作业帮求化学方程式计算中常用的解题技巧详解
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：化学作业 时间：2024/05/16 02:17:43
1.关系法 2.守恒法 3.差量法 详细讲解并配例题，谢谢
解题思路： 化学计算
解题过程：
解析：一、差量法
差量法是依据化学反应前后的某些“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。
（一）质量差法
例题1：在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了13.2克，问：（1）加入的铜粉是多少克？（2）理论上可产生NO气体多少升？（标准状况）
【分析】硝酸是过量的，不能用硝酸的量来求解。铜跟硝酸反应后溶液增重，原因是生成了硝酸铜，所以可利用这个变化进行求解。
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重
192 44.8 636-504=132
X克 Y升 13.2 可得X=19.2克，Y=4.48升
（二）体积差法
例题2：10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。
【分析】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，下面可以利用烃的燃烧通式进行有关计算。
CxHy + （x+y/4）O2 → xCO2 + y/2 H2O 体积减少
1 1+y/4
10 20
（三）物质的量差法
例题3：白色固体PCl5受热即挥发并发生分解：PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2 现将5.84克PCl5装入2.05升真空密闭容器中，在2770C达到平衡时，容器内的压强为1.01×105Pa ，经计算可知平衡时容器内混和气体物质的量为0.05摩，求平衡时PCl5的分解百分率。
【分析】原PCl5的物质的量为0.028摩，反应达到平衡时物质的量增加了0.022摩，根据化学方程式进行计算。
PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2 物质的量增加
1 1
X 0.022
计算可得有0.022摩PCl5分解，所以结果为78.6%
守恒法：电子转移守恒；电荷守恒；物料守恒；原子守恒
利用电荷守恒和原子守恒为基础，就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某微粒(如溶质原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样不用计算中间产物的数量，从而提高解题速度和准确性。虎头蛇尾
（一）原子个数守恒
例题1：某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁FeSO4、Fe2(SO4)3组成，测知该混合物中的硫的质量分数为a，求混合物中铁的质量分数。
【分析】根据化学式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出，在这两种物质中S、O原子个数比为1：4，即无论这两种物质以何种比例混合，S、O的原子个数比始终为1：4。设含O的质量分数x，则32/64＝a/x，x＝2a。所以ω(Fe)＝1－3a
（二）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。【反应原理中电离与水解平衡】
例题2：在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中，如果[Na+]=0.2mol／L，[SO42-]=x mol／L，[K+]=y mol／L，则x和y的关系是
（A）x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x－0.1) (D)y=2x－0.1
【分析】可假设溶液体积为1升，那么Na+物质的量为0.2摩，SO42-物质的量为x摩，K+物质的量为y摩，根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-]，所以答案为BC
（三）电子守恒——电子守恒，是指在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。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。
例题3：某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠还原到较低价态。若还原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到较低价态，需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液，则X元素的最终价态为
A．+2 B．+1 C．0 D．-1
解析：根据电子守恒，反应中[XO(OH)2]+得到电子的物质的量等于Na2SO3失去电子的物质的量。
设X元素的最终价态为x：2.4×10-3×(5－x)＝0.02×0.3×(6－4)，解得x＝0。
练习：3.84 g铜和一定量浓硝酸反应，当铜反应完毕时，共产生气体2.24 L（标况）。
（1）反应中消耗HNO3的总物质的量是__________mol。
（2）欲使2.24 L气体恰好全部被水吸收，需通入__________mL标准状况下的氧气（氧气也恰好全部被吸收）。
解析：1）HNO3的作用是氧化性和酸性，n(HNO3)＝2.24/22.4＋2×3.84/64＝0.22 mol。
