高考化学化学计算的基本方法技巧解析

高考复习化学计算专题

一、近年高考化学计算试题走向

1、高考中化学计算主要包括以下类型：①有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算；②有关物质的量的计算；③有关气体摩尔体积的计算；④有关溶液浓度（质量分数和物质的量浓度）；⑤利用化学方程式的计算；⑥有关物质溶解度的计算；⑦有关溶液pH值与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算；⑧有关燃烧热的简单计算；⑨以上各种化学计算的综合应用。

2、常见题型为计算选择题，计算填空题、实验计算题、计算推断题和综合计算题，而计算推断题和综合计算题，力求拉开学生的层次。

3、近年高考化学计算题主要有以下特点：

(1)注意速算巧解

一般在第Ⅰ卷中会出现五到七个左右要计算的量很少或者根本不需要计算的试题。其命题意图是考查对化学知识的理解、掌握和运用。重点考查学生运用题给信息和已学相关知识进行速算巧解的能力。

(2)起点高、落点低

这方面主要是第Ⅱ卷中的计算题。试题常以信息给予题的形式出现，但落点仍是考查基本计算技能。

(3)学科渗透，综合考查

主要考查各种数学计算方法的运用、物理学科中的有效数字及语文学科的阅读能力。

(4)综合计算题的命题趋势是理论联系实际，如以生产、生活、环境保护等作为取材背景编制试题，考查视野开阔，考查学生用量的观点把握化学知识、原理、过程等。

二.化学计算中常用的基本方法；

(1)守恒法守恒法就是巧妙地选择化学式中某两数(如总化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某粒子(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样可避免书写化学方程式，从而提高解题的速度和准确性。

化学中有多种守恒关系。学习中要理顺各种守恒关系之间的内在联系，拓宽主要守恒关系的外延。绝大部分守恒关系是由质量守恒定律衍生出来的，可表示为：

从具体应用挖掘各种守恒关系在不同情形下有不同的形式。如电子守恒关系有以下几种表现形式：

【例1】Cu 、Cu 2O 和CuO 组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO 3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO 气体（标准状况）。求：

（1） 写出Cu 2O 跟稀硝酸反应的离子方程式。

（2） 产物中硝酸铜的物质的量。

（3） 如混合物中含0.01moLCu ，则其中Cu 2O 、CuO 的物质的量分别为多少？

（4） 如混合物中Cu 的物质的量为X ，求其中Cu 2O 、CuO 的物质的量及X 的取值范围。

【点拨】本题为混合物的计算，若建立方程组求解，则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解，则可达到化繁为简的目的。

（1） 利用电子守恒进行配平。3Cu 2O+14HNO 3==6Cu(NO 3)2 + 2NO ↑+7H 2O

（2） 利用N 原子守恒。n （HNO 3）== 0.06mol ，n （NO ）== 0.01mol ，

则n （Cu(NO 3)2）==（0.06-0.01）/2=0.025mol

（3） 本题混合物中虽含有Cu 、Cu 2O 和CuO 三种物质，但参加氧化还原反应的只有 Cu 、Cu 2O ，所以利用电子守恒可直接求解。

转移电子总数：n （e -）= n （NO ）×3==0.03mol

Cu 提供电子数：0.01×2=0.02mol

Cu 2O 提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n （Cu 2O ）=0.01/2=0.005mol

n （CuO ）=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol

（4） 根据（3）解法可得n （Cu 2O ）=0.015-Xmol n （CuO ）=X-0.005mol 。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu 提供则n （Cu ）=0.015mol ；若电子全由Cu 2O 提供则n （Cu 2O ）=0.015mol ，则n （Cu 2+）==0.03mol 大于了0.025mol ，说明n （Cu ）不等于0，另根据n （CuO ）=X-0.005mol 要大于0可得n （Cu ）>0.005mol 。所以0.005mol < n （Cu ）<0.015mol 。

【巩固】

2、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g 上述混合物，消耗1mol/L 盐酸500mL 。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是

A.35g

B.30 g

C.20 g

D.15 g

（2）差量法 根据物质发生化学反应的方程式，找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量关系进行列式，实际上是比例法。其解题关键是正确找出化学方程式中的差量（标准差）和实际发生化学反应的差量（实际差），这些差往往是同一物理量（同一单位）的差量。具体有①质量差；②气体体积差；③物质的量差。另外，还有压强差、以及热量差等。

【例2】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa , 270C ）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。

【点拨】原混和气体总体积为90毫升，反应后为70毫升，体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。

C x H y + （x+4y ）O 2 xCO 2 + 2

y H 2O 体积减少

y

1 1+

4

10 20

计算可得y=4 ，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4

【巩固】

1、现有KCl、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为

A.0.241

B.0.259

C.0.403

D.0.487

（3）关系式法对于多步反应体系，可找出起始物质和最终求解物质之间的定量关系，直接列出比例式进行计算，可免去中间繁琐的计算过程。具体有：

①多步反应关系式法：对没有副反应的多步连续反应，可利用开始与最后某一元素不变的关系，建立相应关系式解题。

②循环反应关系式法：可将几个循环反应加和，消去其中某些中间产物，建立一个总的化学方程式，据此总的化学方程式列关系式解题。

另外，在混合物的计算中、复杂的化学反应计算中均可建立起相关量的关系式，这也是化学计算中的普遍方法。

【例3】为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：

IO3－＋5I－＋6 H＋→3I2＋3H2O

I2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－

【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO3－和S2O32－的关系式进行求解。

解：6S2O32－------- IO3－

6mol 1mol

0.030mol/L×18.00mL×10-3n

n（I2）==0.09×10-3mol

每千克食盐中含KIO3：

∴该加碘食盐是合格的

【巩固】3、已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体（其式量以3.60 ×103计）0.504 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。（磷的相对原子质量以31.0 计。）

（4）平均值法

【例4】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升，则混和物中一定含有的金属是

A.锌

B.铁

C.铝

D.镁

【点拨】本题利用平均摩尔电子质量求解，据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升可得金属平均摩尔电子质量为10g/mol。四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32.5g/mol、Fe：28g/mol、Al：9g/mol、Mg：12g/mol，其中只有Al的摩尔电子质量小于10g/mol，