化学计算法

Ⅰ 化学有关物质的量的计算方法

1.差量法

差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出所谓“理论差量”。这个差量可以是质量、气体物质的体积、压强、物质的量、反应过程中热量的变化等。该差量的大小与参与反应的物质有关量成正比。差量法就是借助于这种比例关系，解决一定量变的计算题。解此类题的关键是根据题意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际差量”，列出比例式，求出答案。

2.守恒法

在化学中有许多守恒关系，如质量守恒、电子转移守恒、电荷守恒、化合价代数和守恒等。

(1)质量守恒

①宏观表现：变化前后质量守恒。

②微观表现：变化前后同种元素的原子个数守恒。

(2)电子转移守恒

在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数(或化合价降低总数)等于还原剂失电子总数(或化合价升高总数)。

(3)电荷守恒

①在电解质溶液中，阴离子所带总负电荷数与阳离子所带总正电荷数必须相等。

②在离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数必须相等且电性相同

(4)化合价代数和守恒

任一化学式中正负化合价的代数和一定等于零。借此可确定化学式。

运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。

3.关系式(量)法

化学计算的依据是物质之间量的比例关系，这种比例关系通常可从化学方程式或化学式中而得。但对复杂的问题，如已知物与待求物之间是靠很多个反应来联系的，这时就需直接确定已知量与未知量之间的比例关系，即“关系式”。其实从广义而言，很多的化学计算都需要关系式的。只是对于多步反应的计算其“关系式”更是重要与实用。

“关系式”有多种，常见的有：质量或质量分数关系，物质的量或粒子数关系式，气体体积的关系式等。

确定已知与未知之间的关系式的一般方法：

△

(1)根据化学方程式确定关系式：先写出化学方程式，然后再根据需要从方程式中提练出某些关系。如：

MnO2＋4HCl(浓)====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可得如下关系：4HCl～Cl2

(2)根据守恒原理确定关系式

如：2Na～H2

其他技法如平均值法、极值法、讨论法等将在今后的学习中逐渐接触研究。

Ⅱ 化学式的计算方法

有关化学式的计算
常用的计算公式（以化合物 AmBn 为例）
1、相对分子质量 = A的相对原子质量×m + B 的相对原子质量×n
注：计算结晶水合物的相对分子质量时,化学式中的“•”表示相加,而不表示相乘.
2、A的质量分数= A的相对原子质量×m / AmBn 的相对分子质量 ×100%
注、利用上述公式计算时,某元素的原子个数应写在该元素符号前面,不能写在右下角.
3、AB 元素的质量比：A:B= (A的相对原子质量×m):(B 的相对原子质量×n )
注：计算时一定要写清楚各元素质量比顺序,因顺序不同,比值也不同.
4、A元素的质量 == 化合物（AmBn）的质量×A的质量分数

Ⅲ 高中化学常用的7种计算方法

化学计算常用方法

守恒法 利用反应体系中变化前后，某些物理量在始、终态时不发生变化的规律列式计算。主要有：（1）质量守恒；（2）原子个数守恒；（3）电荷守恒；（4）电子守恒；（5）浓度守恒（如饱和溶液中）；（6）体积守恒；（7）溶质守恒；（8）能量守恒。

差量法 根据物质发生化学反应的方程式，找出反应物与生成物中某化学量从始态到终态的差量（标准差）和实际发生化学反应差值（实际差）进行计算。主要有：（1）质量差；（2）气体体积差；（3）物质的量差；（4）溶解度差……实际计算中灵活选用不同的差量来建立计算式，会使计算过程简约化。

平均值法 这是处理混合物中常用的一种方法。当两种或两种以上的物质混合时，不论以何种比例混合，总存在某些方面的一个平均值，其平均值必定介于相关的最大值和最小值之间。只要抓住这个特征，就可使计算过程简洁化。主要有：（1）平均相对分子质量法；（2）平均体积法；（3）平均质量分数法；（4）平均分子组成法；（5）平均摩尔电子质量法；（6）平均密度法；（7）平均浓度法……

关系式法 对于多步反应体系，可找出起始物质和最终求解物质之间的定量关系，直接列出比例式进行计算，可避开繁琐的中间计算过程。具体有：（1）多步反应关系法：对没有副反应的多步连续反应，可利用开始与最后某一元素来变建立关系式解题。（2）循环反应关系法：可将几个循环反应加和，消去其中某些中间产物，建立一个总的化学方程式，据此总的化学方程式列关系式解题。

十字交叉法 实际上是一种数学方法的演变，即为a1x1+a2x2=a平×(x1+x2)的变式，也可以转化为线段法进行分析。（1）浓度十字交叉法；（2）相对分子质量十字交叉法等。

