写出各步反应的化学方程式，并通过计算求出各转折点处反应物的用量和生成物的量，以确定函数的取值范围。

（2）根据取值范围，在图象上依次作起点、转折点和终点，并连接各点形成图象。

（3）利用图象的直观性，找出其中的函数关系，快速解题。

例10 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。

向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸
只被还原为NO气体)；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。

下列分析结果中错误的是（）
A．原混合酸中NO－3物质的量为0.2 mol
B． OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC 段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D． H2SO4浓度为5 mol•L－1
答案 AD
十一、十字交叉法
十字交叉法是专门用来计算溶液的浓缩和稀释过程，混合气体的平均组成，混合溶液中某种离子浓度，混合物中某种成分的质量分数等的一种常用方法，其使用方法为：组分A的物理量a，组分B的物理量b，平均物理量c(质量，浓度，体积，质量分数等)，则混合物中所含A和B的比值为(c-b)：(a-c)，至于浓缩，可看作是原溶液A中减少了质量分数为0%的水B，而稀释则是增加了质量分数为100%的溶质B，得到质量分数为c的溶液。

例11 有A g 15%的NaNO3溶液，欲使其质量分数变为30%，可采用的方法是（）
A. 蒸发溶剂的
B. 蒸发掉A g的溶剂
C. 加入A g NaNO3
D. 加入A g NaNO3
解析根据十字交叉法，溶液由15%变为30%，差量为15%，
增大溶液质量分数有两个方法：（1）加入溶质，要使100%的NaNO3变为30%，差量为70%，所以加入的质量与原溶液质量之比为15%：70%，即要A g的质量。

（2）蒸发减少溶剂，要使0%的溶剂变为30%，差量为30%，所以蒸发的溶剂的质量与原溶液质量之比为15%：30%，即需蒸发A g水。

如果设未知数来求解本题，需要进行两次计算过程，则所花时间要多得多。

答案 BC
十二、终态法
例12 在一个 6 L的密闭容器中，放入3 L X(g)和2 L Y(g)，在一定条件下发生下列反应：4X(g)+3Y(g)?葑2Q(g)+nR(g)。

达到平衡后，容器内温度不变，混和气体的压强比原来增加5%，X 的浓度减小，则该反应方程式中的n值是（）
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
解析抓住“X的浓度减少”，结合化学方程式的系数比等于体积比，可分别列出各物质的始终态。

4X + 3Y → 2Q + nR
始态： 3 L2 L 00
变量： 1 L L L L
终态： 2 LL LL
由以上关系式可知，平衡后(终态)混合气体的体积为(2+++) L，即 L，按题意“混和气体的压强比原来增加5%”，即-5=5×5%，求得n=6。

点评无论化学反应经过多少步骤，只要抓住起始物质和最终产物，去寻找它们之间的特殊变化规律或特殊关系，不管它们之间能否发生反应，其结果是不会改变的。

十三、估算法
化学题尤其是选择题中所涉及的计算，所要考查的是化学知识，而不是运算技能，所以计算量应当是较小的，通常都不需算出确切值，可结合题目中的条件对运算结果的数值进行估计，符合要求的便可选取。

例13 已知某盐在不同温度下的溶解度（如下表），若把质量分数为22%的该盐溶液由50 ℃逐渐冷却，则开始析出晶体的温度范围是（）
A. 0~10 ℃
B. 10~20 ℃
C. 20~30 ℃
D. 30~40 ℃
解析本题考查的是溶液结晶与溶质的溶解度和饱和度的关系。

溶液析出晶体，意味着溶液的浓度超出了当前温度下其饱和溶液的浓度，根据溶解度的定义，×100%=饱和溶液的质量分数，如果代入各个温度下的溶解度数值，比较其饱和溶液质量分数与22%的大小，可得出结果，但运算量太大，不符合选择题的特点。

