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巧解化学计算题
化学计算题，特别是计算型选择题，往往隐含着巧解的思路。巧解表现的是一种求异思维，它不可能有固定的模式可依靠，它巧在思想方法的运用上、思维角度的选择上、对题意的分析和挖掘上、解题信息的转换上、由思到变，由变到巧。下边谈谈几种常见的具有普遍性的巧解思路。
极值法
例1： 氯气和氧气的混合气体500ml，使氢气在其中充分燃烧，用水吸收生成物得溶液250ml，从中取出25ml，用0.125mol/L的氢氧化钠溶液200ml刚好完全中和，则与混合气体反应的氢气的体积是（气体体积均为标况）（ ）
A．200ml B．300ml　　　　C．490ml　　　　D．720ml
解答　　本题一般用守恒法，由氢氧化钠的物质的量求得氯气的物质的量以及氯气的体积，再求得氧气的体积，最后求混合气体消耗的氢气的体积．但用极值的思想可巧妙求解,由化学方程式CL2+H2=2HCl和2H2+O2=2H2O可知,若全为氯气,消耗氢气500ml,若全为氧气,消耗氢气为1000ml,则500ml混合气体.消耗氢气必大于500ml小于1000ml,即很快可得答案为D。
二、巧变思路
１、变整体为局部
例2：将NaCl和NaBr的混合物mg溶于足量水配成500ml溶液，再向其中通入足量的CL2，充分反应后蒸干溶液，得干燥晶体（m-2）g，则溶液中Na+、Br-、Cl-的物质的量浓度之比不可能为（ ）
A．3：2：1 B．3:1:2　　C．4:3:1　　　　D．3:1:4
解答 本题一般用差量法,应用溴化钠与氯气反应导致的质量差量求解.而巧解在于既然是氯化钠和溴化钠的混合溶液,则钠离子浓度氯离子或溴离子浓度,即答案为 D 。
２、变顺思为反思
例3 将 NO2 、NH3、O2 的混合气体22.4L通过稀H2SO4 溶液后，溶液的质量增加26.7g，气体体积缩小为4.48L（气体体积均为标况），余下气体能使带火星的木条燃烧，则原混合气体的平均分子量为（ ）
A．28.1　　B．30.2　　C．33.1　　D．34.0
解答　本题若从顺向思考，则要发生如下反应
2NH3+ H2SO4=NH4SO4； 4NO2+O2+2H2O=4HNO3。
由于反应较为复杂，将会使解题过程变的十分繁琐．而巧解在于逆向思维．由题意可知，最后放出的是氧气，其余成分进入溶液，如果氧气未放出呢？由质量可知，原混合气体质量为26.7+(4.48/22.4)32=33.1(g),即原混合气体平均分子量为答案C.
3、变列式计算为找规律推断
例４　在一密封容器放入3LX(g)和2LY(g),在一定条件下发生如下反应：
4 X(g) +3 Y(g)=2Q（g）+ nR（g）。 达到平衡时，容器内压强比原来增加5%，X的浓度减少1/3，但温度不变。则方程式中n的值是（ ）
A．3　　　B．4　　　C．5　　　D．6
解答：本题的一般解法是根据化学方程式求出平衡是各物质的浓度，由物质的量之比等于压强之比列式计算ｎ值，而巧解在于寻找规律．容器中压强增大，则正反应是气体总物质的量增大的反应，故有４＝３＜２＋n，得n＞５，答案为 Ｄ 。
三、巧做转化
1、解题信息的转化
例5、某硫酸铁溶液中，水分子与铁离子的个数比为100：1，则该溶液溶质的质量分数为（ ）
解答 本题巧解的关键是将H2O和Fe3+的个数比转化为H2O和Fe2（SO4）3的质量比，由Fe2（SO4）3=2 Fe3++3SO42- 可知，Fe2（SO4）3和 H2O 的个数比为1：200，故Fe2（SO4）3和 H2O 的质量比为：
1*400：200*18=1：9。
则硫酸铁溶液中溶质的质量分数为10%。
2、转化化学式
例6 已知乙炔、苯、乙醛的混合蒸汽中含碳元素的质量分数84%，求混合物中氧元素的质量分数。
解答 本题巧解的关键在于将乙醛的分子式 C2H4O 转化为 C2H2·H2O，则混合物的组成可转化为C2H2·C6H6·C2H2·H2O ，括号中C和H的个数比为1：1，质量比为84%╳（13/12）=91%，H2O的质量分数为9%，则O%=9%╳（16/18）=8%。
四、守恒法
例7 有镁、 铝混合粉末10.2克，将它溶于500ml 4 mol/L的 盐酸中，若要使质量达到最大值，则需要加入2mol/L 的 氢氧化钠的 体积为（ ）
A．1000 ml B．500 ml C．100 ml D．1500 ml
解答 本题如果按常规思维，需要用极限的 观点讨论盐酸是否足量,然后分别求得镁/铝的质量,这是不可能的,因为条件不够。而巧解在于抓住始态是镁铝单质,终态主要成分是氢氧化镁.氢氧化铝沉淀,则可由原子守恒的 观点很快求解．
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ MgCl2+NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ AlCl3+ 3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
分析由始到终的过程可知，只要加入氢氧化钠的物质的量与氯化氢的 物质的量相等，沉淀的 质量必然最大，则氢氧化钠溶液的体积为：500╳4/2＝1000（ml）
即答案为A
五、叠加法
例8一定温度下，wg下列物质 (1)H2,(2)CO,(3)CO和H2,(4)HCOOCH3,(5) HOOC―COOH,在足量氧气中完全燃烧，将产物与过量的过氧化钠完全反应，固体增重 wg，符合此要求的是（ ）
A．全部 B．（4）（5）??C．（1）（2）（3）?D．（1）（2）（3）（4）
解答 本题的特点是,要在正确书写化学反应方程式的 基础上,将各步方程式巧妙的加以叠加,即可找出规律.
