王麗娟 王學(xué)志
熟練掌握計算型選擇題的巧解方法會達(dá)到事半功倍的效果,尤其是在高考解題中。在有限的時間內(nèi)解完規(guī)定的題目,顯得更為重要。下面結(jié)合自己的教學(xué)實踐談幾種解題方法。
一、平均值法
該方法常有平均化學(xué)式、平均相對分子質(zhì)量、平均組成、平均體積、平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。平均值法是在化學(xué)中使用最為頻繁的方法之一,熟練掌握它相當(dāng)重要。
例1:將1.5g兩種金屬的混合粉末與足量的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)完全后,得到標(biāo)況下的氫氣1.12L。則兩種金屬可能是:
A Mg和Cu B Zn和Cu
C Al和Fe D Mg和Al
分析:Mg、Zn、Fe和稀鹽酸反應(yīng)均生成+2價的金屬離子,不妨先假定混合金屬均顯+2價,按得到氫氣的體積可求出混合粉末中兩種金屬的平均相對原子質(zhì)量(A)。
解:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式,有:
R+2HCL=RCL2+H2
Ag 22.4L
1.5g 1.12L
A=30
選項中+2價金屬的相對原子質(zhì)量Mg---24、Cu---64、Fe---56、Zn---65,Al為+3價金屬,現(xiàn)將它折合成+2價,其相對原子質(zhì)量為27*2/3=18。
兩種金屬的平均相對原子質(zhì)量為30,則必有一種金屬的相對原子質(zhì)量大于30,另一種金屬相對原子質(zhì)量小于30,故選A、C。
二、守恒法
守恒法是另一種使用最為頻繁的方法之一,其種類繁多,一般有物質(zhì)的量守恒、電荷守恒、得失電子守恒、質(zhì)量守恒、體積守恒、濃度守恒、離子守恒等。
例2:用1L 1mol/LNaOH溶液吸收0.8mol CO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物質(zhì)的量濃度之比約是:
A 1:3 B 2:1 C 2:3 D 3:2
解:根據(jù)所給反應(yīng)物中
n(NaOH):n(CO2)=1.0:0.8=5:4
按此比例可寫出反應(yīng)化學(xué)方程式為:
5NaOH+4CO2=Na2CO3+3NaHCO3+H2O
所以n(CO32-):n(HCO3-)=1:3 故選A
該題是用原子守恒法,解此類題型最為方便。
三、十字交叉法
例3:紅磷放在氯氣中燃燒,按P和CL2物質(zhì)的量之比為1:1.8混合,恰好充分反應(yīng)后試計算生成物中PCL3和PCL5的物質(zhì)的量之比:
A 3:7 B 7:3 C 2:3 D 3:2
解:取1molP與1.8molCL2恰好完全反應(yīng)生成物的平均組成為PCL3.6。
由十字交叉法
PCL3
3 1.4
\3.6/
PCL5 5/ \0.6
n(PCL3)/n(PCL5)=1.4:0.6=7:3 故選B
四、極值計算法
該方法適用于混合物的有關(guān)計算。假設(shè)一種物質(zhì)的物質(zhì)的量為零,推出另一物質(zhì)的物質(zhì)的量最大值;反之,亦然,這樣推出其范圍,確定物質(zhì)組成。
例4:向600ml 0.2mol/L NaOH溶液中通入一定量CO2充分反應(yīng)后,將所得溶液小心蒸干,稱得無水物為7.6g,則該無水物中可能含有的物質(zhì):
A Na2CO3 B Na2CO3和NaHCO3
C NaOH Na2CO3 D NaHCO3
解:7.6g無水物可能組成是NaOH、Na2CO3或Na2CO3或Na2CO3、NaHCO3或 NaHCO3。
若全部為 NaOH其質(zhì)量為0.6*0.2*40=4.8g
若全部為 Na2CO3其質(zhì)量為0.6*0.2*1/2*106=6.36g
若全部為NaHCO3其質(zhì)量為0.6*0.2*84=10.08g
而6.36g<7.6g<10.08g,其組成應(yīng)為 Na2CO3、NaHCO3的混合物,故選B。
五、觀察法
例5:在乙醛與乙酸乙酯組成的混合物中,已知氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%,則混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
A 40% B 30% C 20% D 50%
解:觀察乙醛(C2H4O)和乙酸乙酯(C4H8O2)的分子組成,不難發(fā)現(xiàn)不管以何種比例混合,C:H=1:2,則質(zhì)量比為6:1,故碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1—10%—60%=30%。故選B。
六、特殊值法
例6:在化合物X2Y和YZ2中X、Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%、50%,則化合物X2YZ4中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
A 30% B 40% C 12% D 27%
解:設(shè)X2Y的相對分子質(zhì)量為100,由于X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,則X=20,Y=60。而YZ2中Z的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,則Z=30,所以 X2YZ4中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60/(2*20+60+4*30)*100%=27%。故選D。
七、估算法
例7:已知自然界中硼有兩種同位素11B和10B,而B的平均相對原子質(zhì)量為10.8,則兩者的原子個數(shù)比為:
A 4:1 B 1:4 C 1:1 D 1:2
解:可考慮若兩種同位素含量各為50%,則B的相對原子質(zhì)量為10.5,但題目中給出的數(shù)據(jù)為10.8,這表明同位素11B的原子數(shù)應(yīng)大于同位素10B的原子數(shù)。故選A,當(dāng)然該題也可用十字交叉法。
八、變形法
例8:在鐵的四種化合物FeS、FeO、Fe2O3、Fe3O4中,鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由大到小的順序正確的是:
A Fe3O4>Fe2O3>FeS >FeO
B FeO> FeS> Fe2O3> Fe3O4
C FeS> Fe3O4> Fe2O3>FeO
D FeO> Fe3O4> Fe2O3>FeS
分析:硫的相對原子質(zhì)量是氧的相對原子質(zhì)量的2倍,因此把FeS中的S可以換成2個O原子,這樣FeS、FeO、Fe2O3、Fe3O4中鐵原子與氧原子的個數(shù)之比分別為1:2、1:1、1:1.5、1:1.3,根據(jù)2>1.5>1.3>1可知,其值越大,對應(yīng)化合物的Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小。 故選 D。
九、差值法
差值法常有體積差、質(zhì)量差、壓強差、物質(zhì)的量差等,且在一定條件下,對于氣體而言,其壓強差之比=體積差之比=物質(zhì)的量差之比。
例9:把1g含脈石(SiO2)的黃鐵礦樣品在氧氣流中燃燒,反應(yīng)完全后得0.78g殘渣,則此黃鐵礦的純度是:
A 33% B 66% C 78% D 88%
該題原理是:參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量或生成物的量與反應(yīng)中生成物與反應(yīng)物的量的差(如固體質(zhì)量差、氣體體積差等)成正比,而雜質(zhì)或未參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量在反應(yīng)前后不變。
解:設(shè)1g樣品中含F(xiàn)eS2的質(zhì)量為x
4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8SO2 質(zhì)量差(m)
4*120g 2*160g 480g—320g=160g
x 1g—0.78g=0.22g
x=0.66g
黃鐵礦的純度為0.66g/1g*100%=66% 故選 B
除以上方法外,還有等量法、傳遞法、遞推法等,各種方法是相互滲透,各有側(cè)重。針對不同題型,可以采用不同方法,如果能讓學(xué)生熟練掌握,在解題時就能做到巧、快、準(zhǔn)。