如何巧解化学式计算.doc

如何巧解化学式计算 有关化学式的计算是我们第四单元遇到的难点之一，要想在解题过程中迅速准确，必须针对题目的特点选择最有效的解题方法，甚至是多种方法的综合运用，以达到减少运算量、增强运算准确率的效果。下面为同学们介绍几种化学计算中常用到的解题方法和技巧，把它们运用到解题过程中可以达到事半功倍的效果。例1：下列铁的氧化物中，含铁量由高到低排列正确的是( )(A)FeO Fe2O3Fe3O4(B)Fe2O3 Fe3O4 FeO(C)Fe3O4 Fe2O3 FeO(D)FeO Fe3O4 Fe2O3解析：本题可以利用元素质量分数的公式(某元素的质量分数=化合物中某元素的相对原子质量原子个数/化合物的相对分子质量100%)分别求出三种物质中铁元素的质量分数，然后比较大小，但运算麻烦。也可以将三种物质中铁元素的原子个数配成相等的关系，使公式中的分子相同，然后比较分母的大小判断。先把化学式变形为：FeO FeO3/2 FeO4/3比较氧原子的个数：1 3/2 4/3铁原子的个数相同，氧原子的个数越少则铁元素的质量分数越大。答案：(D)例2：已知碳酸钙和另一物质组成的混合物含碳量大于12%，则另一物质可能是( )(A)Na2CO3 (B)MgCO3(C)KHCO3 (D) K2CO3解析：本题可以利用平均值法，首先计算出纯净的碳酸钙中的含碳量等于12%，根据题意混合物中的含碳量应大于12%，则所含的另一物质含碳量必大于12%。在选项中物质含碳量为Na2CO3小于12%，MgCO3大于12%，KHCO3等于12%，K2CO3小于12%。答案：(B)例3：36g水通电分解可以产生氧气的质量为_。解析：本题可以采用元素守恒的思想。水通电分解中产生氢气和氧气，氧气由氧元素组成，而这些氧元素全部来自水，那么氧气的质量等于水中氧元素的质量。所以m(O2)=m(H2O)O%=36g(O/H2O)=36g(16/18)=32g。答案：32g例4：已知NaHSO4、MgS、MgSO4组成的混合物中，硫元素的质量分数为48%，则混合物中氧元素的质量分数为 。解析：本题可以采用等量变换的方法，从相 对原子质量的等量关系入手“Na+H=Mg”。则原混合物中的NaHSO4可以变形为MgSO4。可以建立如下的关系式：原混合物中 MgS质量关系 2432根据硫元素的质量分数为48%，利用质量关系求出镁元素的质量分数为36%。则O%=100%-S%-Mg%=100%-48%-36%=16%答案：16%例5：在X2Y中Y的质量分数为40%，在YZ2中Y的质量分数为50%,则在X2YZ3中Y的质量分数为( )(A)20% (B)25% (C)30% (D)35%解析：本题可以采用为元素赋值的方法，假设某元素的相对原子质量为一定值，再由已知条件计算其他元素的相对原子质量来求解。本题根据X2Y中Y的质量分数为40%这一条件，假设Y的相对原子质量为40，则X的相对原子质量为30；根据YZ2中Y的质量分数为50%，求出Z的相对原子质量为20。再将X、Y、Z的相对原子质量带入X2YZ3中，可求出Y的质量分数为25%。答案：(B)与化学式有关的八种计算 化学式是初中化学重要的知识点，对化学式概念的理解及有关化学式的计算技能的掌握，具有承上启下的作用。不仅是分子、元素、原子知识的巩固、应用、加深，而且是继续学习氢、碳、铁、酸、碱、盐、化学方程式内容的基本工具。一、计算元素种类、原子个数例中共有种元素，个原子。解析：化学式中重复出现的只算一种，共三种，原子总数：个氮原子个氢原子个氧原子中的质量六、计算化合物中某元素的化合价例已知的氧化物的化学式为，则的化合价为。解：根据化合物中正、负化合价代数和为零的原则设的化合价为，则得到：（）例标出下列物质中元素的化合价，并按从小到大顺序排列： 解：从小到大排列为：七、化合物中粒子个数例、中氧的质量相等，求种物质中的氮原子个数之比及三种物质的分了个数比？解：氧元素质量相等，因每个氧原子质量相等，则氧原子个数必然相等。则氮原子个数之比：分子个数之比：八、计算质量之比例在、三种化合物中，与等量的铁元素结合的氧元素的质量比为（）、解：由铁元素质量相等可知化合物中铁原子个数相等，则氧原子个数之比为。