有關(guān)物質(zhì)的量計(jì)算題出題形式及解題思路

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1008-0333（2025）16-0131-03

計(jì)算題是高中化學(xué)的?？碱}型，它能夠很好地檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)這一章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)的掌握情況以及能否利用所學(xué)知識(shí)解答實(shí)際問題.我們根據(jù)物質(zhì)的量的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，可以把這一章節(jié)計(jì)算題的出題形式分為三種類型：與化學(xué)方程式相關(guān)的計(jì)算題、與圖像坐標(biāo)分析相關(guān)的計(jì)算題、與化學(xué)式相關(guān)的計(jì)算題.下面，筆者就結(jié)合具體例題，幫助學(xué)生理清這些題目的解題思路.

1 與化學(xué)方程式相關(guān)的計(jì)算題

與化學(xué)方程式相關(guān)的計(jì)算題的出題形式包括：求計(jì)算有關(guān)反應(yīng)物和生成物質(zhì)的量，或是含有雜質(zhì)的反應(yīng)物和生成物的計(jì)算，在一些題目當(dāng)中，往往還涉及有關(guān)多步反應(yīng)的計(jì)算或是有關(guān)質(zhì)量差的計(jì)算[1].這一類型的題目也會(huì)結(jié)合一些特殊反應(yīng)，例如金屬混合物和酸反應(yīng)時(shí)涉及的計(jì)算以及相對(duì)原子質(zhì)量的計(jì)算等.解答這一類題型的依據(jù)是各個(gè)物質(zhì)參加反應(yīng)的質(zhì)量比等于各個(gè)物質(zhì)總相對(duì)分子質(zhì)量比，且在化學(xué)方程式中各物質(zhì)質(zhì)量之間成正比，根據(jù)上述關(guān)系列未知數(shù)，找等量關(guān)系求解即可.所以解答這一類題目的一般步驟為先正確寫出該計(jì)算題中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式，再設(shè)未知數(shù)，找出已知條件與未知條件之間的數(shù)量關(guān)系，列好比例式并計(jì)算得出結(jié)果，最后寫出答案.

例1 100mL6.0mol/L 的稀硝酸，恰好使Cu和CuO完全溶解，同時(shí)收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO2.24L. 試著回答：

（1）Cu和稀 HNO₃ 反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為（2）原混合物中Cu的物質(zhì)的量為多少？CuO的質(zhì)量為多少？（寫出計(jì)算過程）

分析 （1） Cu 和稀 HNO₃ 反應(yīng)生成 Cu（NO₃）₂ 、NO、 H₂O ，該反應(yīng)中Cu元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?+2 價(jià)、部分硝酸中N元素化合價(jià)由 +5 價(jià)變?yōu)?+2 價(jià)，Cu 作還原劑，生成NO的硝酸作氧化劑；

所以反應(yīng)方程式為 3Cu+ 8HNO₃= 3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O ；有 的硝酸作氧化劑，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2：3.

（2）根據(jù)題意： 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式可得： 溶解 Cu 消耗的稀 HNO₃ 的物質(zhì)的量為：

（20剩余的稀 HNO₃ 的物質(zhì)的量為： n （ HNO₃ ）=6. 0mol/L×0.1L-0.4mol=0.2mol ，剩余的稀HNO₃ 溶解 CuO ，根據(jù) mol/L×0.1L-0.4mol=0.2mol 和稀 HNO₃ 反應(yīng)的化學(xué)方程式： CuO+2HNO₃?Cu（NO₃）₂+H₂O 得 （204號(hào)m=n?M=0.1mol×80g/mol=8g. （204號(hào)

題后反思本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算.在求解時(shí)，先列反應(yīng)方程式再設(shè)未知量，以此找出已知條件與未知條件之間的數(shù)量關(guān)系，列好比例式求出結(jié)果即可得到正確答案.難度中等，但需要學(xué)生具備一定分析和理解題目的能力，題型要重點(diǎn)掌握.

2 與圖像坐標(biāo)分析相關(guān)的計(jì)算題

與圖像坐標(biāo)分析相關(guān)的計(jì)算題即根據(jù)圖像解答有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算題，在求解這一類題型時(shí)，我們需要把握三個(gè)步驟.第一步：找出反應(yīng)的化學(xué)方程式.第二步：分析圖像，在分析時(shí)要把握“兩標(biāo)”“三點(diǎn)”“兩線”“兩邊”是橫、縱坐標(biāo)的意義及單位.“三點(diǎn)”是坐標(biāo)曲線的起點(diǎn)（反應(yīng)開始點(diǎn)）、坐標(biāo)曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)（一個(gè)反應(yīng)停止關(guān)鍵點(diǎn)）、坐標(biāo)曲線的終點(diǎn)（全反應(yīng)結(jié)束）；“兩線”則是起點(diǎn)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)，轉(zhuǎn)折點(diǎn)再到終點(diǎn)這兩條直線的意義.第三步：我們要找到可以代入化學(xué)方程式計(jì)算的有用信息，以此解答原題2].

