1、精選優質文檔-傾情為你奉上初中化學競賽中計算題的一些巧解方法黃利軍化學計算題是初中化學競賽中必不可少的一部分，也是某些中學生在學習中感到比較頭痛的一類題目，更是他們在考試中最最容易失分的一類題目。如果能選用一種最為合適的方法，準確而快速地解決計算題。對于初學化學的初三學生來說，既提高了學習的興趣，又提高了學習成績，甚至對決勝考場，都具有十分重要意義。而選用一種合適的方法解計算題，不僅可以縮短解題的時間,還有助于減小計算過程中的運算量，并盡可能地降低運算過程中出錯的機會。所以在計算過程中針對題目特點選用不同的解題方法，往往有助于減少運算過程中所消耗的時間及出錯的機會，達到快速、準確的目的。而在初

2、中化學競賽中使用較多的解題方法通常有以下六種： 1、平均值法這種方法最適合定性地求解混合物的組成，即只求出混合物的可能成分，不用考慮各組分的含量。根據混合物中各個物理量(例如密度、體積、摩爾質量、物質的量濃度、質量分數等)的定義式或結合題目所給條件，可以求出混合物某個物理量的平均值，而這個平均值必須介于組成混合物的各成分的同一物理量數值之間；換言之，混合物的兩個成分中的這個物理量肯定一個比平均值大，一個比平均值小，才能符合要求，從而可判斷出混合物的可能組成。例1：將兩種金屬單質混合物13g，加到足量稀硫酸中，充分反應后，產生H21克。這兩種金屬可能是： A.Zn和Al B.Fe和Mg C.Fe

3、和Zn D.Al和Mg解析：題中告訴了13克混合物與稀硫酸作用可產生1克的H2 ，則該混合物中一定有一種金屬與足量稀硫酸作用，產生1克的H2 時，所需要的質量多于13克，同時必有另一種金屬，與足量稀硫酸作用產生1克的H2 時所需要的質量少于13克。故可把題中選項所涉及的各種金屬生成1克的H2 時所需要的質量都計算出來，凡某答案中涉及的兩種金屬生成1克的H2 時需要量，一個大于13克，一個小于13克的，便是答案，否則都大或都小的均不是答案。根據方程式R + aH+ Ra+ + a/2H2(a為化合價) M a X 1克 x=M/a克此量即為：原子量/化合價所以利用上述金屬生成1克H2需金屬質量為

4、：Zn需65/2=32.5克；Al需27/3=9克；Fe需56/2=28；Mg需24/2=12克。根據平均值含義，A答案中Zn需要量為32.5克，Al需要量為9克, 一個比13克大，一個比13克小，故知A組成可能。 例2：某一氧化碳氣體中混雜有下列氣體中的一種氣體，經測定該混合氣體中氧的質量分數為55%，則其混雜的氣體是（）A SO2B.CO2 C.NO2 D.H2O(氣) 解析：首先假設混有的氣體全部是一氧化碳氣體，那么其中含氧量為57.1% 。根據平均值的含義，則混有的氣體的含氧量要小于55%。所以選A。 2、極限法（也叫值極法） 極限法與平均值法剛好相反，這種方法也適合定性或定量地求解混

5、合物的組成。根據混合物中各個物理量(例如密度、體積、摩爾質量、物質的量濃度、質量分數等)的定義式或結合題目所給條件，將混合物看作是只含其中一種組分A，即其質量分數或氣體體積分數為100%(極大)時，另一組分B對應的質量分數或氣體體積分數就為0%(極小)，可以求出此組分A的某個物理量的值N1，用相同的方法可求出混合物只含B不含A時的同一物理量的值N2，而混合物的這個物理量N平是平均值，必須介于組成混合物的各成分A、B的同一物理量數值之間，即N1<N平<N2才能符合要求，從而可判斷出混合物的可能組成。例3：某堿金屬單質與其普通氧化物的混合物共1.40g，與足量水完全反應后生成1.79g

6、堿，此堿金屬可能是（ ）：A：Na ；B：K；C ：Rb； D：Li解析 本題若用常規思路直接列方程計算，很可能中途卡殼、勞而無功。但是如果將1.4g混合物假設成純品（堿金屬或氧化物），即可很快算出堿金屬相對原子質量的取值范圍，以確定是哪一種堿金屬。假定1.4g物質全是金屬單質（設為R），則：RROH mMR 171.40 （1.79-1.40） 解之得MR=61；再假定1.40g物質全是氧化物 設為R2O，則：R2O2ROH m2MR+16 181.40 （1.79-1.40） 解之得MR=24.3 ；既然1.40g物質是R和R2O的混合物，則R的原子量應介于24.3-61之間。題中已指明R

