初中化学竞赛中计算题的一些巧解方法
初中化学竞赛中计算题的一些巧解方法
黄利军
化学计算题是初中化学竞赛中必不可少的一部分，也是某些中学生在学习中感到比较头痛的一类题目，更是他们在考试中最最容易失分的一类题目。如果能选用一种最为合适的方法，准确而快速地解决计算题。对于初学化学的初三学生来说，既提高了学习的兴趣，又提高了学习成绩，甚至对决胜考场，都具有十分重要意义。
而选用一种合适的方法解计算题，不仅可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量，并尽可能地降低运算过程中出错的机会。所以在计算过程中针对题目特点选用不同的解题方法，往往有助于减少运算过程中所消耗的时间及出错的机会，达到快速、准确的目的。而在初中化学竞赛中使用较多的解题方法通常有以下六种：
1、平均值法
这种方法最适合定性地求解混合物的组成，即只求出混合物的可能成分，不用考虑各组分的含量。根据混合物中各个物理量(例如密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等)的定义式或结合题目所给条件，可以求出混合物某个物理量的平均值，而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间；换言之，混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大，一个比平均值小，才能符合要求，从而可判断出混合物的可能组成。
[例1]：将两种金属单质混合物13g，加到足量稀硫酸中，充分反应后，产生H21克。这两种金属可能是：
A.Zn和Al
B.Fe和Mg
C.Fe和Zn
D.Al和Mg
[解析]：题中告诉了13克混合物与稀硫酸作用可产生1克的H2，则该混合物中一定有一种金属与足量稀硫酸作用，产生1克的H2时，所需要的质量多于13克，同时必有另一种金属，与足量稀硫酸作用产生1克的H2时所需要的质量少于13克。故可把题中选项所涉及的各种金属生成1克的H2时所需要的质量都计算出来，凡某答案中涉及的两种金属生成1克的H2时需要量，一个大于13克，一个小于13克的，便是答案，否则都大或都小的均不是答案。根据方程式R + aH+ → R a+ + a/2H2(a为化合价) M a
X 1克
x=M/a克此量即为：原子量/化合价
所以利用上述金属生成1克H2需金属质量为：Zn需65/2=32.5克；Al需27/3=9克；Fe需56/2=28；Mg需24/2=12克。
根据平均值含义，A答案中Zn需要量为32.5克，Al需要量为9克, 一个比13克大，一个比13克小，故知A组成可能。
[例2]：某一氧化碳气体中混杂有下列气体中的一种气体，经测定该混合气体中氧的质量分数为55%，则其混杂的气体是（）
A SO2B.CO2 C.NO2 D.H2O(气)
[解析]：首先假设混有的气体全部是一氧化碳气体，那么其中含氧量为57.1% 。根据平均值的含义，则混有的气体的含氧量要小于55%。所以选A。
2、极限法（也叫值极法）
极限法与平均值法刚好相反，这种方法也适合定性或定量地求解混合物的组成。根据混合物中各个物理量(例如密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等)的定义式或结合题目所给条件，将混合物看作是只含其中一种组分A，即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时，另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小)，可以求出此组分A的某个物理量的值
N1，用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2，而混合物的这个物理量N平是平均值，必须介于组成混合物的各成分A、B的同一物理量数值之间，即N1 [例3]：某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g，与足量水完全反应后生成1.79g碱，此碱金属可能是（）：A：Na ；B：K；C ：Rb； D：Li [解析] 本题若用常规思路直接列方程计算，很可能中途卡壳、劳而无功。但是如果将1.4g混合物假设成纯品（碱金属或氧化物），即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围，以确定是哪一种碱金属。假定1.4g物质全是金属单质（设为R），则：R→ROH △m M R 17 1.40 （1.79-1.40）解之得M R=61； 再假定1.40g物质全是氧化物设为R2O，则： R2O→2ROH △m 2M R+16 ＋18 1.40 （1.79-1.40）解之得M R=24.3 ； 既然1.40g物质是R和R2O的混合物，则R的原子量应介于24.3-61之间。题中已指明R是碱金属，原子量介于24.3-61之间的碱金属只有钾，其式量为39。故答案为（B）。 [例4]：4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他们各取2.00g样品配成水溶液，加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量，如下列四个选项所示，其中数据合理的是： A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 [解析]：本题如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有无限多种组成方式，则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理，必须将四个选项代入，看是否有解，也就相当于要做四题的计算题，所花时间非常多。使用极限法，设2.00g全部为KCl，根据KCl-AgCl，每74.5gKCl可生成143.5gAgCl，则可得沉淀为(2.00÷74.5)×143.5=3.852g，为最大值，同样可求得当混合物全部为KBr时，每119克的KBr可得沉淀188g，所以应得沉淀为(2.00÷119)×188=3.160g，为最小值，则介于两者之间的数值就符合要求，故只能选B和C。 3.差量法 在根据化学方程式的计算中，有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量，而是反应前后的质量的差值，解决此类问题用差量法十分简便。差量法是依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、气体物质的量之差等），与反应或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。此法将“差量”看作化学方程式右端的一项，将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。 [例5]：将质量为100克的铁棒插入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，烘干，称量，棒的质量变为100.8克。