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常用解题方法

时间:2022-05-11 百科知识 版权反馈
【摘要】:常用解题方法常用解题方法运用较多的解题方法通常有以下几种。2.代入法将所有选项逐一代入原题求出正确结果,这是解选择题最无奈的方法。但只要恰当地结合题中所给条件,缩小要代入的范围,有时也不失为一种迅速解题的方法。

常用解题方法

常用解题方法

运用较多的解题方法通常有以下几种。

1.估算法

化学题尤其是选择题所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以其中计算量一般较小,有时不需算出确切值,可结合题中条件估计运算结果的数值,符合要求便可选取。

例3 已知某盐在不同温度下的溶解度如下表:

img219

若把质量分数为22%的该盐溶液由50℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是

A.0~10℃ B.10~20℃ C.20~30℃ D.30~40℃

解:本题考查溶液结晶和溶解度知识。溶液析出晶体,意味着溶液的浓度超出了当前温度下其饱和溶液的浓度。根据溶解度的定义有:

[溶解度/(溶解度+100克水)]×100%=饱和溶液质量分数

如果将各温度下的溶解度数值代入,比较其饱和溶液质量分数与22%的大小,运算量太大,不符合选择题特点。由表可知盐溶解度随温度上升而增大,所以可反过来将22%的溶液当成某温度时的饱和溶液,只要温度低于该温度就会析出晶体。将22%代入上式:

[溶解度/(溶解度+100克水)]×100%=22%

可得

溶解度×78=100×22

即溶解度=2 200/78,除法运算麻烦,运用估算,知溶解度介于25与30之间,此值只能在30~40°C之间,故选D。

2.代入法

将所有选项逐一代入原题求出正确结果,这是解选择题最无奈的方法。但只要恰当地结合题中所给条件,缩小要代入的范围,有时也不失为一种迅速解题的方法。

例4 某种烷烃11g完全燃烧,需标准状况下氧气28L,这种烷烃的分子式

A.C5H12 B.C4H10 C.C3H8 D.C2H6

解:因为是烷烃,组成为CnH2n+2,分子量为14n+2,即每(14n+2)g烃完全燃烧生成n摩CO2和(n+1)摩H2O,耗氧量为:

n+(n+1)/2=3n/2+1/2(mol)

现有烷烃11克,氧气为28/22.4=5/4(mol),其比值为44∶5,将选项中的四个n值代入(14n+2)∶(3n/2+1/2),不需解方程便可迅速得知n=3符合条件,故应选答案为C。

3.关系式法

对于多步反应,可根据各种化学方程式、守恒式等关系列出对应的关系式,快速在要求的物质数量与给出的物质数量之间建立定量关系,可免除涉及过程的大量运算,不但节约运算时间,还可避免运算出错影响计算结果,是最经常使用的方法之一。

例5 一定量的铁粉和27g硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得27g水,则加入的铁粉质量为

A.84g B.42g C.56g D.28g

解:题中未指明铁粉的量,所以可能过量也可能不足。与硫粉反应后,加入过量盐酸生成的气体就有两种可能:只有H2S(铁全部转变为FeS);既有H2S又有H2(铁除了生成FeS外还有剩余)。所以只凭硫粉质量和生成水的质量不易建立方程求解。

根据各步反应的定量关系,列出关系式:

Fe→FeS(铁守恒)→H2S(硫守恒)→H2O(氢守恒)

Fe→H2(化学方程式)→H2O(氢守恒)

从而得知,无论铁参与了哪一个反应,每1个铁原子都最终导致生成1个H2O分子,可以迅速得出铁的物质的量就是水的物质的量,根本与硫无关,所以铁的物质的量为27/18=1.5mol,即84克。

4.平均值法

平均值法适合定性求解混合物组成,即只求出混合物可能的成分,不必考虑各组分的含量。根据混合物中各物理量(例如密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等)的定义,结合所给条件,可以求出混合物某物理量的平均值,这个平均值必介于各成分的同一物理量数值之间,即混合物两成分的该物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,由此可判断混合物的可能组成。

例6 将两种金属单质混合物13g加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下气体11.2L,这两种金属可能是

A.Zn和Fe B.Al和Zn C.Al和Mg D.Mg和Cu

解:将混合物当作一种金属,因为稀硫酸足量,13g金属全部反应生成11.2L(0.5mol)气体全是氢气,每放出1mol氢气需26g这种金属,如果全部是+2价金属,其平均原子量为26,则该+2价金属的原子量一个大于26、一个小于26。

