一、比例法
这是化学计算中应用十分普遍的一种方法,它根据基本概念。化学原理、物质性质,应用物质的量间成正比例的关系,列出比例式并进行计算。通常列比例式为上下相比,也可以左右相比。
例:欲制取五氧化二磷71克,需要氧气多少克?
解:设需消耗氧气x克
4P+5O2=2P2O5
..........................
................X...............71
:x=:71
(或:=x:71)
x=×71÷=40(克)
答:略
2.关系式法
关系式法广泛应用在根据化学方程式的化学计算中,尤其对于有多步反应的计算更为简便。计算过程中的关键是正确认识化学方程式中各物质(反应物和生成物)间的“量的关系”即“关系量”,通过找出关系式、关系量,即可列比例进行计算。
例:在空气中燃烧一定质量的硫,得到6.4克二氧化硫气体,问:如果燃烧所需的氧气全部由分解高锰酸钾来提供,最少需高锰酸钾多少克?
解:设最少需高锰酸钾x克,由题意:
S+O2=SO2
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
得关系式:SO2=2KMnO4
.......................64.......2×
.............................6.4.........x
列比例解得:x=31.6(克)
答:(略)
3.差量法
这是根据化学方程式反应出来的反应物和生成物的质量差(或其它差量),与反应物或生成物成正比例关系的一种求解方法,其本质仍是比例法,它是一种提高解题速度的简便准确的方法,对于反应完全与否均可适用。
例:氢氧化铜受热分解的化学方程式为:Cu(OH)2=CuO+H2O现将混有氧化铜的氢氧化铜样品10克放在质量为50克的坩埚加热,完全反应后,称得钳锅及坩埚内的固体物质的质量为58.2克,求
(1)反应中放出的水蒸气的质量为多少克;
(2)样品里含氢氧化铜的百分率。
解:设反应放出的水蒸气质量为x克,含样品y克,反应中固体质量减少:
50+10)-58.2=1.8
Cu(OH)2=CuO+H2O质量减少
......98............80.......18....98-80=18
.......Y..........................x...........1.8
列比例解得x=1.8克
y=9.8(克)
∴Cu(OH)2%=9.8÷10×%=98%
答:(略)
4.代数法
代数法是根据题意,把计算题中的已知量和未知量结合起来,找出有关数值间量的关系,建立一个代数方程进行计算。通常列出的代数方程式有一元一次方程,也有二元一次方程,有时还会有三元一次方程,适合这种方法解的化学计算题数量较多。综合性较强,必须对化学概念有较深刻的理解,同时还要具备熟练运用数学知识的能力,才能得心应手地解题。
例:为了制取氧气,取一定量的氯酸钾和二氧化锰的混和物,二氧化锰在混和物中的质量百分比为20%,加热后二氧化锰含量提高到25%,求此时氯酸钾分解的百分率。
解:设反应前MnO2和KClO3的总质量为m克,则MnO2为0.2m克,KClO3为0.8m克;当MnO2的含量提高至25%是分解的KClO3为x克,有:
2KClO3=2KCl+3O2↑
...................................96
.............X.......................96x/
由MnO2在反应前后质量不变
得:m-96x÷×25%=0.2m
解得:x=0.51m(克)
∴KClO3的分解率为:
0.51m÷0.8m×%=63.75%
答:(略)
5.守恒法
此法是利用化学反应的性质,即原子间的重新组合,抓住化学反应前后质量不变,(或方程式中某二量不变)来解题的,这样既可提高解题速度,又可避免在繁杂的解题背景中寻找关系,提高解题的准确性。
例在浓度为10%的盐酸溶液.5克中,加入26.5克Na2CO3和NaCl的混和物,充分反应后,再加入密度为1.11克/厘米3,浓度为10%的NaOH溶液36.05毫升,此时恰好安全反应,求混合物中Na2CO3的百分含量。
解:设混和物含Na2CO3x克,则:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O
.....................73..................+CO2↑
.............X.........73x/
设与NaOH反应的盐酸为y克
NaOH+HCl=NaCl+H2O
............40...........36.5
36.05×1.11×10%.y
Y=36.5×36.05×1.11×10%÷40
∵参加反应的盐酸的量是恒定的
即:73x/+36.5×36.05×1.11
×10%÷40=.5×10%
解得:x=10.6(克)
∴Na2CO3%=10.6÷26.5×%=40%
答:(略)
6、综合法
有些计算题,综合性强,难度较大,在解答时若拘泥于某一固定的解法是难以达到目的的,往往需要综合运用各种方法,即以一种解法为主,同时辅以其它各种方法,综合考虑,各个击破。
由上述例析可见:根据化学方程式的计算方法是很多的,只要同学在学习中善于根据题意,灵活动用解题方法,反复实践,把握要领,抓住等量关系,就一定能掌握根据化学方程式计算的规律和技巧。