1、初 中 化 學 計 算 學 法 指 導上海市 普陀區 蘭田中學 吳葉紅 一、上海中考計算命題趨勢 化學是一門基礎自然科學，它闡述了化學世界里的科學知識，揭示了眾多化學現象、化學事實的本質，所以在命題時常常考慮到出一些能檢測考生是否接受和掌握化學知識的水平，如中考命題逐漸由知識立意轉變為能力立意，是近年來中考改革的新特點，強調能力考查是中考改革的基本精神，它不僅體現了素質教育的要求，也體現了人才選拔的需要，因此中考命題注重考查學生對基本概念和基本原理的理解，以及運用這些概念和原理分析和解決簡單實際問題的能力，其中對于重要的基礎知識和基本技能的考查，能力要求高，而且還有一定的難度，有些能力要求較高

2、的試題，特別是計算題，以生活、生產的實際問題為背景命題，考查考生運用知識分析問題和解決問題的能力，同學們常感到頭疼，甚至看到計算題，腦子中就一片空白，究其原因主要是沒有注意自己的能力培養，我認為同學們應該要在平時的學習中研究解題技巧，分析解題思路，從中找出解題的規律，以達到提高解題效率的目的。歷年來上海中考試卷中所涉及的計算大約占總分的17%左右，一般分布在選擇、填空及計算題中，題目的形式越來越新穎，要求層層升高，下面就針對2001年至2003年的上海中考計算題，進行分析比較。2001年2002年2003年選擇在FeO、Fe2O3、Fe3O4三種化合物中，與等質量鐵元素相結合的氧元素的質量比為

3、（ ）A、698 B、1289 C、236 D、134有關元素質量的關系式法等質量的碳、鎂、鐵分別在足量的氧氣中充分燃燒，消耗氧氣的質量比是（ ）A、147 B、634 C、741 D、2874方程式中的關系式法往5.6克混有少量銅粉的鐵粉中加入足量的稀硫酸，產生氫氣的質量（ ）A、大于0.2克 B、等于0.2克 C、小于0.2克 D、無法確定方程式的極值法填空 無實驗室要配制360.0克10%的鹽酸，需要36%的濃鹽酸（密度為1.18克/厘米3） 毫升，水 毫升。此題是考查學生對濃度稀釋的知識掌握情況。下圖是病人輸液時用的一瓶葡萄糖注射液標簽，請根據標簽給出的數據計算該溶液中含水 克，溶液的

4、密度約為 克/厘米3。葡萄糖注射液規格：250ml內含葡萄糖12.5g生產批號：0203203 2有效期：至2004年3月5%此題考查學生識別標簽的能力。計算在某溫度下，20克硫酸銅飽和溶液跟20克10%的氫氧化鈉溶液恰好完全反應。求：（1）硫酸溶液中所含溶質的質量。 （2）該溫度下硫酸銅的溶解度。 （3）反應后溶液的質量百分比濃度。此題是典型的化學方程式是與溶液的溶解度、質量百分比濃度的綜合計算，它直接以氫氧化鈉的溶質質量作為已知量求出所需要的溶質量，難度不大。某同學為了測定實驗室中氯酸鉀樣品的純度，取2.5克該樣品與0.5克二氧化錳混合，加熱該混合物t1時間后（假設雜質不參加反應），冷卻，

5、稱量剩余固體質量，重復以上操作，依次稱加熱t 2、t 3、t 4時間后剩余固體的質量，記錄數據如下表：加熱時間 t 1 t 2 t 3 t 4剩余固體質量 2.12 2.08 2.04 2.04（1）寫出發生反應的方程式（2）加熱t 3時間后氯酸鉀是否已經完全反應？（3）求完全反應后氧氣質量（4）求該樣品中氯酸鉀純度此題閱讀量有所增加，切入點是數據，培養學生分析數據的能力，難度較大。在一定溫度下，將200克硫酸鈉溶液與100克氯化鋇溶液混合，恰好完全反應。過濾得到濾液276.7克，往濾液中加入83.7克該濾液的溶質并恢復到原溫度，溶液恰好飽和。求：（1）原硫酸鈉溶液中溶質的質量。 （2）濾液中

