高中化学计算方法总结
高中化学常见化学计算方法

高中化学常见化学计算方法高中化学中,常见的化学计算方法主要涉及元素定量关系、物质的质量与物质的量关系、物质的质量和体积关系以及溶液稀释等方面。
下面将逐一介绍这些常见的化学计算方法。
1.元素定量关系元素定量关系是指在反应中各元素的质量之间的定量关系。
在元素定量关系的计算中,首先需要根据化学方程式确定反应中的元素的原子数目比例,然后根据其中一元素的质量或物质的质量,计算其他元素的质量或物质的质量。
例如,在氧化铁的合成反应中,反应方程式为:4Fe+3O2→2Fe2O3、如果已知Fe的质量,想要计算Fe2O3的质量,可首先根据方程式计算出Fe2O3中Fe的原子数目,然后根据Fe的质量计算出Fe2O3的质量。
2.物质的质量与物质的量关系物质的质量与物质的量之间的关系即摩尔质量的概念。
在化学计算中,物质的质量与物质的量可以通过摩尔质量进行转化。
摩尔质量是指一个物质中1摩尔(6.022 × 10^23个实体)的质量,单位是g/mol。
物质的质量与物质的量之间的关系可以通过以下公式表示:物质的量=物质的质量/摩尔质量。
例如,已知NaCl的物质的质量为5g,想要计算其中的物质的量时,可以根据NaCl的摩尔质量(即Na的原子量+Cl的原子量)计算出物质的量。
3.物质的质量和体积关系物质的质量和体积之间的关系可以通过物质的密度来计算。
密度是指物质的单位体积质量,其计算公式为密度=物质的质量/物质的体积。
由于1mol气体占据相等的体积,因此,在气体状态下,物质的质量和物质的量之间的关系可以通过气体的摩尔质量和气体的密度来计算。
例如,已知气体的摩尔质量为28.96 g/mol,密度为2.77 g/L,想要计算其质量时,可以根据摩尔质量和密度计算出其质量。
4.溶液稀释溶液稀释是指通过添加溶剂来稀释溶液,从而改变溶液的浓度。
在溶液稀释中,可以通过溶液的体积和浓度来计算沉淀的物质的质量。
根据溶液的浓度可以计算出溶液中的溶质的物质的质量,然后根据稀释前后溶液的质量和浓度的关系计算出沉淀的物质的质量。
高中化学常用计算公式

高中化学常用计算公式高中化学中常用的计算公式主要包括摩尔质量计算、溶解度计算、浓度计算、反应路线计算、酸碱滴定计算、氧化还原反应计算等等。
一、摩尔质量计算:1.摩尔质量(M)=相对分子质量(Mr)/摩尔量(n)2.摩尔量(n)=质量(m)/摩尔质量(M)例如:H2SO4的Mr为98 g/mol,如果有2 g的H2SO4,求其摩尔量。
解:摩尔量(n)=质量(m)/摩尔质量(M)=2 g/98 g/mol≈0.020 mo二、溶解度计算:1.溶解度(S)=溶质在溶剂中的质量(m)/溶剂的质量(M)例如:已知60g的氯化钠溶解于200g的水中,求氯化钠的溶解度。
解:溶解度(S)=溶质在溶剂中的质量(m)/溶剂的质量(M)=60g/(60g+200g)≈0.23三、浓度计算:1.质量浓度(C)=溶质的质量(m)/溶液的体积(V)例如:已知溶液中含有10g的氯化钠,溶液的体积为100mL,求氯化钠的质量浓度。
解:质量浓度(C)=溶质的质量(m)/溶液的体积(V)=10g/100mL=100g/L四、反应路线计算:1.反应物的量与生成物的量之间的关系可以根据化学方程式得到。
例如,对于A+B→C+D,如果已知A的量,则可以根据化学方程式计算出B 的量、C的量和D的量。
例如:已知反应1 mol的甲烷与氧气反应生成水和二氧化碳,求生成物水和二氧化碳的摩尔量。
解:根据化学方程式CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O,可知1 mol的甲烷生成1 mol的二氧化碳和2 mol的水。
五、酸碱滴定计算:1. 氢离子浓度(pH)= -log[H+],其中[H+]为氢离子的浓度。
2.酸碱滴定中可以根据已知溶液的体积和浓度,计算出另一种溶液的体积和浓度。
例如:已知0.1 mol/L的盐酸滴定到了100 mL的0.05 mol/L的碳酸钠溶液中,求中和点的体积和酸溶液的浓度。
解:根据盐酸和碳酸钠的化学方程式,Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O,可以推算出滴定的摩尔比例为1:2、根据摩尔比例和已知的碳酸钠溶液体积和浓度,可以计算出滴定的中和点体积为100 mL,酸溶液的浓度为0.2 mol/L。
