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一题多解和一题多变
化学计算题是中学生在化学学习中比较头痛的一类题目,也是他们在测验和考试中最难得分的一类题目,能选用最合适的方法准确而快速地解决计算题,对于提高学习成绩,增强学习效率,有着重要意义. 选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会.例如下题,有两种不同的解法,相比之下,不难看出选取合适方法的重要性:
例 题： mg的铜与适量浓硝酸反应，铜全部作用后。共收集到22．4mL（标准状况）气体，反应消耗硝酸的物质的量可能是（ ）
A．1．0×10—3mol
B．1．6×10—3mol
C．2．2×10—3mol
D．2．4×10—3mol
解析：根据题意可知，浓硝酸是适量的，开始产生的是NO2气体，随着反应的进行，气体会由开始的NO2气体变为NO气体，产生的22．4mL气体，应是NO2和NO的混合气体。
解法一 分解法
根据硝酸在反应中所起的作用，将硝酸分为两部分，一部分起酸性作用变成Cu(NO3)2；一部分起氧化性，生成NO2和NO的混合气体。所以硝酸的物质的量等于气体的物质的量与Cu(NO3)2物质的量的2倍之和。
即：n(HNO3)==n(被还原的HNO3)+n(酸性的HNO3)==n(气体)+2n[Cu(NO3)2]

解法二 方程式法
设产生NO2的物质的量为a，产生NO的物质的量为b
Cu+4HNO3(浓 )==Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
1 4 2
a/2 2a a
3Cu+8HNO3(稀 )==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3 8 2
3b/2 4b b
∴a=0．9×10—3mol
b=0．1×10—3mol
∴n(HNO3)==2a+4b=2×0．9×10—3mol+4×0．1×10—3mol
=2．2×10—3mol
∴答案 C
变形1
mg的铜与适量浓硝酸反应，铜全部作用后。共收集到NO2和NO的混合气体22．4mL（标准状况），则混合气体中NO2和NO的体积分别是多少？
解析：根据电荷守恒。铜与硝酸的反应是一个氧化还原反应，在反应中得失电子数目相等。即反应中铜生成硝酸铜失去的电子数目等于硝酸生成NO2和NO的混目。设产生NO2的物质的量为a，产生NO的物质的量为b。由题意知失电子的数目为，得电子数目为a+3b==1．2×10—3mol，而
∴ a=0．9×10—3mol
b=1．0×10—3mol
∴ NO2的体积为0．9×10—3mol×22．4mol/L=20．16×10—3L
NO的体积为0．1×10—3mol×22．4mol/L=2．24×10—3L
变形2 有一含0．04molH2SO4和0．04molHNO3的混合稀溶液，加入足量的铜粉，加热充分反应，最终可产生气体的物质的量是（ ）
A．0．01mol
B．0．03mol
C．0．04mol
D．0．01mol~0．03mol
解析：学生在这道题目上，会根据0．04mol的稀HNO3 来直接计算产生的气体体积而错选A。此题中还有H2SO4，H2SO4会提供H+，而使溶液中NO3—仍然具有氧化性，最终，所有0．04mol的稀HNO3全部被还原为NO气体。所以应选C。
变形3 常温下，在100ml12mol·L—1的浓HNO3中加入足量的铁粉，最终产生标准状况下气体的体积为（不考虑NO2转化为N2O4）（ ）
几乎无气体产生
等于6．72L
等于13．44L
介于6．72L至13．44L之间
解析：许多同学在此题上往往会由于思维定势的影响，通过计算而错选D，忽略了常温下，浓HNO3能将铁粉钝化这一问题，所以答案应为A。
合气体得到电子的数

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