求有多少克铁参加了反应。 [解析]：Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu 5664 (离开铁棒)（回到铁棒） 由化学方程式可知，影响棒的质量变化的因素是参加反应的铁和铜。每有56份质量的铁参加反应离开铁棒的同时，就有64份质量的铜回到铁棒上，则使棒的质量增加64-56=8（份）。现已知棒的质量增加100.8-100克=0.8克，则可列比例求解。56:8=x:0.8克所以有5.6克的铁参加了反应。 [例6] 将12克CO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18克，求原混合气体中CO的质量分数。 [解析]：CuO + CO → Cu + CO2 28 44 由化学方程式可知，气体质量增加的原因是CO夺取了氧化铜中的氧元素。每28份质量的CO 参加反应，可生成44份质量的CO2，使气体的质量增加44-28=16（份）。现已知气体的质量增加18克-12克=6克，据此便可列比例求解。 解：设原混合气体中CO的质量分数为x。 CuO + CO → Cu + CO2 气体质量增加（差量） 28 44 44-28=16克 12x克 18-12=6克 所以原混合气体中CO的质量分数为87.5%。 4.关系式法 对于多步反应，可根据各种的关系(主要是化学方程式,守恒等)，列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系，从而免除了涉及中间过程的大量运算，不但节约了运算时间，还避免了运算出错对计算结果的影响，是最经常使用的方法之一。 [例7]今有6.5克Zn，把它投入足量的稀硫酸中，放出的氢气可跟多少克KClO3完全分解时放出的氧气完全化合成水？ [解析]：设需KClO3的质量为x。 2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ 2H2 + O2→ 2H2O Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑ 则有以上反应可得到如下关系量：2KClO3~~3O2~~6H2~~6Zn即 KClO3~~~~~~~~~3Zn 122.53*65 x 6.5 x=4.08克所以需KClO3的质量为4.08克。 5.守恒法 物质在参加反应时，化合价升降的总数，反应物和生成物的总质量，各物质中所含的每一种原子的总数，各种微粒所带的电荷总和等等，都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据，守恒法往往穿插在其它方法中同时使用，是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系，达到速算效果。 [例8]：某含有MgBr2和MgO的混合物，经分析测得Mg元素质量分数为38.4%，求溴元素的质量分数。 [解析]：在任何一种化合物中，元素的正价总数=元素的负价总数，同样，可推广到，在混合物中元素的正价总数=元素的负价总数。即有：Mg原子个数× Mg元素化合价=Br 原子个数× Br元素化合价+ O原子个数× O元素化合价。 设混合物质量为100克，其中Br元素的质量为，则有：38.4/24×2=x/80×1+（100-38.4-x）/16×2 x=40 即溴元素的质量分数为40%。 [例9]取一定量的KClO3和MnO2的混合物共热制取氧气，反应开始时MnO2在混合物中的质量百分含量为20%，当反应进行到 MnO2的百分含量为25%时，求KClO3的分解百分率。 [解析]：MnO2是催化剂，在反应前后质量不变。设原混合物质量为a，则MnO2的质量为0.2a，设反应后混合物质量为b，则MnO2的质量为0.25b 。 由MnO2质量守恒有：0.2a = 0.25bb=0.8a 那么，反应放出氧气质量为 a-b=0.2a 设生成0.2a的O2分解的KClO3的质量为x。 2KClO3 → 2KCl + 3O2↑ 24596 x 0.2ax=0.51a 所以KClO3的分解率为0.51a/(a-0.2a) ×100%=64%。 6.十字交叉法 十字交叉法是专门用来计算溶液浓缩及稀释、混合气体的平均组成、混合溶液中某种离子浓度、混合物中某种成分的质量分数等的一种常用方法，其使用方法为： 组分A的物理量a 差量c-b 平均物理量c(质量、浓度、体积、质量分数等) 组分B的物理量b 差量a-c 则混合物中所含A和B的比值为(c-b):(a-c)，至于浓缩，可看作是原溶液A中减少了质量分数为0%的水B，而稀释则是增加了质量分数为100%的溶质B，得到质量分数为c的溶液。 [例10]：有A克15%的NaNO3溶液，欲使其质量分数变为30%，可采用的方法是： A.蒸发溶剂的1/2 B.蒸发掉A/2克的溶剂 C.加入3A/14克NaNO3 D.加入3A/20克NaNO3 根据十字交叉法，溶液由15%变为30%差量为15%，增大溶液质量分数可有两个方法：(1)加入溶质，要使100%的NaNO3变为30%，差量为70%，所以加入的质量与原溶液质量之比为15:70，即要3A/14克；(2)蒸发减少溶剂，要使0%的溶剂变为30%，差量为30%，所以蒸发的溶剂的质量与原溶液质量之比为15%:30%，即要蒸发A/2克。如果设未知数来求解本题，则需要做两次计算题，则所花时间要多得多。 当然，解题方法并不仅局限于以上6种，还有各人从实践中总结出来的各种各样的经验方法，各种方法都有其自身的优点，在众多的方法中，无论使用哪一种，都应该注意以下4点： 一、要抓住题目中的明确提示。例如差值、守恒关系、反应规律、选项的数字特点、结构特点以及相互关系，并结合通式、化学方程式、定义式、关系式等，确定应选的方法。 二、使用各种解题方法时，一定要将相关的量的关系搞清楚，尤其是差量、守恒、关系式等不要弄错，也不能凭空捏造，弄巧成拙。 三、扎实的基础知识是各种解题方法的后盾，解题时应在基本概念基本理论入手，在分析题目条件上找方法，一时未能找到巧解方法，则要先从最基本方法求解，按步就班，再从中发掘速算方法。 四、在解题过程中，往往需要将多种解题方法结合同时运用，以达到最佳效果。 [例28]：有一块铁铝合金，溶于足量盐酸中，再用足量KOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，使之完全变成红色粉末，经称量，发现该红色粉末和原合金质量恰好相等，则合金中铝的含量为： A.70% B.52.4% C.47.6% D.30% [解析]：本题是求混合金属的组成，只有一个“红色粉末与原合金质量相等”的条件，用普通方法不能迅速解题。根据化学方程式，因为铝经两步处理后已在过滤时除去，可用铁守恒建立关系式： Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→(1/2)Fe2O3 再由质量相等的条件，得合金中铝+铁的质量=氧化铁的质量=铁+氧的质量，从而可知，铝的含量相当于氧化铁中氧的含量，根据质量分数的公式，可求出其含量为：[(3×16)/(2×56+3×16)]×100%=30%。 