7、是堿金屬，原子量介于24.3-61之間的堿金屬只有鉀，其式量為39。故答案為（B）。 例4：4個同學同時分析一個由KCl和KBr組成的混合物，他們各取2.00g樣品配成水溶液，加入足夠HNO3后再加入適量AgNO3溶液，待沉淀完全后過濾得到干燥的鹵化銀沉淀的質量，如下列四個選項所示，其中數據合理的是： A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 解析：本題如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有無限多種組成方式，則求出的數據也有多種可能性,要驗證數據是否合理，必須將四個選項代入，看是否有解，也就相當于要做四題的計算題，所花時間非常多。使用極限法，設2.00g全部為KCl

8、，根據KCl-AgCl，每74.5gKCl可生成143.5gAgCl，則可得沉淀為(2.00÷74.5)×143.5=3.852g，為最大值，同樣可求得當混合物全部為KBr時，每119克的KBr可得沉淀188g，所以應得沉淀為(2.00÷119)×188=3.160g，為最小值，則介于兩者之間的數值就符合要求，故只能選B和C。3.差量法 在根據化學方程式的計算中，有時題目給的條件不是某種反應物或生成物的質量，而是反應前后的質量的差值，解決此類問題用差量法十分簡便。差量法是依據化學反應前后的某些變化找出所謂的理論差量（固體質量差、溶液質量差、氣體體積差、氣

9、體物質的量之差等），與反應或生成物的變化量成正比而建立的一種解題方法。此法將“差量”看作化學方程式右端的一項，將已知差量（實際差量）與化學方程式中的對應差量（理論差量）列成比例，其他解題步驟與按化學方程式列比例或解題完全一樣。例5：將質量為100克的鐵棒插入硫酸銅溶液中，過一會兒取出，烘干，稱量，棒的質量變為100.8克。求有多少克鐵參加了反應。解析：Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu56 64(離開鐵棒)（回到鐵棒） 由化學方程式可知，影響棒的質量變化的因素是參加反應的鐵和銅。每有56份質量的鐵參加反應離開鐵棒的同時，就有64份質量的銅回到鐵棒上，則使棒的質量增加64-56=8（份）

10、。現已知棒的質量增加100.8-100克=0.8克，則可列比例求解。 56:8=x:0.8克 所以有5.6克的鐵參加了反應。 例6 將12克CO和CO2的混合氣體通過足量灼熱的氧化銅后，得到氣體的總質量為18克，求原混合氣體中CO的質量分數。 解析：CuO + CO Cu + CO2 28 44 由化學方程式可知，氣體質量增加的原因是CO奪取了氧化銅中的氧元素。每28份質量的CO 參加反應，可生成44份質量的CO2，使氣體的質量增加44-28=16（份）。現已知氣體的質量增加18克-12克=6克，據此便可列比例求解。解：設原混合氣體中CO的質量分數為x。CuO + CO Cu + CO2 氣體

11、質量增加（差量） 28 44 44-28=16克 12x克 18-12=6克所以原混合氣體中CO的質量分數為87.5%。 4.關系式法 對于多步反應，可根據各種的關系(主要是化學方程式,守恒等)，列出對應的關系式，快速地在要求的物質的數量與題目給出物質的數量之間建立定量關系，從而免除了涉及中間過程的大量運算，不但節約了運算時間，還避免了運算出錯對計算結果的影響，是最經常使用的方法之一。 例7今有6.5克Zn，把它投入足量的稀硫酸中，放出的氫氣可跟多少克KClO3完全分解時放出的氧氣完全化合成水？解析：設需KClO3的質量為x。 2KClO3 2KCl + 3O22H2 + O2 2H2O Zn

12、 + H2SO4 ZnSO4 + H2則有以上反應可得到如下關系量：2KClO33O26H26Zn即KClO33Zn122.5 3*65 x 6.5x=4.08克 所以需KClO3的質量為4.08克。 5.守恒法 物質在參加反應時，化合價升降的總數，反應物和生成物的總質量，各物質中所含的每一種原子的總數，各種微粒所帶的電荷總和等等，都必須守恒。所以守恒是解計算題時建立等量關系的依據，守恒法往往穿插在其它方法中同時使用，是各種解題方法的基礎,利用守恒法可以很快建立等量關系，達到速算效果。 例8：某含有MgBr2和MgO的混合物，經分析測得Mg元素質量分數為38.4%，求溴元素的質量分數。 解析：

