高考實行“3+綜合”以后,對于化學計算的要求有所降低,完整的壓軸式的計算題漫漫地淡化,代替它的是一些計算型的選擇題和填空題。但由于現在的選擇題特別是計算型選擇題,題目文字較多,涉及的化學物質及化學反應也多,不少學生在解題時很難在短時間內找到較好的方法,往往既花費了大量的時間和精力,又不一定能得到正確的答案。計算型選擇題是考查應試者思維敏捷性的好題型,在高考和競賽中經常出現,解答計算型選擇題固然需要悟性,但更主要是靠平時對解題方法的積累和歸納。
一、終態分析法
【例1】 (2002年,.廣東)將40mL1.5mol/L的CuSO4溶液與30mL3mol/L的NaOH溶液混合,生成淺藍色的沉淀,假設溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都變得很小可忽略,則生成的沉淀可表示為()。
A.Cu(OH)2 B.CuSO4#8226;Cu(OH)2
C.CuSO4#8226;2Cu(OH)2D.CuSO4#8226;3Cu(OH)2
解析:由于鈉離子不會沉淀,可知最終得到的是0.045molNa2SO4和淺藍色的沉淀,淺藍色的沉淀中,n(Cu2+)=0.06mol,n(OH-)=0.09mol,n(SO2-4)=0.015mol,可以認為淺藍色的沉淀中有:
n(CuSO4)∶n[Cu(OH)2]=0.015mol∶0.045mol
=1∶3
答案:D
二、平均摩爾電子質量法
【例2】 由兩種金屬組成的合金50g與標準狀況下22.4LCl2恰好完全反應,則合金的組成可能是()。
A.Na FeB.Mg AlC.Zn KD.Ca Cu
解析:摩爾電子質量是指失去1mol電子時所需金屬的質量,用數學式表達如下:
(平均)摩爾電子質量=金屬(混合物)質量提供電子的物質的量
=金屬的摩爾質量金屬的化合價
根據以上兩種方法計算金屬的摩爾電子質量和混合物的(平均)摩爾電子質量。
Na、Fe、Mg、Al、Zn、K、Ca、Cu與Cl2反應時的摩爾電子質量分別為23g/mol、18.7g/mol、12g/mol、9g/mol、32.5g/mol、39g/mol、20g/mol、32g/mol。題中混合物的(平均)摩爾電子質量為:50g/2mol=25g/mol。
答案:D
三、關系式法
【例3】 在氧氣中灼燒0.44g硫和鐵組成的化合物,使其中的硫全部轉化為二氧化硫,把這些二氧化硫全部氧化并轉變為硫酸,這些硫酸可用20mL0.50mol/L的氫氧化鈉溶液完全中和,則原化合物中硫的質量分數為()。
A.18%B.46%C.53%D.36%
解析:此題涉及的化合物及化學反應都較多,若按一般方法,需要按方程式通過多步計算,這樣就需要花費很多時間,而根據題意可以建立如下關系式:
S~Na2SO4~2NaOH
則有:m(S)=0.020L×0.50mol/L÷2×32g/mol解題得:
m(S)=0.16g于是w(S)=36.40%答案:D
四、化學式巧變法
【例4】 有由環己醇(C6H12O)、丙酮(C3H6O)和戊醛(C5H10O)組成的混合物共2.00g,完全燃燒后所得氣體通過盛有的干燥管,干燥管增重1.998g,原混合物的平均相對分子質量為()。
A.74.75B.86.00C.71.43D.81.33
解析:用常規方法很難解出此題,但將上述三種有機物分子式稍作變形,即可快速解出。由題意知m(H2O)=1.998g,即n(H2O)=0.111mol。混合物中的物質的分子式可變形為:(CH2)6O、(CH2)3O、(CH2)5O,此混合物可看作由CH2和O兩部分組成,設混合物總物質的量為n,則n(O)=n。
由H守恒可知:
n(CH2)=0.111mol
因兩部分的總質量為2.00g,則有:
0.111mol×14g/mol+16n=2.00g即n=0.28mol
Mr=2.00g0.28mol=71.43g/mol答案:C
五、反應特征法
【例5】 在一個容積為6L的密閉容器中放入3LX(g)和2LY(g),在一定條件下發生反應:4X(g)+3Y(g)=2Q(g)+nR(g),達到平衡后容器內溫度不變,混合氣體的壓強比原來增加5%,X的濃度減少1/3,則反應式中n的值是()。
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:本題可以采用一般的常規方法進行解答,但步驟煩瑣且技術步驟多,容易出錯,而根據反應的化學方程式的特征——混合氣體的壓強比原來增加5%,X的濃度減少1/3,即可判斷反應的正方向是氣體體積增大的方向,必有4+3<2+n。
答案:D
六、轉換思維法
【例6】 取Mg粉Al粉Fe粉組成的混合物30g,跟一定質量分數為30%的稀硫酸恰好完全反應,經蒸干水分得到固體生成物126g,則其中反應生成氫氣的質量為()。
A.1g B.2g C.6g D.無法計算
解析:本題按一般常規方法是無法解答的,因為涉及的反應多而數據少,但反過來看,雖然反應多,好像無法解答,但仔細分析發現最終都生成硫酸鹽和氫氣,生
成的硫酸鹽比金屬粉末的質量增加(126g-30g=96g),
增加的質量即為硫酸鹽中的SO2-4質量。由硫酸根的化學式可求得生成的H2的質量為:
96g96g/mol×2g/mol=2g
答案:B
七、推理判斷法
【例7】 (2004年,廣東)一定溫度下,反應2SO2+O22SO3達到平衡時,
n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。縮小體積,再次達到平衡時,
n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此時SO2的物質的量應是()。
A.0.4mol B.0.6mol
C.0.8molD.1.2mol
解析:縮小體積時平衡右移,減少的n(SO2)大于減少的n(O2),故再次達到平衡時n(SO2)<0.8mol×23=1.6mol3
答案:A
(責任編輯 廖銀燕)