高中化学常见化学计算方法归纳

高中化学常见化学计算方法归纳高中化学常见化学计算方法归纳:在学习化学的过程中,化学计算是非常重要的一部分。
通过化学计算,我们可以推导出物质的量、质量、体积等实验数据,帮助我们解决化学实验和理论问题。
下面将对高中化学中常见的化学计算方法进行归纳总结。
一、摩尔计算1. 摩尔的定义:一个摩尔的物质包含6.02×10^23个基本粒子,通常用符号mol表示。
2. 摩尔质量计算:物质的摩尔质量等于其相对分子质量或相对原子质量的数值单位为克/mol。
计算公式为:摩尔质量 = 质量/物质的量。
3. 摩尔浓度计算:摩尔浓度是指单位体积溶液中所含物质的摩尔数。
计算公式为:摩尔浓度 = 物质的量/溶液的体积。
4. 摩尔配比计算:通过化学方程式中的摩尔数关系,可以推导出反应物质的摩尔比,从而实现实验中物质的定量使用。
二、质量计算1. 反应质量计算:通过化学方程式中的物质的相对分子质量可以推导出反应物质的质量关系。
根据化学平衡的原理,可以计算出反应物的输入质量以及生成物的产量。
2. 溶液配制计算:通过溶质的摩尔质量和溶液的摩尔浓度,可以计算出溶液中所需溶质的质量。
3. 蒸汽压计算:通过物质的分子量和温度,可以计算出其在一定温度下的蒸汽压大小。
4. 气体摩尔体积计算:根据熟悉的气体状态方程式,可以计算出气体在一定条件下的摩尔体积。
三、体积计算1. 溶液体积计算:通过摩尔浓度和溶质的摩尔质量,可以计算出所需配制溶液的体积。
2. 气体气体体积计算:通过气体的温度、压强以及摩尔体积,可以计算出气体在不同条件下的体积变化规律。
3. 气体密度计算:通过气体的分子量和标况下的气体密度,可以计算出气体在一定条件下的密度。
以上就是高中化学中常见的化学计算方法的归纳总结。
熟练掌握这些计算方法,可以帮助我们更好地理解化学知识,提高实验操作和理论分析的运用能力。
希望同学们在学习化学的过程中能够认真掌握这些计算方法,将理论知识与实际操作相结合,为未来的学习和发展打下良好的基础。
高中化学常用计算公式

高中化学常用计算公式高中化学中常用的计算公式是在化学实验和计算中经常使用的数学公式,用于求解各种化学性质和反应等问题。
这些公式包括质量计算、摩尔计算以及浓度计算等。
一、质量计算公式1. 质量计算公式是在计算物质的质量时使用的公式。
质量计算公式的基本形式为:质量=密度×体积。
其中,密度是物质的质量和体积的比值。
例如,当我们想计算某物质的质量时,首先需要测量物质的体积,然后根据密度公式计算得出其质量。
这个公式在实验室中经常使用,用于确定所需物质的质量。
2. 溶液质量计算公式:溶液质量=溶质质量+溶剂质量。
这个公式用于计算溶液的质量,其中溶液的质量由溶质质量和溶剂质量组成。
二、摩尔计算公式摩尔计算是高中化学中最常用的计算方法之一。
摩尔计算是以摩尔为单位进行计算的方法,用于计算物质的摩尔质量、摩尔浓度以及反应中物质的摩尔比等。
1. 摩尔质量计算公式:摩尔质量=质量/摩尔数。
这个公式用于计算物质的摩尔质量,其中质量是物质的质量,摩尔数是物质的摩尔数。
摩尔质量是物质相对分子质量或相对原子质量的摩尔比。
例如,当我们想计算某个物质的摩尔质量时,首先需要知道该物质的质量和摩尔数,然后根据公式计算得出摩尔质量。
摩尔质量在计算化学反应中经常用到。
2. 摩尔浓度计算公式:摩尔浓度=摩尔数/体积。
这个公式用于计算溶液的摩尔浓度,其中摩尔数是溶质的摩尔数,体积是溶液的体积。
例如,当我们想计算某溶液的摩尔浓度时,首先需要知道溶质的摩尔数和溶液的体积,然后根据公式计算得出摩尔浓度。
摩尔浓度在溶液的配制和化学反应的计算中经常使用。
三、浓度计算公式1. 质量浓度计算公式:质量浓度=溶质质量/溶液体积。
这个公式用于计算溶液的质量浓度,其中溶质质量是溶质的质量,溶液体积是溶液的体积。
例如,当我们想计算某溶液的质量浓度时,首先需要知道溶质的质量和溶液的体积,然后根据公式计算得出质量浓度。
质量浓度在化学实验和溶液的配制中经常使用。
高中化学14种基本计算题解法

高中化学14种基本计算题解法作为一门重要的理科科目,化学在高中教育中占有重要的地位。
在化学学习过程中,计算题是学生们最常接触到的题型之一。