极值法 当两种或多种物质混合无法确定其成分及其含量时，可对数据推向极端进行计算或分析，假设混合物质量全部为其中的某一成分，虽然极端往往不可能存在，但能使问题单一化，起到了出奇制胜的效果。常用于混合物与其他物质反应，化学平衡混合体系等计算。

讨论法 当化学计算中，不确定因素较多或不同情况下会出现多种答案时，就要结合不同的情况进行讨论。将不确定条件转化为已知条件，提出各种可能答案的前提，运用数学方法，在化学知识的范围内进行计算、讨论、推断，最后得出结果。主要有以下几种情况：（1）根据可能的不同结果进行讨论；（2）根据反应物相对量不同进行讨论；（3）运用不定方程或函数关系进行讨论。

估算法 有些化学计算题表面看来似乎需要进行计算，但稍加分析，不需要复杂计算就可以推理出正确的答案。快速简明且准确率高，适合于解某些计算型选择题。但要注意，这是一种特殊方法，适用范围不大。

Ⅳ 化学计算详细的方法

1． 掌握化学计算中的常用方法和技巧。
2． 强化基本计算技能，提高速算巧解能力和数学计算方法的运用能力。
【经典题型】
题型一：差量法的应用
【例1】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa , 270C）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。
【点拨】原混和气体总体积为90毫升，反应后为70毫升，体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。
CxHy + （x+ ）O2 xCO2 + H2O 体积减少
1 1+
10 20
计算可得y=4 ，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4
【规律总结】
差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。
【巩固】
1、现有KCl、KBr的混合物3.87g，将混合物全部溶解于水，并加入过量的AgNO3溶液，充分反应后产生6.63g沉淀物，则原混合物中钾元素的质量分数为
A.0.241 B.0.259 C.0.403 D.0.487
题型二：守恒法的应用
【例2】Cu、Cu2O和CuO组成的混合物，加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到224mLNO气体（标准状况）。求：
（1） 写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。
（2） 产物中硝酸铜的物质的量。
（3） 如混合物中含0.01moLCu，则其中Cu2O、CuO的物质的量分别为多少？
（4） 如混合物中Cu的物质的量为X，求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。
【点拨】本题为混合物的计算，若建立方程组求解，则解题过程较为繁琐。若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解，则可达到化繁为简的目的。
（1） 利用电子守恒进行配平。3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO↑+7H2O
（2） 利用N原子守恒。n（HNO3）== 0.06mol，n（NO）== 0.01mol，
则n（Cu(NO3)2）==（0.06-0.01）/2=0.025mol
（3） 本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O，所以利用电子守恒可直接求解。
转移电子总数：n（e-）= n（NO）×3==0.03mol
Cu提供电子数：0.01×2=0.02mol
Cu2O提供电子数：0.03-0.02=0.01mol n（Cu2O）=0.01/2=0.005mol
n（CuO）=0.0025-0.01-0.005×2=0.005mol
（4） 根据（3）解法可得n（Cu2O）=0.015-Xmol n（CuO）=X-0.005mol。根据电子守恒进行极端假设：若电子全由Cu提供则n（Cu）=0.015mol；若电子全由Cu2O提供则n（Cu2O）=0.015mol，则n（Cu2+）==0.03mol大于了0.025mol，说明n（Cu）不等于0，另根据n（CuO）=X-0.005mol要大于0可得n（Cu）>0.005mol。所以0.005mol < n（Cu）<0.015mol。
【规律总结】
化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如此。
【巩固】
2、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。燃烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是
A.35g B.30 g C.20 g D.15 g
题型三：关系式法的应用
【例3】为了预防碘缺乏病，国家规定每千克食盐中应含有40～50毫克的碘酸钾。为检验某种食盐是否为加碘的合格食盐，某同学取食盐样品428克，设法溶解出其中全部的碘酸钾。将溶液酸化并加入足量的碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色，再用0.030mol/L的硫代硫酸钠溶液滴定，用去18.00mL时蓝色刚好褪去。试通过计算说明该加碘食盐是否为合格产品。有关反应如下：
IO3－＋5I－＋6 H＋→3I2＋3H2O
I2＋2S2O32－→2I－＋S4O62－
【点拨】本题为多步反应的计算，可根据反应方程式直接建立IO3－和S2O32－的关系式进行求解。
解： 6S2O32－ ------- IO3－
6mol 1mol
0.030mol/L×18.00mL×10-3 n
n（I2）==0.09×10-3mol
每千克食盐中含KIO3：

