有關(guān)物質(zhì)的量計算題出題形式及解題思路

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

計算題是高中化學(xué)的常考題型，它能夠很好地檢驗學(xué)生對這一章節(jié)的知識點的掌握情況以及能否利用所學(xué)知識解答實際問題.我們根據(jù)物質(zhì)的量的相關(guān)知識點，可以把這一章節(jié)計算題的出題形式分為三種類型：與化學(xué)方程式相關(guān)的計算題、與圖像坐標(biāo)分析相關(guān)的計算題、與化學(xué)式相關(guān)的計算題.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)的計算題

與化學(xué)方程式相關(guān)的計算題的出題形式包括：求計算有關(guān)反應(yīng)物和生成物質(zhì)的量，或是含有雜質(zhì)的反應(yīng)物和生成物的計算，在一些題目當(dāng)中，往往還涉及有關(guān)多步反應(yīng)的計算或是有關(guān)質(zhì)量差的計算[1].這一類型的題目也會結(jié)合一些特殊反應(yīng)，例如金屬混合物和酸反應(yīng)時涉及的計算以及相對原子質(zhì)量的計算等.解答這一類題型的依據(jù)是各個物質(zhì)參加反應(yīng)的質(zhì)量比等于各個物質(zhì)總相對分子質(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元素化合價由0價變?yōu)?+2 價、部分硝酸中N元素化合價由 +5 價變?yōu)?+2 價，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m=n?M=0.1mol×80g/mol=8g. （204號

題后反思本題主要考查有關(guān)化學(xué)方程式的計算.在求解時，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，題型要重點掌握.

2 與圖像坐標(biāo)分析相關(guān)的計算題

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

例2向兩個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，則下列選項中正確的是（ ）.

A.曲線c表示 1MPa 時CO的物質(zhì)的量B. ΔH₁gt;0 C.在N點條件下，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Co

的物質(zhì)的量，故A錯誤；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，則 ΔH₁lt;0 ，故B錯誤;C.在N點條件下， 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， 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， H₂O 的物質(zhì)的量減小，反應(yīng) I 平衡正向移動，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錯誤.本題正確結(jié)果為C項.

題后反思本題主要考查有關(guān)圖像的物質(zhì)的量的計算題、化學(xué)平衡以及平衡常數(shù)的相關(guān)計算的拓展知識點.在解答時，我們要根據(jù)物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線，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)的計算題

與化學(xué)式相關(guān)的計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，我們可以根據(jù)化合物的相對分子質(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 個碳原子 .6a 個氫原子、2b個氧原子，生成物中含有 ∣m 個碳原子 ?2n 個氫原子 個氧原子.

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

本題正確答案為A項.

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應(yīng)的解題思路，提高學(xué)生的計算能力，在實際教學(xué)活動中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生牢牢把握課本知識點，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，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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[3]王春雨.高中化學(xué)常見計算題題型的解題思路探究[J]．?dāng)?shù)理化解題研究，2024（01）：133-135.