从上表可知，该盐溶解度随温度上升而增大，可以反过来将22%的溶液当成某温度时的饱和溶液，只要温度低于该温度，就会析出晶体，则有：溶解度×78=100×22，即溶解度=，除法运算麻烦，估算其结果应介于25与30之间，此溶解度只能在
30~40 ℃中，故选D。

答案 D
十四、代入法
所有选项可用某个特殊物质逐一代入原题来求出正确结果，这原本是解选择题最无奈时才采用的方法，但只要恰当地结合题目所给条件，缩窄代入值范围，也可以迅速解题。

例14 某种烷烃11 g完全燃烧，需标准状况下氧气28 L，这种烷烃的分子式是（）
A. C5H12
B. C4H10
C. C3H8
D. C2H6
解析本题可选择逐一代入法计算，但不必每项都要代入，可选择从小到大的顺序，因为此题只可能有一个选项是正确的。

如D选项需28.7 L O2，C选项需28 L O2，A选项需27.3 L O2，B选项需27.6 L O2。

答案 C
十五、排除法
选择型计算题最主要的特点是，四个选项中肯定有正确答案，只要将不正确的答案剔除，剩余的便是应选答案。

利用这一点，针对数据的特殊性，可运用将不可能的数据排除的方法，不直接求解而得到正确选项，尤其是单选题，这一方法更加有效。

例15 取相同体积的KI、Na2S、FeBr2三种溶液，分别通入氯气，反应都完全时，三种溶液所消耗氯气的体积(在同温同压下)相同，则KI、Na2S、FeBr2三种溶液的物质的量浓度之比
是（）
A. 1∶1∶2
B. 1∶2∶3
C. 6∶3∶2
D. 2∶1∶3
解析本题当然可用将氯气与各物质反应的关系式写出，按照氯气用量相等得到各物质的物质的量，通过其物质的量浓度之比来解，但要进行一定量的运算，没有充分利用选择题的特殊性。

根据四个选项中KI和FeBr2的比例或Na2S和FeBr2的比例均不相同这一特点，只要求出其中一个比值，就可得出正确选项。

因KI与Cl2反应产物为I2，即两反应物之间物质的量之比为2∶1，FeBr2与Cl2反应产物为Fe3+和Br2，即两反应物物质的量的比为2∶3，可化简为∶1，当Cl2用量相同时，则KI与FeBr2之比为2∶，即3∶1，A、B、D中比例不符合，予以排除，只有C 为应选项。

如果取Na2S与FeBr2来算，同样也可得出相同结果。

本题还可进一步加快解题速度，抓住KI、Na2S、FeBr2三者结构特点――等物质的量的物质与Cl2反应时，FeBr2需耗Cl2最多。

换言之，当Cl2的量相等时，参与反应的FeBr2的量最少，所以等体积的溶液中，其浓度最小，在四个选项中，也只有C符合要求。

答案 C
选用合适的方法解计算题，不但可以缩短解题的时间，还有助于减少计算过程中的运算量，尽可能地降低运算过程中出错的机会。

特别是对于选择题中的计算题，按步就班的做法，没有把握住选择题“不问过程只要结果”的特点，把选择题当作一道计
算题来做，时间花费较多。

当然，解题方法并不局限于以上这些，同学们从实战中总结出的各种各样的经验方法，都有其自身的优点。

在众多的方法中，无论使用哪一种，都应该注意以下几点：
（1）要抓住题目中的明确提示，例如差值、守恒关系、反应规律、选项中的数字特征、结构特点以及相互关系等，并结合通式、化学方程式、定义式、关系式等，迅速确定解题方法。

（2）解题时，一定要将相关的量的关系搞清楚，尤其是差量、守恒、关系式等不要弄错，也不能凭空捏造，以免适得其反，弄巧反拙。

（3）扎实的基础知识是各种解题方法的后盾，解题时应从基本概念、基本理论入手，从题目条件上找方法，一时未能找到巧解方法，先从最基本方法求解，按步就班，再从中发掘速算方法。

（4）在解题过程中，往往需要将多种解题方法结合一齐同时运用，以达到最佳效果。