选例要使三氧化二铁（）和四氧化三铁（）含有相同质量的铁元素，则三氧化二铁和四氧化三铁的质量之比是多少？解：铁元素质量相等，则铁原子个数相等物质质量之比等于相对分子质量之比，即（）（）与化学式相关的计算种类繁多，但只要掌握以上基本类型，运用其方法和技巧，认真分析加强练习，找准切入点，解决起来也就得心应手了。 化学式计算中的假设策略 化学式计算是初中化学计算中的一个重要组成部分。但有些化学式计算题若按照常规的方法求解，不仅过程繁琐，计算量较大，而且容易出现错误。如果我们转换思维角度，采用不同的假设策略，常常能化繁为简，巧妙解题。 一、极端假设极端假设就是将混合物的组成假设为多种极端情况，并针对各种极端情况进行计算分析，从而得出正确的判断。例1.一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中充分燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%，则其中氮气的质量分数可能为（ ）A.10% B.30% C.50% D.70%解析：本题采用极端假设法较易求解，把原混合气体分两种情况进行极端假设。（1）假设混合气体只含N2和CO。设混合气体中CO的质量分数为x,则12/28=24%/xx=56% ,则混合气体中N2的质量分数为：156%=44%（2）假设混合气体只含N2和CO2。设混合气体中CO2的质量分数为y,则12/44=24%/yy=88% ,则混合气体中N2的质量分数为：188%=12%由于混合气体实际上由CO、CO2、N2三种气体组成，因此混合气体中N2的质量分数应在12%44%之间，故符合题意的选项是B。二、中值假设中值假设就是把混合物中某纯净物的量值假设为中间值，以中间值为参照，进行分析、推理，从而巧妙解题。例2.仅含氧化铁（Fe2O3）和氧化亚铁(FeO)的混合物中，铁元素的质量分数为73.1%，则混合物中氧化铁的质量分数为（ ）A.30% B.40% C.50% D.60%解析：此题用常规法计算较为复杂。由化学式计算可知：氧化铁中氧元素的质量分数为70.0%，氧化亚铁中氧元素的质量分数为约为77.8%。假设它们在混合物中的质量分数各为50%，则混合物中铁元素的质量分数应为：（70.0%+77.8%）/2 =73.9%。题给混合物中铁元素的质量分数为73.1%73.9%,而氧化铁中铁元素的质量分数小于氧化亚铁中铁元素的质量分数，因此混合物中氧化铁的质量分数应大于50%，显然只有选项D符合题意。三、等效假设等效假设就是在不改变纯净物相对分子质量的前提下，通过变换化学式，把复杂混合物的组成假设为若干个简单、理想的组成，使复杂问题简单化，从而迅速解题。例3.已知在NaHS、NaHSO3和MgSO4组成的混合物中硫元素的质量分数为a%，则混合物中氧元素的质量分数为 _。 解析：解此类题用常规方法显然不行，必须巧解，把五种元素质量分数的计算转化为只含三种元素质量分数的计算。由于Na和H的相对原子质量之和等于Mg的相对原子质量，所以可以将“NaH”视为与“Mg”等效的整体，据此，我们就可以将原混合物假设为由MgS、MgSO3和MgSO4三种化合物组成。通过对混合物中各成分的化学式观察可以看出，无论三种纯净物以何种质量比混合，混合物中Mg、S的原子个数比固定为1：1，混合物中Mg、S元素的质量比固定为24：32，因为混合物中硫元素的质量分数为a%，则混合物中Mg的质量分数为：(24/32)a%=3a%/4，所以混合物中氧元素的质量分数为1a%3a%/4=11.75a%。 四、赋值假设赋值假设就是在有关化学式的无数据计算、以比值形式作已知条件或求比值的问题中，赋予某些特定对象具体的量值，化抽象为具体，以使问题顺利解决。例4.青少年应“珍爱生命，远离毒品”。海洛因是一种常用的毒品，其元素的质量分数分别为：C：68.29% H：6.23%O：21.68%,其余为氮。若已知其相对分子质量不超过400，则一个海洛因分子中氮原子个数为（ ）A.4 B.3 C.2 D.1解析：本题单纯从元素质量分数的角度出发