6、的溶質在該溫度下的溶解度。此題也是有關化學方程式與溶液的溶解度的綜合計算，但較2001年要求高，已知量未直接給出，要通過質量守恒間接找出已知量，再進行下一步硫酸鈉溶質的計算和溶解度的計算，在這類題中它要求較高。總結：計算能力要求逐年提高，在不超綱的基礎上注重學生能力培養。二、初中化學計算的學法指導 化學計算是基本概念、基本理論、元素、化合物知識和化學實驗等綜合應用的一種基本技能，它涉及到化學、數學，甚至其它領域的知識，從量的方面揭示物質的變化規律。通過化學計算，能進一步加深理解和鞏固化學基礎知識。下面就針對初中階段化學計算內容，如何應對中考中的計算作一個學法上的指導。（一）有關化學式的計算1、

7、基本類型（1） 相對原子質量和相對分子質量的計算（2） 化合物中元素質量比的計算（3） 化合物中某元素的質量分數的計算（4） 一定質量的化合物中所含某元素的質量的計算（5） 混合物中某元素的質量的計算（6） 混合物中某元素的質量分數的計算2、解題關鍵 在理解基本概念和基本理論的基礎上，拓寬解題的思路，從多渠道方向思考，仔細琢磨，找出解題技巧，運用特殊方法計算結果。3、學法指導A、原子個數配平法（變形法）例：X和Y兩種元素，它們化合生成A和B兩種化合物，A中X元素所占質量分數為75%，B中X元素所占質量分數為80%。已知A的化學式為XY4，則B的化學式為（ ）A、XY3 B、X2Y2 C、X3Y

8、2 D、XY2分析：在A化合物中X%=X/XY4 ×100%=75%，把B、C選擇項變形（A和D無須變形）：1/2X2Y2、1/3X3Y2，因為X在B中所占的質量分數是80%，比X在A中大，所以在保證了分子相同的基礎上選擇一個式量比A化合物小且接近的一項，那就是A。B、恒值法例：由Na2S、Na2SO3、Na2SO4組成的混合物中，測得氧元素含量為22%，則混合物中鈉元素含量約為 。分析：觀察化學式，并根據氧元素含量為22%，則Na2S%為78%，又因為鈉與硫的原子個數比都是21，所以混合物中鈉與硫元素的質量比是4632（一恒值），46（46+32）=X%78%，X%=46%C、元素

9、守恒法例：某氧化銅和氧化鐵的混合物中含氧元素的質量分數為25%，求混合物中氧化銅和氧化鐵的質量比。分析：根據混合物中氧元素的質量等于氧化銅和氧化鐵中氧元素的質量之和，設氧化銅的質量為X，氧化鐵的質量為Y，可以列等式：X·16/80 + Y·48/160=（X+Y）·25%，XY=11D、平均值法例：某不純的碳酸鈣粉末中只含一種雜質，經測定該不純的碳酸鈣中含碳量為13%，則混入的雜質可能是（ ）A、Na2CO3 B、KHCO3 C、MgCO3 D、K2CO3分析：純凈的碳酸鈣中的C%=12/100×100%=12%，現在含碳量大于12%，由平均值原理得到，

10、雜質中含碳量必大于13%，再估算它們的含碳量，只有MgCO3中 C%大于13%E、假設極值法例：由碳、氧兩種元素組成的氣體中，碳與氧的質量比為35，則該氣體可能是（ ）A、 由CO或CO2單獨組成的純凈物B、 由CO和CO2共同組成的混合物C、 由CO和O2共同組成的混合物D、 由CO2和O2共同組成的混合物分析：假設組成的氣體是CO，那么碳氧元素質量比為34；假設組成的氣體是CO2，那么碳氧元素質量比為38，A不成立。現碳氧元素質量比為35，可能是由CO和CO2共同組成的混合物，也可能是除了CO外，氧氣過量。（二）根據化學方程式的計算1、基本類型（1） 方程式中反應物和生成物的質量比計算（2