（2）根据得失电子守恒有：V(O2)＝3.84/64×22400/2＝672 mL。
（四）质量守恒——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。
例题4：1500C时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度( )
提示：(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑;相同条件下，密度之比=相对分子质量之比
（A）96倍 （B）48倍 （C）12倍 （D）32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量，从而可确定混和气体的平均分子量为96/4=24 ，混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为24/2 =12 ，所以答案为C
（五）原子的物质的量守恒——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。
例题5：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1克该样品投入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( )
（A）1克 （B）3.725克 （C）0.797克 （D）2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl，最后得到的固体物质是KCl，根据元素守恒，盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等，0.05mol盐酸=0.05molKCl, m=0.05*74.5=3.725, 所以答案为B
（六）化合价数值守恒
例题6：某元素X的氧化物含氧44.0％，已知该元素的相对原子质量为51，则该氧化物的化学式为（ ）
（A）XO （B）X3O5 （C）XO3 （D）X2O5
【分析】设X元素的化合价为+n，根据氧元素化合价总数(氧离子所带的负电荷总量)等于X元素化合价总数（X所带的正电荷总量）的原则得：56n/51＝44×2/16，解得n＝5，则氧化物的化学式为D。
关系式法
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。
一．根据题目所给等量关系找关系式
1、根据不同物质中所含同种元素质量相等找关系式：即若不同物质中某元素的质量相等，则该元素的原子个数必然相等。从而可以建立关系式。
例题：264 kg硫铵与_____kg碳铵所含氮元素的质量相当。
解析：硫铵是硫酸铵，碳铵是碳酸氢铵。(NH4)2SO4～2NH4HCO3。
132/264＝2×79/m(NH4HCO3)，m(NH4HCO3)＝316 kg。
2、根据物质的质量、体积、密度或物质的量相等找关系式：即 ① 若不同种物质的质量相等，则每种物质的总式量必相等；② 若不同种气态物质在相同条件下体积相等，则每种物质的分子个数或物质的量必相等；③ 不同种气态物质在相同条件下密度相等，则每种物质的相对分子质量相等；④ 若不同种物质的物质的量相等，则每一种物质的分子个数相等，若是相同条件下的气态物质，则体积也相同。
例题：相同条件下，相同质量的二氧化硫气体与三氧化硫气体中氧元素质量比是_____及氧原子个数比是_____，两种物质的体积比是_____和物质的量之比是_____。
解析：若使质量相等，则应使总式量相等。即5SO2～4SO3。
氧元素质量比＝氧原子个数比＝5/6；体积比＝物质的量比＝5/4。
二．根据化学反应实质找关系式
1、根据不同活泼金属失电子数相等找关系式。
例题：铁、镁、铝三种金属分别与足量的稀盐酸反应生成等质量的氢气时，参加反应的铁、镁、铝的质量比为__________。
解析：失去电子数目相等。3Mg～3Fe～2Al。3×24:3×56:2×27＝12:28:9。
或：Mg/2～Fe/2～Al/3。24/2:56/2:27/3＝12:28:9。
2、根据反应前后质量相等找关系式。
例题：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，则合金中铝的质量分数为
A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%
解析：2Fe～2FeCl2～2Fe(OH)2～2Fe(OH)3～Fe2O3。由质量相等得知，铝的含量相当于氧的含量。
所以铝的质量分数为：48/(48＋112)＝30%。
3、根据并列多步反应找元素对应关系式。
例题：一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热，待其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 g水，则加入的铁粉质量为
A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g
解析：Fe～FeS(铁守恒)～H2S(硫守恒)～H2O(氢守恒)；或：Fe～H2(化学方程式)～H2O(氢守恒)。
即：1 mol Fe生成1 mol H2，n(Fe)＝n(H2))＝9/18＝0.5 mol，m(Fe)＝28 g。
4、根据纵向多步反应中心元素守恒找对应关系式。
例题：含有SiO2的黄铁矿试样1克，在O2中充分灼烧后残余固体为0.76克，用这种黄铁矿100吨可制得98%的浓硫酸多少吨？（设反应过程有2%的硫损失）