为了帮助学生更好地应对化学计算题,本文将介绍高中化学14种基本计算题解法。
1. 摩尔质量计算法任何一个元素或化合物的摩尔质量只与它的分子量或原子量有关,因此,可以用元素或化合物摩尔质量计算分子、离子、原子等问题。
计算公式:n(物质的摩尔数)=物质的质量(g)÷物质的摩尔质量(g/mol)2. 摩尔占比计算法摩尔占比是指一个分子中某个元素的摩尔数与该分子中所有元素摩尔数总和之比。
求解这种计算题时,必须先求出化学式中各元素的数量,然后再计算摩尔占比。
计算公式:某元素的摩尔占比=该元素的摩尔数÷分子中所有元素的摩尔数总和×100%3. 摩尔浓度计算法摩尔浓度是指一个体系中溶质的摩尔数与溶液体积之比。
在该计算中,需先求出摩尔数,然后再算出溶液体积。
计算公式:C(溶液的摩尔浓度)=溶质摩尔数÷溶液体积(L)4. 用比化学式求出分子式的计算法比化学式是指化合物中各元素原子数的比,求出比化学式即可推断出化合物的分子式。
计算公式:分子式= n(最简整数倍的原子数)×比化学式5. 化学计量法化学计量法是指通过实验探究,确定元素化合的准确数量关系的方程式。
其中,摩尔比等于化学计量数。
计算公式:化学计量数=元素的摩尔比÷最小的摩尔数6. 工业制备量计算法工业制备量是指在某一生产过程中,制备特定化学物质的最终产品量。
在该计算中,需考虑到有机合成过程中的需要损耗、产率等因素。
计算公式:制备量=原料摩尔数×反应摩尔比×产率7. 反应的质量计算法化学反应中,反应物质的质量与终产物质量之间存在一定的关系,可通过反应方程式来进行计算。
计算公式:质量计算式=质量与化学计量数的乘积÷化学计量数8. 等效质量计算法等效质量是指化学物质与特定反应物质之间的质量之比。
高中化学常用计算公式总结

高中化学常用计算公式总结化学作为一门基础学科,在高中阶段是学生们必修的学科之一。
在学习化学的过程中,掌握一些基本的计算公式是非常重要的。
本文将总结一些高中化学中常用的计算公式,以帮助大家更好地理解和应用化学知识。
一、摩尔浓度计算公式1. 摩尔浓度(M)的计算公式为:\[ M = \frac{n}{V} \]其中,n为溶质的物质的量(单位为摩尔),V为溶液的体积(单位为升)。
2. 摩尔浓度与物质的量和溶液体积的关系:\[ n = M \times V \]通过摩尔浓度计算公式,可以方便地计算出溶液中溶质的物质的量,或者根据给定的物质的量和溶液的体积计算摩尔浓度。
二、化学平衡计算公式1. 平衡常数(Kc)的计算公式为:\[ K_c = \frac{[C]^c \times[D]^d}{[A]^a \times [B]^b} \]在化学反应达到动态平衡时,反应物和生成物的浓度之间存在一定的关系,通过平衡常数可以计算平衡时各种物质的浓度。
2. 平衡常数与反应系数的关系:\[ K_c = K_p(RT)^{\Delta n} \]其中,Kp为气相平衡常数,R为气体常数,T为温度,Δn为气态生成物的摩尔数减去气态反应物的摩尔数。
三、溶解度积计算公式1. 溶解度积(Ksp)的计算公式为:\[ K_{sp} = [A]^a \times [B]^b \]在溶液中,如果存在难溶的沉淀物,则可以通过溶解度积计算其溶解度。
2. 溶解度积与溶解度的关系:\[ S = \sqrt{K_{sp}} \]通过溶解度积和溶解度的关系,可以方便地计算出难溶盐的溶解度。
四、氧化还原反应计算公式1. 氧化还原反应中电子的转移计算公式为:\[ Q = n \times F \]其中,Q为已转移电子的总电荷量,n为电子的摩尔数,F为法拉第常数(96485C/mol)。
2. 氧化还原反应中物质的质量关系:\[ m = \frac{Q}{n \times F}\times M \]通过氧化还原反应的计算公式,可以计算出已转移电子的总电荷量以及物质的质量变化情况。
高中化学常见化学计算方法总结

高中化学常见化学计算方法总结在高中化学学习中,化学计算是一个至关重要的部分。
通过化学计算,我们可以根据实验数据或化学反应方程式来推导出一些未知的化学量,进而解决化学实验和理论问题。
下面将总结高中化学中常见的化学计算方法。
一、摩尔计算在化学计算中,常用的一个基本单位是摩尔(mol)。
摩尔计算是指根据物质的摩尔之间的关系来进行计算。
摩尔计算最常见的应用是计算物质的质量、体积、浓度等。