11、） 已知反應物或生成物的質量，求生成物或反應物的質量（3） 已知混合物（含不反應的雜質或也反應的雜質）或溶液的質量，求反應物或生成物的質量（4） 有關化學方程式與溶解度和濃度的簡單綜合2、解題關鍵（1） 正確書寫化學方程式，這是解題的基礎（2） 據質量守恒定律，寫出的方程式中任兩物質之間都有它們的特定質量比式量總和之比（3） 化學方程式中物質的質量一定是指純凈物的質量，如果所給已知條件是混合物的質量，必須換算到純凈物的質量純凈物的質量=混合物的質量×純度溶質的質量=溶液的質量×溶質的質量分數3、學法指導A、元素守恒法 此類題利用化學反應前后某種物質中的元素質量保持不變的原理

12、進行求解。例：將3.6克碳酸鈣固體高溫煅燒一會兒，冷卻后測得剩余固體中鈣的質量分數為57.6%，求碳酸鈣的分解率。分析：根據反應前后鈣元素的質量保持不變，可以列等式：設殘留物的質量為X， 3.6×40%=X·57.6% X=2.5 CO2質量為3.6-2.5=1.1克 設反應掉碳酸鈣Y克CaCO3 CaO+CO2100 44 Y 1.1Y=2.5 CaCO3 %=2.5/3.6×100%=69.4%B、關系式法 此類題涉及到的方程式不止一個，可以利用各化學方程式中反應物和生成物之間量的關系，寫出關系式，達到快速解題的目的。例：用一氧化碳還原赤鐵礦樣品1.25克，把

13、生成的二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀為2.1克，計算該赤鐵礦中氧化鐵的質量百分含量。分析：該題所發生的方程式如下： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O列出關系式： Fe2O33CO23CaCO3根據上述關系，可由碳酸鈣的質量直接求氧化鐵的質量分數，又快又清楚。設氧化鐵的質量分數為X。 Fe2O3 3CaCO3160 300 1.25X 2.1 X=89.6%注意：化學方程式一定要配平。C、差量法 此類題是利用化學變化前后物質的質量差與方程式中任何量之間存在著比例關系，解題過程較常規思路解題簡單又方便。例：把一根重70.5克的鐵棒放入300克的

14、硫酸銅溶液中，充分反應后（假設硫酸銅已全部反應），把附有銅的鐵棒從溶液中取出洗凈、干燥后稱量，質量變為72克，則原硫酸銅溶液中硫酸銅的質量分數。分析：差量法 設硫酸銅溶液的溶質質量分數為X 常規法 設反應掉Y克鐵Fe+CuSO4Cu+FeSO4 m Fe + CuSO4 Cu + FeSO4 56 160 64 8 56 160 64300X 72-70.5 Y 300Z 72-（70.5-Y）X=10% Y=5.25克 設硫酸銅溶液的溶質質量分數為Z ， Z=10% 以上相比較，差量法解題簡捷 。 D、平均值法（估算法）例：將某含有一種可溶性雜質的氯化鈉樣品1.17克溶于水配成溶液，向其中加

15、入足量的硝酸銀溶液，充分反應后過濾，得到沉淀2.92克，則混入的雜質可能是（ ）A、MgCl2 B、ZnCl2 C、CuCl2 D、KCl分析：設樣品的平均式量總和為XNaCl*+AgNO3AgCl+NaNO3* X 143.51.17 2.92X=57.5，現氯化鈉的式量為58.5，說明雜質與硝酸銀反應且等質量條件下生成的沉淀比氯化鈉生成得多，即混入的雜質經配平，式量<57.5，四個選項的物質與硝酸銀反應的關系式：1/2MgCl2AgCl、1/2ZnCl2AgCl、1/2CuCl2AgCl、KClAgCl 47.5 143.5 68 143.5 67.5 143.5 74.5 143.