在解该题中同时运用了关系式法、公式法、守恒法等。 综上所述，“时间就是分数，效率就是成绩”，要想解题过程迅速准确，必须针对题目的特点，选取最有效的解题方法，甚至是多种方法综合运用，以达到减少运算量，增强运算准确率的效果，从而取得更多的主动权，才能在竞赛中获取更佳的成绩。 初中化学计算题解题方法 一、质量守恒定律： “质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的各物质质量总和相等（不包括未参加反应的物质的质量，也不包括杂质）。理解质量守恒定律抓住“五个不变”，即： 二、化学方程式计算的解题技巧与方法： 化学计算是中学化学教学的重要内容之一, 它包括化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的计算等。是从量的方面帮助学生认识物质及其变化规律的。通过有关混合物发生反应的化学方程式、质量分数和物质溶解度的综合计算题,可以帮助学生加深对有关概念和原理的理解,培养学生的思维判断、分析和综合能力。化学计算题涉及的内容丰富、形式多样,既考查学生的化学基础知识,又考查学生的数学推算能力。学生如果了解掌握了一些解题的技巧或巧解方法,既可以激发他们的解题兴趣,有事半功倍的效果,尤其是刚接触化学,对化学计算存在畏惧心理的初中学生。现将化学竞计算题的解题方法和技巧归纳如下，供参考。 ㈠、差量法：差量法是依据化学反应前后的质量或体积差，与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，然后根据比例式求解。 例：用含杂质(杂质不与酸作用，也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后，滤去杂质，所得液体质量为55.4克，求此铁的纯度。 解：设此铁的纯度为x Fe+H 2SO 4 (稀)=FeSO 4 +H 2 ↑ △m(溶液质量增加) 56 2 56-2=54 10x 55.4g-50g=5.4g 可求出x=56% 答：此铁的纯度为56%。 【习题】1、将盛有12克氧化铜的试管，通一会氢气后加热，当试管内残渣为10克时，这10克残渣中铜元素的质量分数？ 2、已知同一状态下，气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。现有CO、 O 2、CO 2 混合气体9ml，点火爆炸后恢复到原来状态时，体积减少1ml，通过氢氧化钠溶液 后，体积又减少3.5 ml，则原混和气体中CO、O 2、CO 2 的体积比？ 3、把CO、CO 2 的混合气体3.4克，通过含有足量氧化铜的试管，反应完全后，将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器，溶液质量增加了4.4克。 求⑴原混合气体中CO的质量？⑵反应后生成的CO 2与原混合气体中CO 2 的质量比？ 4、CO和CO 2混合气体18克，通过足量灼热的氧化铜，充分反应后，得到CO 2 的 总质量为22克，求原混合气体中碳元素的质量分数？ 5、在等质量的下列固体中，分别加入等质量的稀硫酸（足量）至反应完毕时，溶液质量最大的是（） A Fe B Al C Ba（OH） 初中化学竞赛题巧妙计算方法 初中化学竞赛计算题各类方法集合 一、差量法 差量法是常用的解题技巧之一，它是根据物质反应前后质量（或气体体积、物质的量等）的变化，利用差量和反应过程中的其他量一样，受反应体系的控制，与其他量一样有正比例的关系来解题。解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出正确的比例式，求出答案。在一个反应中可能找到多个化学量的差值，差量法的优点是：思路明确、步骤简单、过程简捷。 解题指导 例题1：有NaCl和NaBr的混合物16.14g，溶解于水中配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到33.14g沉淀，则原混合物中的钠元素的质量分数为（） A．28.5% B．50% C．52.8% D．82.5% 【思路点拨】该反应及两个反应：NaCl + AgNO3→ AgCl↓ + NaNO3,NaBr + AgNO3→ AgBr↓ + NaNO3。 即NaCl → AgCl NaCl → AgBr中的银元素替换成了钠元素，因此沉淀相比原混合物的增重部分就是银元素相比钠元素的增重部分。 设Na元素的质量为a Na → Ag △m 23 108 108-23=85 A 33.14g-16.14g=17g 23 a = 108 17 解得a=4.6g 所以Na% = 4.6 16.14 ×100% = 28.5% 【答案】A 例题2：在天平左右两边的托盘上各放一个盛有等质量、等溶质质量分数足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，想烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，求所加铁和镁的质量比为。 初中化学计算专题 （一）有关化学式计算题类型： 第一种类型：标签型化学式计算题： 1、在现代生活中，人们越来越注重微量元素的摄取。碘元素对人体健康有至关重要的作用。下表是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分说明。请回答下列问题： （1）由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾（KIO 3）的化学性质之一是 ； （2）计算碘酸钾（KIO 3）中，钾元素、碘元素、氧元素的质量比 ； （3）计算碘酸钾（KIO 3）中，碘元素的质量分数是多少？ ；（计算结果精确到0.01，下同）（4）计算1kg 这样的食盐中，应加入 g 碘酸钾（用最高含碘量计算） 第二种类型：叙述型化学式计算题： 1、蛋白质是由多种氨基酸[丙氨酸：CH 3CH(NH 2)COOH 等]构成的极为复杂的化合物，人体通过食物获得蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸，试计算：（1）丙氨酸分子中氮原子与氧原子的个数比 。（2）丙氨酸的相对分子质量 。 （3）丙氨酸中碳、氢、氧、氮元素的质量比 。 2、抗震救灾，众志成城。用于汶川震后防疫的众多消毒剂中，有一种高效消毒剂的主要成分为三氯异氰尿酸(C 3O 3N 3Cl 3)，又称高氯精。下列有关高氯精的说法不正确的是（ ） A ．高氯精由4种元素组成 B ．高氰精中C 、O 、N 、Cl 的原子个数比为1∶1∶1∶1 C ．高氯精中C 、N 两种元索的质量比为12∶14 D ．高氯精中氯元素的质量分数为25％ 第三种类型：综合型化学式计算题： 1、青少年正处于生长发育时期，每天需要摄取足量的蛋白质，蛋白质的代谢产物主要是尿素[CO(NH 2)2]。若从食物中摄取的蛋白质经体内新陈代谢后完全转化为尿素排出体外，每人每天相当于排出尿素30g 。