【分析】根据差量法计算黄铁矿中含FeS2的量为72% ，而反应过程损失2%的硫即损失2%的FeS2 ，根据有关化学方程式找出关系式：FeS2 — 2H2SO4 利用关系式计算可得结果为：制得98%的浓硫酸117.6吨。
若有疑问，可以直接留言，我会与你一起讨论的，谢谢你的配合，祝你学习进步！
最终答案：略
解题过程：
解析：一、差量法
差量法是依据化学反应前后的某些“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。
（一）质量差法
例题1：在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了13.2克，问：（1）加入的铜粉是多少克？（2）理论上可产生NO气体多少升？（标准状况）
【分析】硝酸是过量的，不能用硝酸的量来求解。铜跟硝酸反应后溶液增重，原因是生成了硝酸铜，所以可利用这个变化进行求解。
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 增重
192 44.8 636-504=132
X克 Y升 13.2 可得X=19.2克，Y=4.48升
（二）体积差法
例题2：10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。
【分析】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，下面可以利用烃的燃烧通式进行有关计算。
CxHy + （x+y/4）O2 → xCO2 + y/2 H2O 体积减少
1 1+y/4
10 20
（三）物质的量差法
例题3：白色固体PCl5受热即挥发并发生分解：PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2 现将5.84克PCl5装入2.05升真空密闭容器中，在2770C达到平衡时，容器内的压强为1.01×105Pa ，经计算可知平衡时容器内混和气体物质的量为0.05摩，求平衡时PCl5的分解百分率。
【分析】原PCl5的物质的量为0.028摩，反应达到平衡时物质的量增加了0.022摩，根据化学方程式进行计算。
PCl5（气）= PCl3（气）+ Cl2 物质的量增加
1 1
X 0.022
计算可得有0.022摩PCl5分解，所以结果为78.6%
守恒法：电子转移守恒；电荷守恒；物料守恒；原子守恒
利用电荷守恒和原子守恒为基础，就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等，或几个连续的化学方程式前后某微粒(如溶质原子、电子、离子)的物质的量保持不变，作为解题的依据，这样不用计算中间产物的数量，从而提高解题速度和准确性。虎头蛇尾
（一）原子个数守恒
例题1：某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁FeSO4、Fe2(SO4)3组成，测知该混合物中的硫的质量分数为a，求混合物中铁的质量分数。
【分析】根据化学式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出，在这两种物质中S、O原子个数比为1：4，即无论这两种物质以何种比例混合，S、O的原子个数比始终为1：4。设含O的质量分数x，则32/64＝a/x，x＝2a。所以ω(Fe)＝1－3a
（二）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。【反应原理中电离与水解平衡】
例题2：在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中，如果[Na+]=0.2mol／L，[SO42-]=x mol／L，[K+]=y mol／L，则x和y的关系是
（A）x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x－0.1) (D)y=2x－0.1
【分析】可假设溶液体积为1升，那么Na+物质的量为0.2摩，SO42-物质的量为x摩，K+物质的量为y摩，根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-]，所以答案为BC
（三）电子守恒——电子守恒，是指在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。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。
例题3：某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠还原到较低价态。若还原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到较低价态，需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液，则X元素的最终价态为
A．+2 B．+1 C．0 D．-1
解析：根据电子守恒，反应中[XO(OH)2]+得到电子的物质的量等于Na2SO3失去电子的物质的量。
设X元素的最终价态为x：2.4×10-3×(5－x)＝0.02×0.3×(6－4)，解得x＝0。
练习：3.84 g铜和一定量浓硝酸反应，当铜反应完毕时，共产生气体2.24 L（标况）。
（1）反应中消耗HNO3的总物质的量是__________mol。
（2）欲使2.24 L气体恰好全部被水吸收，需通入__________mL标准状况下的氧气（氧气也恰好全部被吸收）。
解析：1）HNO3的作用是氧化性和酸性，n(HNO3)＝2.24/22.4＋2×3.84/64＝0.22 mol。
（2）根据得失电子守恒有：V(O2)＝3.84/64×22400/2＝672 mL。