16、5說明氯化鎂同等質量下產生的沉淀比氯化鈉多（47.5<57.5），所以應選A。（三）溶液的計算1、基本類型（1） 溶解度的計算（2） 溶液的質量百分比濃度的計算（3） 與化學方程式計算的簡單綜合2、解題關鍵（1） 公式不能寫錯（2） 求溶解度或代入溶解度公式，必須是飽和溶液的溶質、溶劑。（3） 當溶液飽和時，溶液的質量百分比濃度與溶解度的關系是：C%=S/(100+S) ×100%（C<S）（4） 有關濃度稀釋的計算中，溶質不變列等式，加入的溶劑的質量是稀溶液減濃溶液，但體積 不能直接相減，一定要轉換到質量再減。3、學法指導A、對于一個飽和溶液而言，一般情況下，恒溫蒸發水

17、，析出一定量的晶體，與溶解度的關系是：S/100= m析/ m蒸發水；大多數飽和溶液如從t1降低到t2，析出一定量晶體，與溶解度的關系是：（S1-S2）/（100+S1）= m析/ m（t1時的飽和溶液）例：有90時氯化銨飽和溶液340克，（1）如果將它恒溫蒸發80克水，可析出氯化銨固體多少克？（2）如果將它冷卻到20，可析出氯化銨固體多少克？（已知氯化銨的溶解度：90時為71.3克/100克水，40時為45.8克/100克水）分析：（1）設可析出X克晶體，71.3 /100=X/80 X=57.04克（2）設可析出Y克晶體，（71.3-45.8）/（100+71.3）=Y/340 Y=50.

18、6克B、對于一個不飽和溶液而言，當采取一定的措施后，如蒸發溶劑、降低或升高溫度，一旦溶液中有晶體析出，剩下的溶液就是飽和溶液了。例：有500克15%的硝酸鉀溶液。保持恒溫蒸發50.8克水，析出了37.5克硝酸鉀晶體，求這種溫度下硝酸鉀的溶解度。分析：原來是不飽和溶液，但經過蒸發水，析出晶體后的溶液是飽和溶液，所以代入公式的溶質和溶劑都是析出晶體后的量，S/(100+S)=（500×15%-37.5）/（500-50.8-37.5），S=25克/100克水例：現將60時200克40%的硝酸溶液，降溫冷卻到20時，可析出硝酸晶體多少克？（20時溶解度為32克/100克水）分析：原來也是不

19、飽和溶液，但經過降溫，析出晶體后的溶液是飽和溶液，所以代入公式的量應該是20的狀態的量，注意的是溶劑還是原來的溶劑。S/100=（200×40%-X）/200×（1-40%），X=41.6克。C、溶液的稀釋計算可用溶質質量守恒法；溶液的增濃計算一般有兩種方法：增加溶質和蒸發溶劑；幾種一定濃度的溶液混合后的濃度計算，可根據總溶質等于幾種溶液的溶質之和列等式。如下面一題就是實際生活和溶液濃度稀釋的聯系。例：在非典期間，有關部門用過氧乙酸進行消毒，用含溶質質量分數為20%的過氧乙酸溶液（密度為1.1克/厘米3）配制溶質的質量分數為0.4%的消毒液（密度為1.0克/厘米3）15升，

20、需要20%的過氧乙酸溶液體積是多少毫升？分析：設需要20%的過氧乙酸體積X毫升根據溶質不變列等式：X·1.1×20%=15000×1.0×0.4% X=272.7毫升（四）綜合計算1、類型A、開放型 此類題的答案不是唯一的，解題時要分情況討論，考查學生全面考慮問題、分析問題的能力。例：兩個燒杯中，各加入相同質量的質量分數為49%的稀硫酸溶液，置于托盤天平左右兩只托盤上，調節天平達到平衡。左邊加10.8克鋁，右邊加入10.8克鎂。問反應完畢后，天平指針可能會發生怎樣的變化，試根據計算進行分析。分析：所依據的化學反應是金屬與酸的置換反應，涉及的計算原理和內容