(1)30g 尿素中含氮元素多少克? (2)已知蛋白质中氮元素的平均质量分数为16％，则每人每天至少应从食物里摄取的蛋白质为多少克? (3)请你根据下表中几种常见食物的蛋白质含量，计算出每天至少应摄人多少克下列食物才能满足你对蛋白质的需求(可以只摄取一种食物，也可同时摄取几种食物)。 2.近年来，我市积极探索建设社会主义新农村的服务体系，许多农户获得“测土配方施肥”服务，有效解决了施肥比例不合理问题，提高了产量，减少了环境污染。小明家种了一片麦子，经农科人员测定该片土壤需补充钾元素39kg ，氮元素42kg 。请你帮小明算算，至少需购买硝酸钾、硝酸铵各多少千克? （二）有关化学方程式的计算题： （1）有关反应物和生成物的计算 1、工业上使用一种“渗铬（ Cr ）技术”可以大大提高钢铁制品的抗腐蚀能力。其中一个主要 第29届中国化学奥林匹克(初赛)试题、答案及评分标准 第1题(8分)写出下列各化学反应的方程式。 反应物或产物之一写错不得分；不配平（包括电荷平衡）不得分；用"＝" 或"→"皆可； 不标注“↑”（气体）和“↓”（沉淀）不扣分。下同。 第2题(12分) 2-1实验室现有试剂：盐酸，硝酸，乙酸，氢氧化钠，氨水。从中选择一种试剂, 分别分离 以下各组固体混合物(不要求复原，括号内数据是溶度积)，指出溶解的固体。 (1)CaCO3 ( 3.4 ? 10–9 ) 和CaC2O4 (2.3 ? 10–9 ) (2)BaSO4 (1.1 ? 10–10) 和BaCrO4 (1.1 ? 10–10 ) (3)Zn(OH)2 ( 3.0 ? 10–17 ) 和Ni(OH)2 (5.5 ? 10–16) (4)AgCl ( 1.8 ? 10–10 ) 和AgI (8.5 ? 10–17) –22–52 2-2在酸化的KI溶液中通入SO2，观察到溶液变黄并出现混浊(a)，继续通SO2，溶液变为 无色(b)，写出与现象a和b相对应所发生反应的方程式。写出总反应方程式(c)，指出KI 若上述方程式中，H2O + SO2直接写成H2SO3，也得分。 2-3 分子量为4000的聚乙二醇有良好的水溶性，是一种缓泻剂，它不会被消化道吸收，也不会在体内转化，却能使肠道保持水分。 2-3-1以下哪个结构简式代表聚乙二醇？ 2-3-2聚乙二醇为何能保持肠道里的水分？ 2-3-3聚乙二醇可由环氧乙烷在酸性条件下聚合而成，写出反应式。 若环氧乙烷、聚乙二醇写成分子式，得0.5分 第3题(10分) 初中化学竞赛计算题各类方法集合及思维拓展 训练参考答案 Revised as of 23 November 2020 初中化学竞赛计算题各类方法集合 一、差量法 差量法是常用的解题技巧之一，它是根据物质反应前后质量（或气体体积、物质的量等）的变化，利用差量和反应过程中的其他量一样，受反应体系的控制，与其他量一样有正比例的关系来解题。解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出正确的比例式，求出答案。在一个反应中可能找到多个化学量的差值，差量法的优点是：思路明确、步骤简单、过程简捷。 解题指导 例题1：有NaCl和NaBr的混合物16.14g，溶解于水中配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到33.14g沉淀，则原混合物中的钠元素的质量分数为（） A．% B．50% C．% D．% 【思路点拨】该反应及两个反应：NaCl + AgNO3→ AgCl↓ + NaNO3,NaBr + AgNO3→ AgBr↓ + NaNO3。即NaCl → AgCl NaCl → AgBr中的银元素替换成了钠元素，因此沉淀相比原混合物的增重部分就是银元素相比钠元素的增重部分。 设Na元素的质量为a Na → Ag △m 23 108 108-23=85 A 33.14g-16.14g=17g 23 a = 108 17 解得a= 所以Na% = 4.6 16.14 ×100% = % 【答案】A 例题2：在天平左右两边的托盘上各放一个盛有等质量、等溶质质量分数足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，想烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，求所加铁和镁的质量比为。 【思路点拨】本题因硫酸足量，故铁和镁全参加反应： Fe + H2SO4→ H2↑ + FeSO4 , Mg + H2SO4→ H2↑ + FeSO4 由反应方程式可知，影响天平两端质量变化的因素是加入的金属和生成的氢气。分别敬爱如铁和镁后，只有当天平两端增加的质量相同时，天平才仍能保持平衡。 Fe + H2SO4→ H2↑ + FeSO4△m 56 2 56-2=54 x a Mg + H2SO4→ H2↑ + FeSO4△m 24 2 24-2=22 y a 即：x=56 54 a y= 24 22 a x y = 56 54 24 22 a a = 77 81 二、极值法（极端分析法） 所谓极值发，就是对数据不足、无从下手的计算或混合物的组成的判断，极端假设恰好为某一成分，或者极端假设恰好为完全反应，以确定混合物各成分的 初中化学计算题汇总 （一）有关化学式计算题类型：第一种类型：标签型化学式计算题： 1、(xx 甘肃兰州)锌是人体健康必需的元素，锌缺乏容易造成发育障碍，易患异食癖等病症，使人体免疫功能低下。市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏病具有较好的疗效。下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签，请根据标签信息回答：牌口服液主要成分：葡萄糖酸锌化学是：C12H22O14Zn每只口服液含葡萄糖酸锌 45、5mg制药厂（1）葡萄糖酸锌中各元素的质量比______；（2）葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数_______。（精确到0、01%）（3）某患者除正常饮食吸锌元素外，还需服用该品牌葡萄糖酸锌口服液。若治疗一个疗程需补充104mg锌元素，而这些锌有75%来自该口服液，则患者共需服用___支葡萄糖酸锌口服液？（简写出解题过程） 2、（xx 甘肃兰州）在现代生活中，人们越来越注重微量元素的摄取。碘元素对人体健康有至关重要的作用。下表是某地市场销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分说明。配料氯化钠、碘酸钾（KIO3）含碘量(20mg~30mg)/kg保质期18个月食用方法勿长时间炖炒贮存方法避光、避热、蜜蜂、防潮请回答下列问题：（1）由食用方法和贮藏指南可推测碘酸钾（KIO3）的化学性质之 一是_____ ；（2）计算碘酸钾（KIO3）中，钾元素、碘元素、氧元素的质量比______ ；（3）计算碘酸钾（KIO3）中，碘元素的质量分数是多少？________ ；（计算结果精确到0、01，下同）（4）计算1kg这样的食盐中，应加入_____ g碘酸钾（用最高含碘量计算）第二种类型：叙述型化学式计算题： 1、（xx 四川）蛋白质是由多种氨基酸[丙氨酸： CH3CH(NH2)COOH等]构成的极为复杂的化合物，人体通过食物获得蛋白质，在胃肠道里与水发生反应，生成氨基酸，试计算：（1）丙氨酸分子中氮原子与氧原子的个数比____ 。