2H2+O2=2H2O, 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2
将两方程式叠加即得 H2+Na2O2=2 NaOH
2CO+O2=2CO2, 2CO2+ Na2O2=2NaCO3
将两方程式叠加即得 CO+ Na2O2= NaCO3
由叠加后的两方程式可知,要想固体增加的质量就是原反应物必须是CO 或H2或CO与 H2 的 混合物或有有机物的组成相当于是CO与 H2的混合物.(4)的化学式为C2H4O2, 满足上述要求,(5)的化学式为C2H4O2,不满足上述要求,因此答案为D.
六、关系式法
例9 把29克 Fe 和S 的混合物在密闭条件下加热充分后冷却到温室,再加入足量的稀硫酸溶液,放出的气体在标况下的体积为8.4L,则原混合物中S和Fe的物质的量之比为( )
解答 本题如果用化学方程式计算,由于原混合物中哪一种过量无法确定,因而难于求解.而巧解在于找出铁与气体之间的关系.
Fe+S=FeS
FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4
而Fe过量时又有Fe+H2SO4=H2↑+FeSO4 ,分析三个方程式可知,产生的气体体积只于Fe 的量有关,而与S的量无关。1molFe―1molFeS―1mol H2S, 1molFe―1mol H2,综合可得关系式气体. 1molFe―1mol气体。
铁的质量为:8.4/22.4*56=11克
铁的物质的量为:8.4/22.4=0.38摩尔
硫的物质的量为(29-11)/32=0.57摩尔
硫与铁的物质的量之比为:0.57/0.38=3/2
七 、直平法
直平法即直接写出配平的反应方程式,不必计算,直接得出答案的方法,常常适用于硫化氢或有有机物的不完全燃烧问题.必须注意的是,在硫化氢或有机物不完全燃烧时,氢元素要先转化为水.
例10 将 a mol H2S和 1 molO2 置于一个密闭容器中点燃在120℃ 时反应.当产物部分是SO2 部分是 S 时, a的取值范围是( ),反应后生成的SO2和H2O(气)的物质的量之和为( ) .
解答 由于同时生成二氧化硫,则反应方程式如下:
2H2S+ O2=2S+2H2O
观察两个方程式可知, a 的取值范围是2/3可写出直接配平的化学方程式: a H2S+ O2=a H2O+(1-a/2) SO2+(a-1+a/2),则SO2和H2O(气)的物质的量之和为:a/2+1(mol)
八、 估算法
估算法的优点是在解一些计算型选择题时,常常不需要准确计算,只需对已知数据进行大概估算,结合答案中数据的特点就能快速得出正确的选项.
例11 在已经平衡的天平两端托盘上分别放上等质量的烧杯,烧杯中盛有等浓度.等体积的稀硫酸.向两个烧杯中分别放入一小块锌片和铁片且完全溶解.为使天平继续保持平衡,则锌与铁物质的量之比为( )
A.1:1 B.65:56 C:63:54 D:54:63
解答 通过质量差量分析可知,1molZn可使溶液增重63克,1molFe可使溶液增重54克.要使天平继续保持平衡,则加入的锌与铁的物质的量之比必小于1,即得答案为D.
综上所述,是解答化学计算题的一些常用巧解方法,尚有许多不全之处.需要注意的是,化学计算技巧是属于思维方式的问题,只能从原则上加以概括,切忌单纯追求技巧,而忽视化学计算基础知识的学习和基本技能的培养.只有牢固的掌握了双基,才能够巧解计算题.

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