21、有根據化學方程式的計算、過量計算及天平平衡的條件。討論的目標是放出氫氣的量。如果左右燒杯中的金屬完全反應，消耗的硫酸溶液的質量計算如下：設10.8克消耗49%的硫酸溶液X克，10.8克鎂消耗49%硫酸溶液Y克。2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2 Mg + H2SO4MgSO4+H254 294 24 9810.8 X·49% 10.8 Y·49%X=120克 Y=90克說明第一種情況：當燒杯內盛49%的稀硫酸質量小于或等于90克時，金屬有剩余，放出氫氣的量由硫酸的量決定，現用酸量相同，天平保持平衡；第二種情況：當硫酸量大于90克時，完全反應后，投入鋁的一邊放出的

22、氫氣多些，溶液質量小些，天平指針偏向鎂的一邊。總之，當天平兩邊初始總質量如果相等，就看反應后產生氣體的質量多少，相應的指針偏向產生氣體少的一邊；如果天平兩邊初始的總質量不相同，要使天平保持平衡，就要保持兩邊燒杯中質量變化的差值相同。例：將4克某物質完全溶于96克水中，所得溶液中溶質的質量分數有幾種情況？舉例討論分析：根據物質的特點決定溶液的溶質質量分數。如某物質是氯化鈉，濃度為4%；某物質是膽礬，濃度<4%；某物質是氧化鈉，濃度>4%；某物質是氫氧化鈣，濃度遠小于4%。B、信息給予型 此類題的特點是提供超越大綱和教材的化學知識，并聯系已學的知識，設計出問題考查學生閱讀理解能力，發現

23、信息的能力。例：煤是重要的化工原料，用煤做燃料，不僅是極大浪費，而且因煤中含有硫，燃燒后生產的二氧化硫會造成空氣污染。某工廠用煤做燃料，每天燃燒含硫2%的煤4.8×103千克。（1） 計算每天該廠排放到空氣中的SO2為多少千克？（2） 該廠廢氣中SO2的含量可根據下列反應測定：SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI。現取該廠廢氣樣品500ml，用溶質的質量分數為2×10-9的碘溶液200克與廢氣中SO2恰好完全反應。試計算該廠排放的廢氣是否符合國家規定的工業廢氣排放標準（廢氣中SO2含量不得超過0.15mg·m-3）；分析：此題信息涉及到燃料與能源環保知識，與答

24、題有直接關系的已知條件是混合物的質量和硫含量，可以求出硫的質量，進一步求出SO2的質量等于192千克。解第二小題的信息是SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI，已知碘的質量等于200×2×10-9克，根據方程式計算求出SO2的質量是1×10-7克，進一步求出在廢氣中的含量為0.2 mg·m-3>0.15mg·m-3，所以該廠排放的廢氣不符合國家標準。例：世界衛生組織早已把鋁列為食品污染源之一，成人每日鋁的攝入量應控制在0.004克以下。炸油條時1000克面粉需加500克水、4克明礬KAl(SO4)2·12H2O以及10克輔料（

25、純堿和鹽等）。已知在烹炸過程中質量減少20%，請通過計算說明如果成人每日使用100克油條，攝入的鋁元素是否超過安全攝入量。（精確到0.0001克）分析：此題與實際生活相聯系，要求掌握的理論知識是元素質量和化合物質量之間的關系，實際信息是我們都熟悉的油條，但有些人還不知道多吃油條的危害，所以這題考查學生運用所學的知識去解決實際問題，還給人增強健康意識。具體的解題步驟如下：據題意得油條的質量為：(1000+500+4+10)×(1-20%)=1211.2克，1211.2克油條中明礬中鋁元素的質量為：4 ×Al/ KAl(SO4)2·12H2O ×100%=3