（2）丙氨酸的相对分子质量_____ 。（3）丙氨酸中碳、氢、氧、氮元素的质量比____。 2、（xx南京市）抗震救灾，众志成城。用于汶川震后防疫的众多消毒剂中，有一种高效消毒剂的主要成分为三氯异氰尿酸(C3O3N3Cl3)，又称高氯精。下列有关高氯精的说法不正确的是（） A、高氯精由4种元素组成 B、高氰精中 C、O、N、Cl的原子个数比为1∶1∶1∶1 C、高氯精中 C、N两种元索的质量比为12∶14 D、高氯精中氯元素的质量分数为25％第三种类型：综合型化学式计算题： 2007年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 （时间：3小时满分：100分） 第1题（12分） 通常，硅不与水反应，然而，弱碱性水溶液能使一定量的硅溶解，生成Si(OH)4。 1-1已知反应分两步进行，试用化学方程式表示上述溶解过程。 早在上世纪50年代就发现了CH5+的存在，人们曾提出该离子结构的多种假设，然而，直至1999年，才在低温下获得该离子的振动-转动光谱，并由此提出该离子的如下结构模型：氢原子围绕着碳原子快速转动；所有C-H键的键长相等。 1-2该离子的结构能否用经典的共价键理论说明？简述理由。 1-3该离子是（）。 A.质子酸 B.路易斯酸 C.自由基 D.亲核试剂 2003年5月报道，在石油中发现了一种新的烷烃分子，因其结构类似于金刚石，被称为“分子钻石”，若能合成，有可能用做合成纳米材料的理想模板。该分子的结构简图如下： 1-4该分子的分子式为； 1-5该分子有无对称中心？ 1-6该分子有几种不同级的碳原子？ 1-7该分子有无手性碳原子？ 1-8该分子有无手性？ 第2题（5分） 羟胺和用同位素标记氮原子（N﹡）的亚硝酸在不同介质中发生反应，方程式如下： NH2OH+HN﹡O2→ A+H2O NH2OH+HN﹡O2→ B+H2O A、B脱水都能形成N2O，由A得到N﹡NO和NN﹡O，而由B只得到NN﹡O。 请分别写出A和B的路易斯结构式。 第3题（8分） 3-1 以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。 3-2计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。 3-3 假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg2+离子，将是哪种晶体结构类型？ 第4题（7分） 化合物A是一种热稳定性较差的无水的弱酸钠盐。用如下方法对其进行分析：将A与惰性填料混合均匀制成样品，加热至400℃，记录含A量不同的样品的质量损失（%），结果列于下表： 利用上述信息，通过作图，推断化合物A的化学式，并给出计算过程。 第5题（10分） 甲苯与干燥氯气在光照下反应生成氯化苄，用下列方法分析粗产品的纯度：称取0.255g样品，与25 mL 4mol·L-1氢氧化钠水溶液在100 mL圆底烧瓶中混合，加热回流1小时；冷至室温，加入50 mL20%硝酸后，用25.00mL 0.1000mol·L-1硝酸银水溶液处理，再用0.1000mol·L-1NH4SCN水溶液滴定剩余的硝酸银，以硫酸铁铵为指示剂，消耗了6.75 mL。 5-1 写出分析过程的反应方程式。 5-2 计算样品中氯化苄的质量分数（%）。 5-3 通常，上述测定结果高于样品中氯化苄的实际含量，指出原因。 5-4 上述分析方法是否适用于氯苯的纯度分析？请说明理由。 有关化学式计算的几种典型例题 班级姓名 类型1、已知物质中各元素的质量比和相对原子质量之比，求化学式。 【例1】已知由A、B两元素组成的化合物中，A、B两元素的质量比为7﹕3，A、B两元素的相对原子质量之比为7﹕2，求该化合物的化学式。 【剖析】此类题的解题思路一般为：先设出此化合物的化学式，然后利用物质中两元素的质量比和相对原子质量之比的计算关系式，求出原子个数比，写出化学式。(注意：由于A、B的位置不固定，可有两种形式) 解：设此化合物的化学式为AxBy，A的相对原子质量为A，B的相对原子质量为B。 由题意可知： 可求得：x﹕y=2﹕3 ∴该化合物化学式为A2B3或B2A3。 【实战演练】：1、已知由A、B两元素组成的化合物中，A、B两元素的质量比为7﹕20，A、B两元素的相对原子质量之比为7﹕8，已知A元素化合价为正价。则该化合物的化学式是____. 类型2、根据相对分子质量和各元素的质量分数，求化学式。 【例2】已知某有机物的相对分子质量为46，其中C、H、O的质量分数分别为52.2％、13.0％、34.8％，求此有机物的化学式。 【剖析】此类习题首先观察C、H、O三者的含量加在一起为100％，确定物质中只含有C、H、O三种元素，再根据分子质量和各元素的含量，求出化学式中各元素的原子个数，写出化学式。 解：C原子个数＝ H原子个数＝ O原子个数＝ ∴此有机物的化学式为________. 类型3、巧解：已知混合物中各成分化学式及某元素的质量分数，求另一种元素的质量分数。 【例3】已知FeSO4和Fe2(SO4)3两种物质的混合物中，硫元素的质量分数为a％，求混合物中铁元素的质量分数。 【剖析】解决此类习题要求学生有敏锐的观察力，因为直接求难以求出。仔细观察两种物质的化学式，不难看出两种物质化学式中硫原子和氧原子的个数比都为1﹕4，所以混合物中两种元素的质量比为32﹕16×4＝1﹕2 ，即氧元素的质量为硫元素的2倍，由硫元素的质量分数，可求出氧元素的质量分数，剩余的则是铁元素的质量分数。 解：由两种物质的化学式可知：物质中氧元素的质量是硫元素的2倍，所以氧元素的质量分数为2a% 。 则铁元素的质量分数为1－a%－2a%＝1－3a% 。 【实战演练】：2. (NH4)2S、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4三种物质的混合物中，已知氮元素的质量分数为28％，求混合物中氢元素的质量分数。 【拓展】：求硫元素和氧元素的质量分数。 49 初中化学竞赛计算题方法 一、差量法 差量法是常用的解题技巧之一，它是根据物质反应前后质量（或气体体积、物质的量等）的变化，利用差量和反应过程中的其他量一样，受反应体系的控制，与其他量一样有正比例的关系来解题。解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出正确的比例式，求出答案。在一个反应中可能找到多个化学量的差值，差量法的优点是：思路明确、步骤简单、过程简捷。 解题指导 例题1：有NaCl和NaBr的混合物16.14g，溶解于水中配成溶液，向溶液中加入足量的AgNO3溶液，得到33.14g沉淀，则原混合物中的钠元素的质量分数为（） A．28.5% B．50% C．52.8% D．82.5% 【思路点拨】该反应及两个反应：NaCl + AgNO3→ AgCl↓ + NaNO3,NaBr + AgNO3→ AgBr↓ + NaNO3。 