13、在任何一種化合物中，元素的正價總數=元素的負價總數，同樣，可推廣到，在混合物中元素的正價總數=元素的負價總數。即有：Mg原子個數× Mg元素化合價=Br 原子個數× Br元素化合價+ O原子個數× O元素化合價。設混合物質量為100克，其中Br元素的質量為，則有：38.4/24×2=x/80×1+（100-38.4-x）/16×2 x=40 即溴元素的質量分數為40%。 例9取一定量的KClO3和MnO2的混合物共熱制取氧氣，反應開始時MnO2在混合物中的質量百分含量為20%，當反應進行到MnO2的百分含量為25%時，求KClO3的分

14、解百分率。 解析：MnO2是催化劑，在反應前后質量不變。設原混合物質量為a，則MnO2的質量為0.2a，設反應后混合物質量為b，則MnO2的質量為0.25b 。 由MnO2質量守恒有：0.2a = 0.25bb=0.8a那么，反應放出氧氣質量為 a-b=0.2a設生成0.2a的O2分解的KClO3的質量為x。 2KClO3 2KCl + 3O2245 96 x 0.2ax=0.51a所以KClO3的分解率為0.51a/(a-0.2a) ×100%=64%。6.十字交叉法 十字交叉法是專門用來計算溶液濃縮及稀釋、混合氣體的平均組成、混合溶液中某種離子濃度、混合物中某種成分的質量分數等的

15、一種常用方法，其使用方法為：  組分A的物理量a差量c-b  平均物理量c(質量、濃度、體積、質量分數等)  組分B的物理量b差量a-c  則混合物中所含A和B的比值為(c-b):(a-c)，至于濃縮，可看作是原溶液A中減少了質量分數為0%的水B，而稀釋則是增加了質量分數為100%的溶質B，得到質量分數為c的溶液。例10：有A克15%的NaNO3溶液，欲使其質量分數變為30%，可采用的方法是： A.蒸發溶劑的1/2 B.蒸發掉A/2克的溶劑 C.加入3A/14克NaNO3 D.加入3A/20克NaNO3 根據十字交叉法，溶液由15%變為30%差量為15%

16、，增大溶液質量分數可有兩個方法：(1)加入溶質，要使100%的NaNO3變為30%，差量為70%，所以加入的質量與原溶液質量之比為15:70，即要3A/14克；(2)蒸發減少溶劑，要使0%的溶劑變為30%，差量為30%，所以蒸發的溶劑的質量與原溶液質量之比為15%:30%，即要蒸發A/2克。如果設未知數來求解本題，則需要做兩次計算題，則所花時間要多得多。 當然，解題方法并不僅局限于以上6種，還有各人從實踐中總結出來的各種各樣的經驗方法，各種方法都有其自身的優點，在眾多的方法中，無論使用哪一種，都應該注意以下4點： 一、要抓住題目中的明確提示。例如差值、守恒關系、反應規律、選項的數字特點、結構特

17、點以及相互關系，并結合通式、化學方程式、定義式、關系式等，確定應選的方法。 二、使用各種解題方法時，一定要將相關的量的關系搞清楚，尤其是差量、守恒、關系式等不要弄錯，也不能憑空捏造，弄巧成拙。 三、扎實的基礎知識是各種解題方法的后盾，解題時應在基本概念基本理論入手，在分析題目條件上找方法，一時未能找到巧解方法，則要先從最基本方法求解，按步就班，再從中發掘速算方法。 四、在解題過程中，往往需要將多種解題方法結合同時運用，以達到最佳效果。例28：有一塊鐵鋁合金，溶于足量鹽酸中，再用足量KOH溶液處理，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒，使之完全變成紅色粉末，經稱量，發現該紅色粉末和原合金質量恰好相等，則合金中鋁的含量為： A.70% B.52.4% C.47.6% D.30% 解析：本題是求混合金屬的組成，只有一個“紅色粉末與原合金質量相等”的條件，用普通方法不能迅速解題。根據化學方程式，因為鋁經兩步處理后已在過濾時除去，可用鐵守恒建立關系式：FeFeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3