例2向兩個(gè)不同容器中分別通入 3molH₂ 和1molCO₂ ，發(fā)生反應(yīng)：

ΔH₂gt;0

在壓強(qiáng)為 0.1MPa 和 1MPa 下分別達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO和 CH₄ 的物質(zhì)的量在不同溫度下的變化如圖1所示，則下列選項(xiàng)中正確的是（ ）.

A.曲線c表示 1MPa 時(shí)CO的物質(zhì)的量B. ΔH₁gt;0 C.在N點(diǎn)條件下，反應(yīng) I 的平衡常數(shù)為2.4D. 200～600°C ，隨著溫度升高 H₂O 的體積分敢增大.

分析A.根據(jù)分析，曲線 c 表示 0.1MPa 時(shí)Co

的物質(zhì)的量，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，溫度升高，甲烷的物質(zhì)的量減小，

反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)，則 ΔH₁lt;0 ，故B錯(cuò)誤;C.在N點(diǎn)條件下， CH₄ 和CO的物質(zhì)的量均為

0.4mol ，根據(jù)三段式有：

（204

則平衡時(shí)， CO₂ 的物質(zhì)的量為（1－0.4-0.4）mol=0.2mol，H₂ 的物質(zhì)的量為（3－1.6-0.4）mol=1mol，CO 的物質(zhì)的量為 0.4mol，H₂O 的物質(zhì)的量為 1.2mol ，則反應(yīng) I 的平衡常數(shù) K ，故C正確;

根據(jù)上述分析可知，溫度升高，反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)， H₂O 的物質(zhì)的量減小，反應(yīng) I 平衡正向移動(dòng)，H₂O 的物質(zhì)的量增加，所以 H₂O 的體積分?jǐn)?shù)不能確定增減，故D錯(cuò)誤.本題正確結(jié)果為C項(xiàng).

題后反思本題主要考查有關(guān)圖像的物質(zhì)的量的計(jì)算題、化學(xué)平衡以及平衡常數(shù)的相關(guān)計(jì)算的拓展知識(shí)點(diǎn).在解答時(shí)，我們要根據(jù)物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線，利用三步法分析圖像，并找到圖像中的關(guān)鍵信息，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式，求出題目中的未知量，解答題目.

3 與化學(xué)式相關(guān)的計(jì)算題

與化學(xué)式相關(guān)的計(jì)算題主要的考查形式是求化合物的形式或要求將化合物在化學(xué)反應(yīng)方程式中的系數(shù)確定下來.在求解此類問題時(shí)，我們可以根據(jù)化合物的相對(duì)分子質(zhì)量或化合物中各元素的質(zhì)量之比、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等去計(jì)算，以此判斷化合物的形式，也可以根據(jù)題中給出的不同物質(zhì)中相等的量，如某一元素的質(zhì)量、物質(zhì)的量、粒子個(gè)數(shù)，求出相應(yīng)的最小公倍數(shù)，以此求出化學(xué)式的系數(shù).

例3 在化學(xué)反應(yīng) aC₂H₆+bO₂?mCO₂+nH₂O 中，各化學(xué)式系數(shù)之間的關(guān)系正確的是（ ）.

A.2a=mB.a=mC.a=nD.b=m+a

分析反應(yīng)物中含有 2a 個(gè)碳原子 .6a 個(gè)氫原子、2b個(gè)氧原子，生成物中含有 ∣m 個(gè)碳原子 ?2n 個(gè)氫原子 個(gè)氧原子.

根據(jù)反應(yīng)前后碳原子個(gè)數(shù)不變，可得 2a=m ，故選項(xiàng)A說法正確，選項(xiàng)B說法錯(cuò)誤.根據(jù)反應(yīng)前后氫原子個(gè)數(shù)不變： 6a=2n ，則 n=3a ，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.根據(jù)反應(yīng)前后氧原子個(gè)數(shù)不變，可得 2b=2 （ m +n） ，即 b=m+n ，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.

本題正確答案為A項(xiàng).

題后反思 本題難度不大，抓住質(zhì)量守恒定律中的原子守恒來確定物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)的關(guān)系是正確解答本題的關(guān)鍵.

4 結(jié)束語

綜上所述，高中化學(xué)計(jì)算類型的出題形式比較多，難度也不相同.為了找到不同出題形式對(duì)應(yīng)的解題思路，提高學(xué)生的計(jì)算能力，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生牢牢把握課本知識(shí)點(diǎn)，將理論基礎(chǔ)、化學(xué)反應(yīng)原理、化學(xué)反應(yīng)方程式背后的邏輯弄清楚[3].同時(shí)，借助經(jīng)典習(xí)題進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忸}示范和指導(dǎo)，讓學(xué)生在認(rèn)真聽題、揣摩出題細(xì)節(jié)的過程中學(xué)會(huì)解題方法，進(jìn)而理解和掌握解題技巧.

參考文獻(xiàn)：

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