即NaCl → AgCl NaBr → AgBr中的银元素替换成了钠元素，因此沉淀相比原混合物的增重部分就是银元素相比钠元素的增重部分。 设Na元素的质量为a Na → Ag △m 23 108 108-23=85 A 33.14g-16.14g=17g 23 a = 108 17 解得a=4.6g 所以Na% = 4.6 16.14 ×100% = 28.5% 【答案】A 例题2：在天平左右两边的托盘上各放一个盛有等质量、等溶质质量分数足量稀硫酸的烧杯，待天平平衡后，想烧杯中分别加入铁和镁，若要使天平仍保持平衡，求所加铁和镁的质量比为。 【思路点拨】本题因硫酸足量，故铁和镁全参加反应： Fe + H2SO4→ H2↑ + FeSO4 , Mg + H2SO4→ H2↑ + FeSO4 由反应方程式可知，影响天平两端质量变化的因素是加入的金属和生成的氢气。分别敬爱如铁和镁后，只有当天平两端增加的质量相同时，天平才仍能保持平衡。 Fe + H2SO4→ H2↑ + FeSO4△m 56 2 56-2=54 x a Mg + H2SO4→ H2↑ + FeSO4△m 24 2 24-2=22 y a 即：x=56 54 a y= 24 22 a x y = 56 54 24 22 a a = 77 81 二、极值法（极端分析法） 极值法是一种重要的数学思想和分析方法，是极限思维法的简称。化学上所谓“极值法”就是对因数据不足而感到无从下手的计算题或混合物组成判断题，采用极端假设（即假设全为某一成分或者为恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样可使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍的效果。 所谓极值发，就是对数据不足、无从下手的计算或混合物的组成的判断，极端假设恰好为某一成分，或者极端假设恰好为完全反应，以确定混合物各成分的名称、质量分数、体积分数的解题方法。运用此方法解题，可收到化繁为简、化难为易的效果。 例题3：8.1g碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物与水充分反应后，蒸发反应后的溶液得到12g无水晶体，通过计算确定该金属的名称。 【思路点拨】该题若用常规方法很难完成，而用极端分析法则可以事半功倍。 设R的相对原子质量为M，假设8.1g全为碱金属或全为氧化物，有如下关系： 中考化学试题汇编——化学计算题及答案 1.茶是我国的特产，种类很多。其中，绿茶是将新鲜的 茶叶炒熬，破坏其中酵素，再经搓揉、烘焙而成。茶叶的化学成分 主要是茶碱(C8H10N4O2·H2O)，还有鞣酸及芳香油等。阅读以上信息后回答： ①茶碱(C8H10N4O2·H2O)分子中______原子的个数最多； ②茶碱(C8H10N4O2·H2O)中________元素的质量分数最大。 2.苯甲酸（C6H5COOH）是一种酸性比醋酸更强的有机酸，能使紫色石蕊试液变红，常用作食品防腐剂。请回答： （1）苯甲酸含有种元素。 ' （2）苯甲酸分子中，C、H、O三种元素的质量比是。 （3）苯甲酸中氧元素的质量分数为（结果保留到%）。 3.低钠盐适合患有高血压、肾病、心脏病的患者服用，苹果酸钠盐(C4H5O5Na)是低钠盐的一种。请回答： (1)苹果酸钠盐的相对分子质量是。 (2)苹果酸钠盐中各元素的质量比为C:H:O:Na= 。 (3)若某病人每天食用5．85g苹果酸钠盐，比食用相同质量的食盐(NaCl)少摄入钠元素多少克(计算结果保留一位小数) 4.无土栽培是一种农业高新技术，它可以显著提高农作物的产量和质量。某品种茄子的无土栽培营养液中含有6%的KNO3。 ⑴ KNO3属于（填“钾肥”、“氮肥”或“复合肥料”）； | ⑵ KNO3的相对分子质量为； ⑶ KNO3中钾、氮、氧元素的质量比为； ⑷要配制150kg该营养液，需要KNO3的质量为kg。 5.铝土矿的主要成分是Al2O3，请按要求进行计算： （1）Al2O3中铝元素与氧元素的原子个数比为。 （2）Al2O3 中铝元素与氧元素的质量比为。 （3）求Al2O3中铝元素的质量分数，并写出计算过程。（计算结果保留至%） 6．媒体近日报道：市面上部分方便面遭到塑化剂污染，长期接触塑化剂可引起血液系统、生殖系统损害，其中，塑化剂（DMP）分子式为C10H10O4。求： ] （1）DMP的相对分子质量为_______； （2）DMP分子中C、H、O 三种元素的质量比为____________； （3）DMP分子中氧元素的质量分数为（结果精确到）________。 7.某些厂家为延长食品保质期，常在食品中添加苯甲酸（C6H5COOH）作为防腐剂。回答下列问题： （1）苯甲酸是由种元素组成； 无机化学计算题 化学热力学： 1．高价金属的氧化物在高温下容易分解为低价氧化物。以氧化铜分解为氧化亚铜为例，估算反应分解的温度。该反应的自发性是焓驱动的还是熵驱动的？温度升高对反应自发性的影响如何？ 解：4CuO===2Cu2O＋O2 △r Hθm(298 K)＝2△f Hθm(298 K，Cu2O)＋△f Hθm(O2)-4△f Hθm(298 K，CuO) ＝2×(-169)＋0－4×(-157.3)＝291.2 kJ·mol-1 △r Sθm(298 K)＝2Sθm(298 K，Cu2O)＋Sθm(298 K，O2)-4Sθm(298 K，CuO) ＝2×93.3＋205.138－4×42.7＝220.94 J·mol-1·K-1 分解时：△r Gθm≤0 即△r Hθm(298 K) - T△r Sθm(298 K)≤0 ∴T≥△r Hθm(298 K)/△r Sθm(298 K)＝1318 K 在此反应中，△r Hθm(298 K)>0，△r Sθm(298 K)>0，故该反应的自发性是熵驱动的。温度升高，此反应更易朝着正反应方向进行。 2. 银器与硫化物反应表面变黑是生活中的常见现象。 （1）设空气中H2S气和H2气“物质的量”都只达10-6 mol，问在常温下银和硫化氢能否反应生成氢气?温度达到多高，银器表面才不会因上述反应而变黑? （2）如果考虑空气中的氧气加入反应，使反应改为2 Ag(s) + H2S(g) + 1/2O2(g)== Ag2S(s) + H2O(l)，该反应是否比银单独和硫化氢反应放出氢气更容易发生?通过计算来回答。温度对该反应自发性的影响如何? 附：298 K下Ag2S的标准生成焓和标准熵分别为-31.8 kJ·mol-1和146 J·mol-1·K-1 解：（1）2Ag(s) + H2S(g) == Ag2S(s) + H2(g) 298K时，△r H mθ=△f Hθm(Ag2S)- △f Hθm(H2S) =-31.8-(-20.63) kJ·mol-1 =-11.17 kJ·mol-1 △r S mθ=130.684+146-205.79--2×42.55 J·K-1·mol-1 =-14.206 J·K-1·mol-1 △r G mθ=△r H mθ- T△r S mθ=-6.94 kJ·mol-1 △r G m=△r G mθ+ RT ln[(p(H2)/pθ)/(p(H2S)/pθ)]= △r G mθ=-6.94 kJ·mol-1 要使反应不发生，则△r G mθ≥0 T≥△r H mθ/△r S mθ=787 K 即温度高于787 K银器表面才不会因上述反应而变。 