26、6/158，100克油條中鋁元素的質量為：(36*100/158)/1211.2=0.0188>0.004克，結果是攝入的鋁元素超過安全攝入量。C、無數據型   此類計算題無數據，全是文字敘述，其實，這類題不是真的沒有數據，而是數據被隱含在題目中了。解題時只要從基礎知識入手，精心分析潛在條件，就不難使隱藏的數據“顯露”出來，從而找到量的關系，進而求解，即可以通過相關方程式中物質質量相等、元素等量代換、元素質量守恒、假設數據等不同的方法進行數據的挖掘。例： 將一定質量的碳酸鈣和銅粉置于一敞口容器中，加熱煅燒使其完全反應。若反應前后容器內固體質量不變，則容器中銅和碳酸鈣的

27、質量比是（ ）      A11 ：14     B20 ：14        C44 ：25       D16 ：25分析：本題涉及銅跟氧氣的化合反應和碳酸鈣的分解反應，反應前后固體總質量不變。其原因是跟銅反應的氧氣的質量與碳酸鈣分解放出的二氧化碳的質量相等，抓住這一關鍵即可列式求解。（物質質量守恒） 例：若千克銅粉和鐵粉的混合物與鹽酸充分反應后過濾，將濾渣在空氣

28、中充分加熱，加熱后產物的質量恰好等于原混 合物的質量，則原混合物中鐵的質量分數為（ ）        A20%    B40%    C50.4%      D80%分析：很顯然，經過一系列反應之后，所得產物氧化銅中的氧元素和原混合物中的鐵在質量上發生了等量代換，求鐵在原混合物中的質量分數，即是求氧在化學式CuO中的質量分數。氧的質量分數=（16/80）×100%=20%，故原混合物中鐵的質量分數也為20%

29、，答案為A（元素等量代換法）D、數據處理型 此類題改變了以往計算題命題局限于文字表達和單純計算的格局，著重考查學生的圖表數據處理能力和計算能力。例：某學習小組在石灰石礦區進行調查，取回了若干塊礦石樣品，對樣品中的碳酸鈣的質量分數進行檢測，采用了以下辦法：取用8克這種石灰石樣品，把40克稀鹽酸分四次加入，測量過程所得數據見下表（已知石灰石樣品中含有的雜質不溶于水，也不與酸反應）。請計算：序號加入稀鹽酸的質量（克）剩余固體的質量（克）第一次105.5第二次10m第三次101.2第四次101.2（1） 8克石灰石樣品中含有雜質多少克？（2） 樣品中碳酸鈣的質量分數是多少？（3） 上頁表中m的數值為多

30、少？（4） 要得到280千克的氧化鈣，需要質量分數為80%的石灰石多少千克？分析：本題是有關研究性學習的數據處理題，切入點在于化學方程式中各物質在實際反應中的數量關系。（1）在第三次時，剩余固體質量為1.2克，第四次也剩余1.2克，說明1.2克是雜質。（2）樣品中碳酸鈣的質量分數也迎刃而解了，85%。（3）在第一次加入10克鹽酸后，固體從8克減少到了5.5克，說明碳酸鈣反應了8-5.5=2.5克，第二次應該也反應掉2.5克（因為雜質只有1.2克，剩余都是碳酸鈣，再加10克鹽酸，消耗碳酸鈣的質量還是2.5克），故剩余固體質量m =5.5-2.5=3克。（4）根據方程式計算，設需要80%的石灰石質量為X。 CaCO3 CaO+ CO2100 56 X·80% 280X=625千克抓住題目的切入點（1.2克）進行分析，問題不難解決。E、化學知識綜合型 此類題的特點是將化學的許多知識結合在一起，如下面一題就是有關配制溶液濃度的實驗、化學方程式的計算、溶質質量分數的計算的綜合題。考查學生如何將復雜問題簡單化，從而考查解決問題的能力。例：某