幾種化學(xué)計(jì)算題型的解法

馮曄

一、討論題的解答方法

可歸納：為求極值、劃區(qū)間、找準(zhǔn)區(qū)間再計(jì)算。

1.求極值：化學(xué)中的極值點(diǎn)是起始物質(zhì)恰好完全反應(yīng)的點(diǎn)和起始時(shí)未反應(yīng)的點(diǎn)。

2.劃區(qū)間：劃分的區(qū)間即要符合數(shù)學(xué)原理，又要符合化學(xué)原理。

3.找準(zhǔn)區(qū)間再計(jì)算：有的計(jì)算要考慮所有區(qū)間，而有的只考慮部分區(qū)間，因此討論時(shí)要因題而異。

【示例】：將一定量的0.6molCO2通入含1moNaOH的溶液里，反應(yīng)后產(chǎn)物為 。

（1）實(shí)際反應(yīng)過(guò)程是

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O （1）

Na2CO3+CO2+H2O=NaHCO3 （2）

（2）極值點(diǎn)的反應(yīng)式是

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O （1）

CO2+NaOH=NaHCO3 （3）

因此，討論時(shí)用（1）（3）反應(yīng)劃分區(qū)間，極值點(diǎn)分別是0、1/2和1，極值點(diǎn)的物質(zhì)分別是：NaOH、Na2CO3、NaHCO3。

（3）利用n（CO2）：n（NaOH）劃分區(qū)間分別為：①01。

（4）本題n（CO2）/n（NaOH）=0.6：1，符合區(qū)間②1/2

二、比值法：適用于原子間有固定組成比的混合物有關(guān)計(jì)算

[示例]：由Na2S、Na2SO3、Na2SO4組成的混合物中硫元素的質(zhì)量為a%，混合物中氧元素占 %。

解：設(shè)混合物的質(zhì)量為m、鈉元素占b%，

在混合物中[mNamS=2×2332=2316]

即[m×b%m×a%=2316] 得[b%=2316×a%]

所以氧元素占：[1-2316×a%-a%=1-716a%]

三、平均值法

一般是混合物的總質(zhì)量與對(duì)應(yīng)總物質(zhì)的量的比值，總物質(zhì)的量可以選用不同物質(zhì)作為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)（如得或失的電子物質(zhì)的量之和、或產(chǎn)生的某氣體總物質(zhì)的量和、或都能電離出的某離子物質(zhì)的量之和等）進(jìn)行計(jì)算。

1.氣體平均分子量的計(jì)算。

[示例]：16.5克一氧化碳和二氧化碳的混合氣體，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2升，

（1）混合氣體的平均分子量是 。

（2）兩者物質(zhì)的量之比 。

解：（1）混合氣體的物質(zhì)的量是[11.2l22.4l/mol]=0.5[mol]

混合氣體平均摩爾質(zhì)量[M=16.5g0.5mol=33g/mol] 即平均分子量為33。

（2）用十字交叉法：[28↘ ↗11

33 =11：5

44↗ ↘5]

（十字交叉法只適用于平均相對(duì)原子量或平均相對(duì)分子量的相關(guān)計(jì)算）

2.電子摩爾質(zhì)量法。

[示例]：13克可能由鐵、鋁、鋅組成的金屬混合物，與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣11.2升，則混合物中一定存在 。

解：選用1電子為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：

[nH2=11.2L22.4L/mol]=0.5[mol]

金屬元素失去的電子[ne-=0.5mol×2=1mol]

混合物的電子摩爾質(zhì)量為[Me-=13g1mol=13g/mol]

鐵、鋁、鋅的電子摩爾質(zhì)量分別是：[28g/mol、9g/mol、32.5g/mol]，分析知一定有鋁。

3.氯離子摩爾質(zhì)量法。

[示例]：把含有一種氯化物雜質(zhì)的氯化鎂粉末95克溶于水后，與足量的硝酸銀溶液反應(yīng)，生成氯化銀沉淀300克，則該氯化鎂中的雜質(zhì)可能是（ B ）。

A.氯化鈉 B.氯化鋁 C.氯化鉀 D.氯化鈣

解答步驟：選用1摩氯離子為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

（1）氯離子的物質(zhì)的量=氯化銀的物質(zhì)的量=300g/135.5g/mol。

（2）混合物的氯離子摩爾質(zhì)量[Mcl-]=95g/（300g/135.5g/mol）=45.4g/mol。

（3）氯化鎂和A、B、C、D各選項(xiàng)的摩氯離子摩爾質(zhì)量分別是：[47.5g/mol、58.5g/mol、44.5g/mol、74.5g/mol、55.5g/mol]。

分析上述計(jì)算數(shù)知值雜質(zhì)的氯離子摩爾質(zhì)量應(yīng)小于45.4 g/mol，故B答案正確。

4.氫離子摩爾質(zhì)量法。

[示例]：A、B、C分別為MgCO3，BeCO3，Na2CO3，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與足量鹽酸完全反應(yīng)，消耗鹽酸的物質(zhì)的量分別為nA（HCl）、nB（HCl）、nC（HCl）。

已知：mA=mB+mC，nA（HCl）=nB（HCl）+nC（HCl）。

則mB︰mC=1︰ 。（保留2位小數(shù)）

解答步驟：選用1摩氫離子為計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。

（1）每摩氫離子消耗的MgCO3，BeCO3，Na2CO3質(zhì)量分別是：42g、34.5g、53g。

（2）則[mAnA=42g/mol、mBnB=42g/mol、mCnC=42g/mol]

（3）由題意得：[mAnA=mB+mCnB+nC]，即[mB+mC=mAnA（nB+nC）]

等式兩邊同時(shí)除以[mB?mC]，得：[1mC+1mB=mAnAnBmB?mC+nCmC?mB]

將（2）中的數(shù)值代入上式得：[1mC+1mB=42（134.5×mC+153×mB）]

計(jì)算得：mB︰mC=1︰1.05。