代入选项,在置换出氢的反应中,显+2价的有Zn,原子量为65,Fe原子量为56,Mg为24。Al在反应中显+3价,要置换出1mol氢气,只要18g Al,可看作+2价时原子量为27/(3/2)=18。同样,假如有+1价的Na参与反应,将它看作+2价时其原子量为23×2=46。Cu因为不能置换出H2,可看作原子量为无穷大。可见A中两种金属原子量均大于26,C中两种均小于26,所以A、C都不符合要求;B中Al的原子量比26小,Zn比26大;D中Mg的原子量比26小,Cu比26大。故B、D为应选答案。

5.极限法

极限法与平均值法恰好相反,也适合定性或定量求解混合物的组成。根据混合物中各物理量(密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等)的定义,结合题中所给条件,首先将混合物看作只含其中一种组分A,即组分A的质量分数或气体体积分数为极大(100%),另一组分B对应的质量分数或气体体积分数为极小(0%),求出组分A某个物理量的值N1;然后用相同方法求出混合物只含B不含A时同一物理量的值N2,混合物的这个物理量N平是平均值,必介于各成分A、B的同一物理量数值之间,从而可判断混合物的可能组成。

例7 4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤,得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是

A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96g

解:按通常解法,混合物KCl和KBr有无限多种组成,因而数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,相当于做四道计算题,极费时。

用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,即每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则应得沉淀为:

(2.00/74.5)×143.5=3.852(克)

此为最大值。同样可求,当混合物全部为KBr时,每119克KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为:

(2.00/119)×188=3.160(克)

此为最小值。介于两者之间的数值符合要求,故只能选B和C。

6.差量法

对于涉及物质的量、浓度、微粒个数、体积、质量等差量变化的过程,注意运用差量变化的数值有助于快捷准确地建立定量关系,从而排除干扰,迅速解题,甚至一些因条件不足而看起来无法解决的题也可迎刃而解。

例8 同温同压下,某瓶充满O2共重116g,充满CO2共重122g,充满某气体共重114g,则该气体的相对分子质量为

A.28 B.60 C.32 D.14

解:由“同温同压同体积下,不同气体的质量比等于它们的摩尔质量比”可知在此题中,气体质量之差与式量之差成正比。因此,可不计算瓶的质量,直接由比例式求解:

(122-116)/(44-32)=(122-114)/[44-M(气体)]

解之得M(气体)=28,故答案为A。

例9 在1升浓度为c摩/升的弱酸HA溶液中,HA、H+和A-的物质的量之和为nc摩,则HA的电离度是

A.n×100% B.0.5n×100% C.(n-1)×100% D.n%

解:依电离度概念,只要求出已电离HA的物质的量,将其与HA总量(1升×c摩/升=c摩)相除,所得即HA的百分比电离度。

要求出已电离HA的物质的量,可根据HA→H+A。原有弱酸为1升×c摩/升=c摩,设电离度为x,则已电离HA的物质的量为xc摩,电离出的H和A也分别为cx摩,溶液中未电离的HA就为(c-cx)摩,所以HA、H和A的物质的量之和为:

[(c-cx)+cx+cx]摩=(c+cx)摩=nc摩

从而可得出1+x=n,所以x的值为n-1,取百分数故选C。

本题若用差量法有助于迅速解题:根据HA的电离式,每一个HA电离后生成一个H和一个A,即微粒数增大一倍,现在微粒数由原来的c摩变为nc摩,增大了(n-1)×c摩,立即可知有(n-1)×c摩HA发生电离,则电离度为(n-1)×c摩/c摩=n-1,更快地选出C项答案。

7.商余法

主要用于解答有机物(尤其是烃类)知道分子量后求其分子式的一类题目。对于烃类,其通式、分子量分别如下。

烷烃通式为CnH2n+2,分子量为14n+2;

对应的烷烃基通式为CnH2n+1,分子量为14n+1。

烯烃及环烷烃通式为CnH2n,分子量为14n;

对应的烃基通式为CnH2n-1,分子量为14n-1。

炔烃及二烯烃通式为CnH2n-2,分子量为14n-2;

对应的烃基通式为CnH2n-3,分子量为14n-3。

将已知有机物的分子量减去含氧官能团的式量后,差值除以14(烃类直接除14),则最大的商为所含碳的原子数n,余数与上述分子量通式比较,符合的就是其所属的类别。

例10 某直链一元醇14.4克能与金属钠完全反应,生成0.2克氢气,则此醇的同分异构体数目为

A.6个 B.7个 C.8个 D.9个

解:一元醇只含一个-OH,每摩醇只能转换出1/2摩H2,由生成0.2克H2推断出,14.4克醇为0.2摩,所以其摩尔质量为72克/摩,分子量为72。扣除羟基式量17后,剩余55,除以14,最大商为3,余数为13,不合理,应取商为4,余数为-1。与分子量通式比较,应为4个碳的烯烃基或环烷基,结合“直链”,推断其同分异构体数目为6个。

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