（四）质量守恒——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。
例题4：1500C时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度( )
提示：(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑;相同条件下，密度之比=相对分子质量之比
（A）96倍 （B）48倍 （C）12倍 （D）32倍
【分析】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑ 根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量，从而可确定混和气体的平均分子量为96/4=24 ，混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为24/2 =12 ，所以答案为C
（五）原子的物质的量守恒——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。
例题5：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1克该样品投入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( )
（A）1克 （B）3.725克 （C）0.797克 （D）2.836克
【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl，最后得到的固体物质是KCl，根据元素守恒，盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等，0.05mol盐酸=0.05molKCl, m=0.05*74.5=3.725, 所以答案为B
（六）化合价数值守恒
例题6：某元素X的氧化物含氧44.0％，已知该元素的相对原子质量为51，则该氧化物的化学式为（ ）
（A）XO （B）X3O5 （C）XO3 （D）X2O5
【分析】设X元素的化合价为+n，根据氧元素化合价总数(氧离子所带的负电荷总量)等于X元素化合价总数（X所带的正电荷总量）的原则得：56n/51＝44×2/16，解得n＝5，则氧化物的化学式为D。
关系式法
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。
一．根据题目所给等量关系找关系式
1、根据不同物质中所含同种元素质量相等找关系式：即若不同物质中某元素的质量相等，则该元素的原子个数必然相等。从而可以建立关系式。
例题：264 kg硫铵与_____kg碳铵所含氮元素的质量相当。
解析：硫铵是硫酸铵，碳铵是碳酸氢铵。(NH4)2SO4～2NH4HCO3。
132/264＝2×79/m(NH4HCO3)，m(NH4HCO3)＝316 kg。
2、根据物质的质量、体积、密度或物质的量相等找关系式：即 ① 若不同种物质的质量相等，则每种物质的总式量必相等；② 若不同种气态物质在相同条件下体积相等，则每种物质的分子个数或物质的量必相等；③ 不同种气态物质在相同条件下密度相等，则每种物质的相对分子质量相等；④ 若不同种物质的物质的量相等，则每一种物质的分子个数相等，若是相同条件下的气态物质，则体积也相同。
例题：相同条件下，相同质量的二氧化硫气体与三氧化硫气体中氧元素质量比是_____及氧原子个数比是_____，两种物质的体积比是_____和物质的量之比是_____。
解析：若使质量相等，则应使总式量相等。即5SO2～4SO3。
氧元素质量比＝氧原子个数比＝5/6；体积比＝物质的量比＝5/4。
二．根据化学反应实质找关系式
1、根据不同活泼金属失电子数相等找关系式。
例题：铁、镁、铝三种金属分别与足量的稀盐酸反应生成等质量的氢气时，参加反应的铁、镁、铝的质量比为__________。
解析：失去电子数目相等。3Mg～3Fe～2Al。3×24:3×56:2×27＝12:28:9。
或：Mg/2～Fe/2～Al/3。24/2:56/2:27/3＝12:28:9。
2、根据反应前后质量相等找关系式。
例题：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，则合金中铝的质量分数为
A．70% B．52.4% C．47.6% D．30%
解析：2Fe～2FeCl2～2Fe(OH)2～2Fe(OH)3～Fe2O3。由质量相等得知，铝的含量相当于氧的含量。
所以铝的质量分数为：48/(48＋112)＝30%。
3、根据并列多步反应找元素对应关系式。
例题：一定量的铁粉和9 g硫粉混合加热，待其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 g水，则加入的铁粉质量为
A．14 g B．42 g C．56 g D．28 g
解析：Fe～FeS(铁守恒)～H2S(硫守恒)～H2O(氢守恒)；或：Fe～H2(化学方程式)～H2O(氢守恒)。
即：1 mol Fe生成1 mol H2，n(Fe)＝n(H2))＝9/18＝0.5 mol，m(Fe)＝28 g。
4、根据纵向多步反应中心元素守恒找对应关系式。
例题：含有SiO2的黄铁矿试样1克，在O2中充分灼烧后残余固体为0.76克，用这种黄铁矿100吨可制得98%的浓硫酸多少吨？（设反应过程有2%的硫损失）
【分析】根据差量法计算黄铁矿中含FeS2的量为72% ，而反应过程损失2%的硫即损失2%的FeS2 ，根据有关化学方程式找出关系式：FeS2 — 2H2SO4 利用关系式计算可得结果为：制得98%的浓硫酸117.6吨。
若有疑问，可以直接留言，我会与你一起讨论的，谢谢你的配合，祝你学习进步！
最终答案：略