徐鸿昌
云南省保山曙光学校
摘要：在普通高中的化学教学中经常要求解一些化学计算题，在历年的高考化学试题中
也经常有化学计算题。根据试题所给出的图表或者数据，将其抽象为数学问题，利用数学方法解答化学计算题有事倍功半之效。
纵观近几年来的高考化学试题，涉及物质的量、氧化还原反应、化学平衡及其电离平衡的计算，我们若能将化学问题抽象为数学问题，利用数学中的方程组解法、极限值解法、对数值解法、不等式解法等，则可以比较迅速、准确地解答化学计算题。
一．方程组解法
对于由多种物质混合而成的混合物，或者某一种物质同时发生几个反应，或者某种物
质连续发生多个反应，解答时均可将某一种物质的物质的量 设定为Xmol，另一种物质的物质的量设定为ymol，然后根据各物质的关系和已知数据联立出方程组进行解答。
【例题1】硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·SO3）、
硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
（1）焦硫酸（H2SO4·SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于
水配成4.00L硫酸溶液，该硫酸溶液的物质的量浓度为________mol/L。
（2）若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收
多少g水？
（3）硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的 化学反应如下：
3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO2 4FeS2＋11 O2→2Fe2O3＋8SO2
若48mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
（4）用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制
备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2S、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
【解析与答案】
（1）445g焦硫酸的物质的量＝445g÷178g/mol＝2.5mol，1mol焦硫酸中有2molS原子，
即2.5mol焦硫酸能生成5mol硫酸，故所得硫酸溶液的浓度是5.0mol÷4L＝1.25mol/L。
（2）由于1molH2SO4能够吸收1molH2O，则吸收水的质量是(250g× 98%÷98)×1×18－
250g×2%＝40g .
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【答案】C
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【答案】C
实践证明，数学已经成为现代化学中不可缺少的工具。将化学知识抽象为数学模型，求出模型的解，再结合化学知识验证模型的合理性，数学知识与化学知识的整合应用是解决化学问题的有效途径好积极手段。