∴该加碘食盐是合格的
【规律总结】
实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时，往往涉及到多步反应：从原料到产品可能要经过若干步反应；测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系，依据若干化学反应方程式，找出起始物质与最终物质的量的关系，并据此列比例式进行计算求解方法，称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式，建立关系式的方法主要有：1、利用微粒守恒关系建立关系式，2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式，3、利用方程式的加合建立关系式。
【巩固】
3、已知脊椎动物的骨骼中含有磷。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法。称取某动物骨灰样品0.103 g，用硝酸处理，使磷转化成磷酸根。再加入某试剂，使磷酸根又转化成沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mo24O77的固体（其式量以3.60 ×103计）0.504 g。试由上述数据计算该骨灰样品中磷的质量分数。（磷的相对原子质量以31.0 计。）
题型四：平均值法的应用
【例4】由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混和物10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升，则混和物中一定含有的金属是
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
【点拨】本题利用平均摩尔电子质量求解，据10克金属与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升可得金属平均摩尔电子质量为10g/mol。四种金属的摩尔电子质量分别为：Zn：32.5g/mol、Fe：28g/mol、Al：9g/mol、Mg：12g/mol，其中只有Al的摩尔电子质量小于10g/mol，故答案为C。
【规律总结】
所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是：两个数Mr1和Mr2（Mr1大于Mr2）的算术平均值Mr，一定介于两者之间。所以，只要求出平均值Mr，就可以判断出Mr1和Mr2的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。常见方法有：求平均原子量、平均式量、平均摩尔电子质量、平均组成等。
【巩固】
4、由10g含有杂质的CaCO3和足量的盐酸反应，产生CO20.1mol，则此样品中可能含有的杂质是
A.KHCO3和MgCO3 B.MgCO3和SiO2
C.K2CO3和SiO2 D.无法计算
题型五：极端假设法的应用
【例5】将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是
A.2 g B.4 g C.8 g D.10 g
【点拨】本题给出的数据不足，故不能求出每一种金属的质量只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气质量最大的为锌，质量最小的为铝。故假设金属全部为锌可求的金属质量为8.125g，假设金属全部为铝可求的金属质量为2.25g，金属实际质量应在2.25g ~~8.125g之间。故答案为B、C。
【规律总结】
“极端假设法”是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用，可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。
【巩固】
5、0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是
A．30 B．46 C．50 D．66
题型六：讨论法的应用
【例6】向300mL KOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在减压低温下蒸发溶液，得到白色固体。请回答下列问题：
（1）由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成，并分别列出。
（2）若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到11.9g的白色团体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少
【点拨】（1）由于CO2和KOH反应时物质的量之比不同则产物不同，故可根据CO2和KOH反应时物质的量之比对产物进行讨论。由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O ②CO2＋KOH＝KHCO3可知n（CO2）/n（KOH）=1/2时产物为K2CO3，n（CO2）/n（KOH）=1时产物为KHCO3，所以n（CO2）/n（KOH）<1/2时，KOH 过量则产物为K2CO3＋KOH ； 1/2< n（CO2）/n（KOH）<1时，对于①反应来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足，所以产物为K2CO3＋KHCO3 ；n（CO2）/n（KOH）>1时，二氧化碳过量，则固体产物为KHCO3。答案为：①K2CO3＋KOH ②K2CO3 ③K2CO3＋KHCO3 ④KHCO3
（2）由：①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O ②CO2＋KOH＝KHCO3
22.4L(标态) 138g 22.4L(标态) 100g
2.24L(标态) 13.8g 2.24L(标态) 10.0g
∵ 13.8g＞11.9g＞10.0g
∴ 得到的白色固体是 K2CO3和KHCO3的混合物。
设白色固体中 K2CO3 x mol，KHCO3 y mol，即
①CO2＋2KOH＝K2CO3＋H2O ②CO2＋KOH＝KHCO3
x mol 2x mol x mol y mol y mol y mol
x mol＋y mol＝2.24L/22.4mol"L—1＝0.100 mol （CO2）
138g"mol—1 × x mol 100 g"mol—1 × y mol＝11.9g （白色固体）
解此方程组，得
x＝0.0500mol （K2CO3）
y＝0.0500mol （KHCO3）
∴ 白色固体中 ，K2CO3 质量为 138g"mol—1 × 0.0500mol＝6.90g
KHCO3质量为 100 g"mol—1 ×0.0500mol＝5.00g
消耗 KOH 物质的量为
2x mol＋y mol＝2×0.0500mol＋0.0500mol＝0.150mol
∴所用 KOH 溶液物质的量浓度为
0.150mol/0.300L ＝ 0.500 mol"L—1
【规律总结】
有一类化学计算题，由于某一条件的不确定，结果可能是两个或两个以上，也可能在某个范围内取值，这类题需要用讨论的方法求解。常见的类型：1、讨论反应发生的程度；2、讨论反应物是否过量；3、讨论反应物或生成物的组成范围；4、讨论不定方程的解。
【巩固】
6、常温下盛有10ml NO2和10 ml NO 组成的混合气体的大试管倒立于水中，当向其中缓缓通入O2一段时间后，试管内残留有2mL气体，则通入O2的体积可能为多少升?