如何巧解化学计算题 化学计算题是中学生在化学学习中比较头痛的一类题目，常用的化学计算巧解方法有如下几种： 一、守恒法。化学反应中反应物和生成物都必须守恒，利用守恒法可以很快建立等量关系，达到速算效果。 例1：将Mg、Cu混合物26.4g投入到适量的稀硝酸中完全溶解，收集到标准状况下的NO气体8.96L。再加入过量的5mol/L的NaOH溶液300ml，金属离子完全沉淀，则形成沉淀的质量是： A.43.2g B.46.8g C.53.6g D.63.8g 解：由守恒定律，此过程中得失电子守恒。现生成气体8.96L，即有0.4摩尔HNO3参与了反应，转移电子数为1.2mol，当Cu2+和Mg2+与NaOH反应时，金属离子完全沉淀，故消耗OH-为（0.3+0.3）×2=1.2mol，OH-的量和转移的电子的量相等，沉淀的质量等于金属的质量加消耗的OH-的质量，26.4+1.21×7=46.8，选B 二、差量法。即运用差量变化的数值快捷准确地建立定量关系，排除干扰，迅速解题。 例2：在6升的密闭容器中，放入3升X（气）和2升Y（气），发生下列反应：4X（气）+3Y（气） =2Q（气） +nR（气）。达到平衡后，容器内温度不变，混和气体的压强增加5%，X的浓度减小1/3，则该反应方程式中的n值是： A.3 B.4 C.5 D.6 解一：选用差量法，按题意“压强增加5%”，即混和气体的体积增加了（2+3）×5%=0.25L。根据方程式，4X+3Y 只能生成2Q+nR，即每4体积X反应，总体积改变量为（2+n）-（4+3）=n-5。现有×3L=1L的X反应，即总体积改变量为1L×[（n-5）/4]=0.25L，从而求出n=6。 解二：抓住“压强增加5%”，反应生成了Q和R之后，压强增大，正反应肯定是体积增大的反应，则反应方程式中X与Y的系数之和必小于Q与R的系数之和，所以4+3<2+n，得出n>5选D 三、关系式法。对于多步反应，列出对应的关系式，快速地在要求的物质的数量与题目给出物质的数量之间建立定量关系，是最经常使用的方法之一。 例3：一定量的铁粉和9克硫粉混合加热，反应后再加入过量盐酸，将生成的气体完全燃烧，共收集得9克水，求加入的铁粉质量为： A.14g B.42g C.56g D.28g 由题意列关系式：（1）Fe-FeS（铁守恒）-H2S（硫守恒）-H2O（氢守恒）;（2）Fe-H2（化学方程式）-H2O（氢定恒）。每1个铁最终生成了1个H2O，则得出铁的物质的量 2018年全国初中化学竞赛 (第二十二届天原杯>复赛试题 可能用到的相对原子质量 H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg:24 Al:27 S:32 Cl:35.5 K:39 Ca:40 Fe:56 Cu:64 Zn:65 Ag:108 Cd:112 Sn:119 Ba:137 Pb:207 Si:28 一、选择题(本题包括15个小题，每小题2分，共30分。每小题有1个或2个选项符合题意。 1.我国“化学”一词最早出于《化学鉴原》<1871年）。该书把一种元素翻译为“矽 2019年全国高中学生化学竞赛（省级赛区）试题 第一题（9分） 用α粒子撞击铋－209合成了砹－211。所得样品中砹－211的浓度＜10－8mol/L，砹－211同位素半衰期较长，足以用它来研究砹的化学性质。 1．写出合成砹的核反应方程式。 2．已知室温下用CCl4萃取I2的分配系数为c I 2(CCl4)/c I 2 (H2O)＝84，预计用CCl4萃取 AtI的分配系数c AtI(CCl4)/c AtI(H2O) 84（填＞，＜或＝）；理由是。 3．已知I 2 ＋I－I3－的平衡常数K＝800，可推断AtI＋I－AtI2－的平衡常数 K800（填＞，＜或＝）；依据是。 4．在AtI中加入I2和I－的混合溶液，滴加AgNO3溶液，发现所得沉淀中只有AgI而没有共沉淀的AgAt（如果有AgAt，必然会被共沉淀），然而在上述产物中加入Pb(IO3)2却发现有砹的共沉淀。写出有关化学方程式，解释上述实验现象。 5．已知室温下ICH2COOH的p K a＝3.12，由此可推断AtCH2COOH的p K a 3.12（填＞，＜或＝）；理由是。 第二题（12分） 为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。 1．左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。 2．右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为＋3，问：铁的平均氧化态多大？ 第三题（10分） 化学】初三化学《溶液》解题技巧及经典题型及练习题（含答案） 一、选择题 1．下列有关溶液的说法符合实际的是（） A．将澄清的饱和石灰水加热，无白色浑浊出现B．20℃时氯化钠溶解度是36g，将30g 氯化钠放入50g 水中充分搅拌，得到80g 溶液C．硫酸溶液中存在的阳离子全部是H+ D．溶液一定是无色透明的液体 【答案】C 【解析】 A、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，升温会使溶质析出出现浑浊，故此选项错误． B、由20℃时氯化钠溶解度可知，30g 氯化钠不能都溶解在50g 水中，只能溶解18g 形成68g 溶液，故此选项错误． C、硫酸在水中电离时会出现氢离子与硫酸根离子，除氢离子外再无其他带正电的离子，故此选项正确． D、溶液一定透明但不一定无色，例如硫酸铜的溶液是蓝色的，故此选项错误． 故选C 2．下图是甲、乙两种固体物质在水中的溶解度曲线。下列说法不正确的是 A．10℃时，甲、乙两种物质的饱和溶液浓度相同 B．保持20℃，蒸发溶剂可使接近饱和的乙溶液变成饱和溶液 C．30℃时，将40g 甲物质加入50g 水中，充分溶解后溶液的质量为80g D．10℃时，将两种饱和溶液升温至30℃，溶液中溶质的质量分数都增大【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、根据溶解度曲线，10℃时，甲、乙的溶解度都是20g，故甲、乙两种物质的饱和溶液浓 度相同，选项A 正确； B、保持20℃，蒸发溶剂可使接近饱和的乙溶液变成饱和溶液，选项 B 正确； C、根据溶解度曲线，30℃时，甲物质的溶解度为60g，故将40g 甲物质加入到50g水中并 充分搅拌，只能溶解30g，故充分溶解后溶液的质量为80g，选项C 正确； D、根据溶解度曲线，物质甲、乙的溶解度都随温度的升高而增大，故10℃时，将两种饱 和溶液升温至30 ℃，都成为30℃时的不饱和溶液，但溶液中的溶质、溶剂质量都不变，故溶质质量分数也不变，选项D 错误。故选D。 化学竞赛计算题的解题方法和技巧 初中化学竞赛试题中常设置新颖、灵活的计算题，借以考查学生的灵活性和创造性。为 了提高解题速率，提高学生的逻辑、抽象思维能力和分析、解决问题的能力，掌握化学计算 的基本技巧非常必要。