例如,根据化学方程式计算反应物质的摩尔比,从而确定生成物的摩尔量;或者根据物质的摩尔量和摩尔质量计算质量之间的关系等。
二、质量计算质量计算是高中化学中常见的一种计算方法。
根据物质的质量和化学式来计算摩尔数或质量之间的关系。
例如,通过质量和化学方程式计算出反应物质的摩尔量,从而确定生成物的质量;或者通过已知的摩尔量计算出物质的质量等。
三、体积计算在溶液稀释、气体体积比计算等化学实验中,体积计算是一种常见的计算方法。
通过体积计算可以了解不同溶液浓度之间的关系,或者根据气体体积的变化来推导出化学反应的结果。
例如,根据浓度计算出一定体积溶液所含的溶质的质量;或者通过气体体积比计算出气体在不同条件下的压力等。
四、浓度计算浓度计算是高中化学中常见的一种计算方法。
浓度是指溶液中溶质的质量或摩尔数与溶剂的体积之比。
通过浓度计算可以推导出溶液中溶质的质量、溶质的摩尔数等重要信息。
例如,通过浓度计算出一定体积溶液所含溶质的摩尔量,从而进一步计算出质量等。
通过以上四种常见的化学计算方法,我们可以更好地理解化学实验和理论问题,提高化学学习的效率。
希望以上内容对您的化学学习有所帮助。
高中化学公式大全

高中化学公式大全高中化学常用公式总结1.有关物质的量(mol)的计算公式1) 物质的量(mol)= 物质的质量(g) ÷物质的摩尔质量(g/mol)或微粒数(个)2) 物质的量(mol)= 给定微粒数 ÷ Avogadro常数(6.02×10²³个/mol)3) 气体物质的量(mol)= 标准状况下气体的体积(L) ÷摩尔体积(22.4 L/mol)4) 溶质的物质的量(mol)= 物质的量浓度(mol/L)×溶液体积(L)2.有关溶液的计算公式1) 基本公式①溶液密度(g/mL)= 溶液质量(g) ÷溶液体积(mL)②溶质的质量分数 = 溶质质量(g) ÷ (溶质质量+溶剂质量)(g) ×溶液体积(L) × 100%③物质的量浓度(mol/L)= 溶质物质的量(mol) ÷溶液体积(L)2) 溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系:①溶质的质量分数 = 物质的量浓度(mol/L) ×溶质的摩尔质量(g/mol) ÷ (1000 mL) ×溶液密度(g/mL) × 100%②物质的量浓度 = (1000 mL) ×溶液密度(g/mL) ×溶质的质量分数 ÷ (溶质摩尔质量(g/mol) × 1 L)3) 溶液的稀释与浓缩(各种物理量的单位必须一致):①浓溶液的质量 ×浓溶液溶质的质量分数 = 稀溶液的质量 ×稀溶液溶质的质量分数(即溶质的质量不变)②浓溶液的体积 ×浓溶液物质的量浓度 = 稀溶液的体积×稀溶液物质的量浓度 [即 c(浓)·V(浓) = c(稀)·V(稀)]4) 任何一种电解质溶液中:阳离子所带的正电荷总数 = 阴离子所带的负电荷总数(即整个溶液呈电中性)3.有关溶解度的计算公式(溶质为不含结晶水的固体)1) 基本公式:①溶解度(g)/100(g) = 饱和溶液中溶质的质量(g) ÷溶剂质量(g)②溶解度(g)/100(g) + 溶解度(g) = 饱和溶液中溶质的质量(g) ÷饱和溶液的质量(g)2) 相同温度下,溶解度(S)与饱和溶液中溶质的质量分数(w%)的关系:S(g) = w(g) ÷ (100-w)(g) × 100%w% = S(g) ÷ (100+S)(g) × 100%3) 温度不变,蒸发饱和溶液中的溶剂(水),析出晶体的质量m的计算:m = 溶解度(g)/100(g) ×蒸发溶剂(水)的质量(g)4) 降低热饱和溶液的温度,析出晶体的质量m的计算:m = (高温溶解度-低温溶解度) ×高温原溶液质量(g) ÷(100+高温溶解度)(g)4.计算平均摩尔质量或平均式量的公式1) 如果已知混合物的总质量m(混)和总物质的量n(混),则平均摩尔质量可以用公式M=m(混)/n(混)来计算。
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高中化学计算方法总结
高中化学计算方法总结
高中化学教师,在开展计算教学时,应该引导学生掌握常见的解题方法与解题技巧,以促进教学效果的提升。
下面为大家总结了高中化学几种计算方法,希望帮助到大家!
