守恒法和差量法巧解化學(xué)計算題

福建省長泰縣第一中學(xué)　王銳勇

?

守恒法和差量法巧解化學(xué)計算題

福建省長泰縣第一中學(xué)王銳勇

摘 要：化學(xué)計算是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，是高考命題考查的重點之一，是化學(xué)學(xué)習(xí)的難點。解答化學(xué)計算題中常采用一些計算技巧，這樣可以大大簡化運算過程，提高運算準(zhǔn)確度。高中化學(xué)計算有定義法、公式法、平均值法、極值法等，而差量法和守恒法是化學(xué)計算題中常用的方法。

關(guān)鍵詞：守恒法 差量法 化學(xué)計算題

一、守恒法

守恒法包括質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子得失守恒，活用“守恒法”能起到事半功倍的效果。

1.活用質(zhì)量守恒原理。例1，標(biāo)況下，0.1mol烴與1mol的O2（過量）混合，完全燃燒后通過足量的Na2O2固體，固體增重15g，從Na2O2中逸出的全部氣體為16.8L（標(biāo)況），該烴的分子式是（ ）

A.C4H8B.C4H10C.C5H10D.C5H12

解析：由質(zhì)量守恒可推知，0.1mol烴與1mol的O2的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后Na2O2固體增加的質(zhì)量與逸出O2的質(zhì)量之和。

設(shè)：該烴的質(zhì)量為X

所以該烴的分子式為C5H10。

2.活用電荷守恒原理。例2，向鋁粉和過氧化鈉的混合物中滴加足量的水振蕩，當(dāng)混合物全部溶解后得無色透明溶液并放出7g氣體，向溶液中滴加5mol/L的鹽酸有白“↓”生成，當(dāng)加入鹽酸為280ml時，該沉淀恰好溶解，求原混合物中鋁和過氧化鈉的物質(zhì)的量比。

解析：由題意可知：①H2質(zhì)量+O2質(zhì)量=7g。②最后溶液中的溶質(zhì)為NaCl、AlCl3其中的正負電荷應(yīng)守恒。

設(shè)鋁粉物質(zhì)的量為X，Na2O2物質(zhì)的為Y

3.活用電子得失守恒原理。得失電子守恒計算適用解有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算題。

例 3，3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+O2↑+ 9HF中，5mol的 BrF3可氧化多少摩爾水？

解析：只要抓住氧化劑得電子數(shù)等于還原劑失電子數(shù)這一原則就可使問題迎刃而解。

1mol的BrF3作氧化劑時轉(zhuǎn)移3mol電子，5molBrF3作氧化劑時共轉(zhuǎn)移3×5=15mol電子，1mol水作還原劑轉(zhuǎn)移2mol電子，設(shè)Xmol水可轉(zhuǎn)移15mol電子，則2X=15mol，X=0.75mol。

從以上例子看出，若采用常規(guī)解法解題不僅浪費很多時間，還使計算過程復(fù)雜，而若能靈活運用各種解法就能快速簡捷地解出答案。

二、差量法

差量法是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物的某種差量關(guān)系列出比例式求解的解題方法。高中涉及的固體質(zhì)量差、氣體質(zhì)量差、氣體體積差等類型的化學(xué)反應(yīng)都可用差量法求解。解題關(guān)鍵是注意觀察題目，抓住造成差量的實質(zhì)，即根據(jù)題意確定符合某一理論差量，再根據(jù)題目提供的實際差量列出正確的比例式，求出正確答案。差量法包括質(zhì)量差法、體積差法、物質(zhì)的量差法等。

1.質(zhì)量差法 。例1，將12.8g銅片放入足量AgNO3溶液中，一段時間后取出銅片洗凈烘干，稱得質(zhì)量為13.56g，計算有多少克銅被氧化。

解析：銅與AgNO3發(fā)生反應(yīng)：

Cu+2 AgNO3= Cu（ NO3）2+2Ag，64g銅被氧化，生成216g金屬銀，固體質(zhì)量增加152g，它與題中給出的固體質(zhì)量差量構(gòu)成對應(yīng)比例關(guān)系，可用差量法求解。

2.體積差法 。例2.將充滿45mL NO和NO2混合氣體的試管，倒立于水槽中，過一段時間后氣體的體積為25 mL ，求原混合氣體中NO和NO2的體積之比？

解析：原混和氣體總體積為45毫升，反應(yīng)后為25毫升，體積減少20毫升。剩余氣體應(yīng)是生成的NO和原來的NO。

計算可得V（NO2）=30 mL，原混合氣體中NO和NO2的體積之比為（45mL-30 mL）∶30ml=1∶2

3.物質(zhì)的量差法。例3，白色固體PCl5受熱即揮發(fā)并發(fā)生分解：PCl5（氣）= PCl3（氣）+ Cl2（氣） ，現(xiàn)將5.84克PCl5裝入2.05升真空密閉容器中，2770C達到平衡時，容器內(nèi)的壓強為1.01×105Pa， 經(jīng)計算可知平衡時容器內(nèi)混和氣體物質(zhì)的量為0.05摩，求平衡時PCl5的分解百分率。

解析：原PCl5的物質(zhì)的量為0.028摩，反應(yīng)達到平衡時物質(zhì)的量增加了0.022摩，根據(jù)化學(xué)方程式進行計算。計算可得有0.022摩PCl5分解，所以結(jié)果為78.6%。

通過以上例子可以看出，不同題目采用不同的計算技巧不僅可以減少計算量，簡化計算過程，還可以明確思路，從而提高解題準(zhǔn)確率。

文章編號：ISSN2095-6711/Z01-2016-05-0158