教师招聘考试《化学计算基础知识》考点二

 具体解题方法及例题：

【十字交叉法】

十字交叉法作为一种简化的解题方法，应用于某些基于二元混合体系所产生的具有平均意义的数值的计算问题，表现出简化思路、简便运算等显著优点。

若a 、b分别表示某二元混合物中的两种组分A、B的量，c为a、b的相对平均值，nA / nB为二元混合体系中A和B的组成比，根据平均值的计算原理：

例、 150℃时，将1 L混合烃与9 L氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复至150℃，体积恒定时，容器内压强增大8%，则该混合烃的组成是( )

A 甲烷与乙烷体积比是1∶4 B 丙炔与乙炔体积比是1∶4

C 乙烯与丁烷体积比是1∶4 D 乙烯与丁烯体积比是1∶4

解析：反应前后压强有所改变可运用差量法解析。应注意：

①150℃时水呈气态; ②容器内压强增大8%即为气体物质的量增大8%。

根据氢原子数判断，选项A、B可排除。

运用十字交叉法，推断C、D中哪个选项符合题意?

答案： D

【守恒法】

所谓"守恒"就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数值相等;复分解反应中阴阳离子所带正负电荷总量相等;氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等;几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。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。

中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况：

1)、根据反应前后某一微粒的物质的量保持不变进行巧解运算;

2)、根据化学式中正负化合价总数相等，确立化学式;

3)、根据化学式中阴、阳离子所带电荷总数相等，求离子所带的电荷或某离子的物质的量或物质的量浓度;

4)、根据氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等而进行的有关计算;

5)、根据原电池中正负两极得失电子总数相等的规律，求两极产物的量或未知金属的相对原子质量等。

例、Na2S2O3可作为脱氯剂，己知25.0 ml, 0.100mol/L Na2S2O3溶液恰好把224mL(标况)Cl2完全转化为Cl-，则S2O32-将转化为

A S2- B S C SO32- D SO42-

解析：氧化剂得电子总物质的量等于还原剂失电子总物质的量。设S元素反应后化合价为X ，即0.224/22.4×2=0.100×25×10-3×2×(X-2) 解得，X = 6.

例、羟胺(H2NOH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25ml 0.049mol/L的羟胺酸性溶液跟足量的Fe2(SO4)3溶液煮沸条件反应，生成的Fe2+恰好与24.50mL，0.02mol/L的酸性KMnO4作用。FeSO4+KMnO4+H2SO4===Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O则在上述反应中，羟胺的氧化产物是

A.N2 B.N2O C.NO D.NO2

解析：Fe2(SO4)3被羟胺还原为FeSO4 又被酸性KMnO4氧化为Fe2(SO4)3，相当于未参加氧化还原反应。还原剂是羟胺，氧化剂是酸性KMnO4。羟胺中氮元素反应前-1价，设反应后化合价为n ，有25×0.049×(n+1) = 24.50×0.02×(7-2)，解得 n = 1 .

答案：B

【极值法】

极值法就是先将思路引向极端状况，使问题简化顺利得出结论，然后再回过头来认识现实问题的方法，常用来判断混合物的组成。

例、0.03mol Cu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是( )

A、30 B、46 C、50 D、66

解析：设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为：x、y、z，根据题意得：x + y + z = 0.05①式，再由电子守恒可得：3x+y+2z=0.06 ②式。②式减去①式得：2x + z = 0.01 ③式。现讨论③、①式：

(1)假设x=0时，则z=0.01 mol，即N2O4物质的量的为极值0.01 mol、NO2为0.04 mol，可得此时气体的平均相对分子质量为：(92×0.01+46×0.04)/0.05 = 55.2 。

(2)假设z=0时，则x=0.005 mol，即NO物质的量的极值为0.005 mol、NO2为0.045 mol可得此时气体的平均相对分子质量为：(30×0.005+46×0.045)/0.05 =44.4 。

故原混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间，故选B、C

答案：B C

【估算法】

此法主要用于选择题的解答。有些计算选择题表面上看起来似乎需要计算，但只要注意审题，稍加分析，便可以目测心算，得到准确答案。

例、将两种金属单质混合物13g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是

A、Zn和Fe B、Al和Zn C 、Al和Mg D、Mg和Cu

解析：将混合物当作一种金属来看,因为是足量稀硫酸，13g金属全部反应生成11.2L (0.5mol)气体全部是氢气，也就是说，这种金属每放出1mol氢气需26g。如果全部是+2价的金属，其平均原子量为26，则组成混合物的+2价金属，其原子量一个大于26，一个小于26.代入选项，在置换出氢气的反应中，显+2价的有Zn，原子量为65。Fe原子量为56，Mg原子量为24，但对于Al，由于在反应中显+3价，要置换出1mol氢气，只要18gAl便够，可看作+2价时其原子量为27/(3/2)=18，同样假如有+1价的Na参与反应时，将它看作+2价时其原子量为23×2=46,对于Cu,因为它不能置换出H2,所以可看作原子量为无穷大，从而得到A中两种金属原子量均大于26，C中两种金属原子量均小于26，所以A,C都不符合要求，B中Al的原子量比26小，Zn比26大，D中Mg原子量比26小，Cu原子量比26大。

答案：BD

【图象法】

应用图象分析法解题的一般步骤是：分析图象时做到"五看"：

看坐标，看比例，看起点，看终点，看特征。

找出图与化学反应的量的关系，列出方程式或列出变量与函数的关系式。解方程式或函数式。

例题、将一定质量的镁、铝合金投入100ml一定物质的量浓度HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/L NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH体积关系如下图：

求：1)原合金中镁、铝质量各多少?

2)HCl的浓度为多少?

1)解析：由图可知11.6g是Mg(OH)2的质量，(19.4-11.6)=7.8g Al(OH)3的质量。V(NaOH)由0~20ml是中和HCl(因无沉淀) 所以，设合金中有镁x g ，有铝y g ：

2)设与镁反应的盐酸为a mol ,与铝反应的盐酸为b mol ,与NaOH反应的盐酸为c mol