一、关系式法
所谓关系式法,就是根据化学概念、物质组成、化学反应方程式中有关物质的有关数量之间的关系,建立起已知和未知之间的关系式,然后根据关系式进行计算。
利用关系式的解题,可使运算过程大为简化。
其中包括守恒法。
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,电荷守恒等。
运用守恒法解题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。
例1、有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1g该样品投入25mL2mol /L的盐酸中后,多余的盐酸用1.0mol/LKOH溶液30.8mL恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体的质量为多少?
【解析】本题化学反应复杂,数字处理烦琐,所发生的化学反应:KOH+HCl=KCl+H2O K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+
CO2↑
若根据反应通过所给出的量计算非常繁琐。
但若根据Cl—守恒,便可以看出:蒸发溶液所得KCl固体中的Cl—,全部来自盐酸中的Cl-,
即:生成的n(KCl)=n(HCl)=0.025L×2mol/L
m(KCl)=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g
例2、将纯铁丝5.21g溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用2.53gKNO3去氧化溶液中Fe2+,待反应后剩余的Fe2+离子尚需12mL0.3mol/LKMnO4溶液才能完全氧化,则KNO3被还原后的产物为()
A、N2
B、NO
C、NO2
D、NH4NO3
【解析】根据氧化还原反应中得失电子的总数相等,Fe2+变为Fe3+
失去电子的总数等于NO3-和MnO4-
得电子的总数
设n为KNO3的还原产物中N的化合价,则
(5.21g÷56g/moL)×(3-2)=0.012L×0.3mol/L×(7-2)+(2.53g÷101g/mol)×(5-n) 解得n=3 故KNO3的还原产物为NO。
答案为B
二、方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题3、有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14 g无水晶体。
该碱金属M可能是()
A.锂B.钠C.钾D.铷
(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)
【解析】设M的原子量为x
解得42.5>x>14.5
分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。
三、守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化
学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。
巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。
例题4、将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条
件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
解析:0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。
应填:
+2。
(得失电子守恒)
四、差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。
其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。
它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例5、将质量为m1的NaHCO3固体加热分解一段时间后,测得剩余固体的质量为m2.
(1)未分解的NaHCO3的质量为___________。
(2)生成的Na2CO3的质量为__________。
(3)当剩余的固体的质量为___________,可以断定NaHCO3已完全分解。
五、平均值法
平均值法是巧解混合问题的一种常见的有效方法。
平均值法规律:混合物的平均相对分子质量、元素的质量分数、平均相对原子质量、生成的某指定物质的量总是介于组份的相应量的最大值和最小值之间。
解题方法:解题时首先计算平均分子式或平均相对原子质量,再用十字交叉法计算出各成分的物质的量之比。
例题7、由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的`氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是()
A.锌B.铁C.铝D.镁
【解析】各金属跟盐酸反应的关系式分别为:
Zn—H2↑Fe—H2↑
2Al—3H2↑Mg—H2↑
若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。
其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。
应选C。
六、极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。
例题8、4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,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2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,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188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,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.
七、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。
解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。
例题9、在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
【解析】最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
解法(一)最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
解法(二):设原混合气中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。
(y-5)×4=(30-y)×1 解得y=10(mL)
(2)若NO2过量:4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因为在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。
O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数。
【评价】解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。
凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。
无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧气体积可能为10mL或3mL。