现将化学竞赛计算题的解题方法和技巧归纳如下，供参考。 1.守恒法 例1 某种含有MgBr2和MgO的混合物，经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%，求溴 (Br)元素的质量分数。(Br---80) 解析：在混合物中，元素的正价总数=元素的负价总数，因此，Mg原子数×Mg元素的化 合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值。 设混合物的质量为100克，其中Br元素的质量为a克，则38.4 故Br%=40%。 2.巧设数据法 例2 将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热，排出气体后质量变为 w 克，求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比。 解析：由2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑ 可知，残留固体仅为Na2CO3，可巧设残留固体的质量为106克，则原混合物的质量为 106克×2=212克，故m NaHCO3=168克，m NH4HCO3=212克-168克=44克。 3.极值法 例3 取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中，反应结束 后，金属仍有剩余；若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反 应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为( ) A.24 B.40 C.56 D.65 解析：盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.125克，9.125克盐酸溶质最多产生H2 的质量为=0.25克。由题意知，产生1克H2需金属的平均质量小于3.5克×4=14 克，大于2.5克×4=10克，又知该金属为二价金属，故该金属的相对原子质量小于28，大于 20。答案选A。 4.十字交叉法 初三化学计算题 1．用氯酸钾和二氧化锰的混合物16g，加热制取氧气，待完全反应，冷却后称量，得到11．2g固体物质，计算原混合物中二氧化锰的质量（计算结果保留二位小数）。 2．刘彬同学的姑父从三峡搬迁到我们家乡后，准备兴建一座碳酸钙精粉厂。为检测当地石灰石中碳酸钙的纯度，他在实验室用6g石灰石样品（杂质不参加反应）与19g稀盐酸恰好完全反应，测得残留物为22.8g。求： （1）依椐质量守恒定律，生成二氧化碳g； （2）样品中碳酸钙的质量分数； （3）所用稀盐酸溶液中溶质的质量分数。 3、某工厂的废料中含铁和铜，需回收此废料中的铜．现取铁和铜的混合物样品l0g，向其中加入废弃的稀硫酸50g恰好完全反应，产生0．1gH2。 求：①废料中铜的质量分数。 ②废弃稀硫酸中硫酸的质量分数。 7．取碳酸钠和氯化钠的固体混合物13，6g，与质量为73g的稀盐酸恰好完全反应?产生二氧化碳气体的质量为4．4g，计算： (1)固体混合物中碳酸钠的质量 (2)该稀盐酸中溶质的质量分数 (3)反应所得的溶液中溶质的质量分数(最后结果保留一位小数) 9．(6分) 小华想测定Cu-Zn合金及Cu-Ag合金中铜的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀盐酸和必要的仪器。 （1）你认为能测出其铜的质量分数的是____________合金； （2）小华取该合金的粉末32.5g，与足量该盐酸充分反应，经测定，产生了0.4g气体请求出该合金中铜的质量分数。 （3）若想测出该盐酸的质量分数，你认为实验时必须提供和测出的数据是_________（选填序号）。 A．参加反应的合金质量B．参加反应的稀盐酸的质量 C．参加反应的稀盐酸的体积和密度D．产生气体的质量 17、(本题要求写出计算过程) 将1.80g不纯的氯化铜样品(杂质不溶于水,也不参加反应)跟一定量的氢氧化钠溶液恰好完全反应,过滤后得到溶质质量分数为20.0%的溶液5.85g。求： （1）样品中氯化铜的质量分数 （2）加入氢氧化钠溶液的质量。 答案： 1．解：设原混合物中KClO3质量为x，依题意可知完全反应后生成氧气的质量为： 16g-11．2g=4．8g（1分） MnO2 由2KClO3=====2KCl+3O2↑（1分） △ 2.44 3．（5分）（1）解：设质量为x的这种稀硫酸可与4.0gCuO恰好完全反应 CuO ＋H2SO4 ＝CuSO4 ＋H2O（2分） 80 98 4.0g 10% x ＝（1分） 竞赛时间3小时。迟到超过半小时者不能进考场。开始考试后1小时内不得离场。时间到，把试卷(背面朝上)放在桌面上，立即起立撤离考场。 ●试卷装订成册，不得拆散。所有解答必须写在指定的方框内，不得用铅笔填 写。草稿纸在最后一页。不得持有任何其他纸张。 ●姓名、报名号和所属学校必须写在首页左侧指定位置，写在其他地方者按废 卷论处。 ●允许使用非编程计算器以及直尺等文具。 第一题 (17分) Cr及其化合物在现今工业上十分常用，Cr占地壳蹭的丰度为0.0083%，主要来源是铬铁矿、铬铅矿。最初Cr的提炼是用铬铁矿与焦炭共热生产的。 1.写出铬铁矿、铬铅矿的化学式，写出铬铁矿与焦炭共热的反应方程式。 。其水溶液可有三2.Cr常见的价态为+3和+6，常见的Cr（Ⅲ）化合物为CrCl 3 种不同的颜色，分别为紫色、蓝绿色和绿色，请分别画出这三种不同颜色的Cr （Ⅲ）化合物阳离子的立体结构。指出Cr的杂化方式 3.常见的Cr（Ⅵ）化合物是重铬酸钾，是由铬铁矿与碳酸钠混合在空气中煅烧后用水浸取过滤，然后加适量硫酸后加入氯化钾即可制得，写出涉及的反应方程式。 4.在钢铁分析中为排除Cr的干扰可加入NaCl和HClO 加热至冒烟来实现，写出 4 (CN)2被称为拟卤素，其性质与卤素单质既有相似点，也有一些不同。它可以由含有同一种元素的两种化合物一同制取得到。 1. 写出制取(CN)2的反应方程式。 2. (CN)2不稳定，它在水溶液中有2种水解方式，其中一种是生成HCN与HOCN。 请分别写出(CN)2的两种水解反应的方程式。 3. HCN在加热时与O2反应，反应比为8:3，写出该反应方程式。 4.液态的HCN不稳定，易聚合。其中，三聚体中包含有2种不同环境的C, 2 种不同环境的H与2种不同环境的N；而四聚体中H只有1种环境，C，N则各有2种不同环境。试画出两种聚合体的结构，并分别标明它们中所具有的 SmCo5是一种典型的AB5型金属化合物，可作为磁性材料，其结构如下 其中大球为Sm，小球为Co。而另一种永磁体材料X跟SmCo5的结构密切相关，他是将如图（a）层的1/3Sm原子用一对Co原子代替，并且这对Co原子不在（a）平面上而是出于该平面的上方和下方，其连线被（a）平面垂直平分。且相邻两（ABAB……型排列，三方晶胞则为ABCABC……型排列。初三化学专题 初中化学计算题解题方法
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