王麗娟 王學志
熟練掌握計算型選擇題的巧解方法會達到事半功倍的效果,尤其是在高考解題中。在有限的時間內解完規定的題目,顯得更為重要。下面結合自己的教學實踐談幾種解題方法。
一、平均值法
該方法常有平均化學式、平均相對分子質量、平均組成、平均體積、平均質量分數等。平均值法是在化學中使用最為頻繁的方法之一,熟練掌握它相當重要。
例1:將1.5g兩種金屬的混合粉末與足量的稀鹽酸反應,反應完全后,得到標況下的氫氣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量(A)。
解:根據化學反應方程式,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量Mg---24、Cu---64、Fe---56、Zn---65,Al為+3價金屬,現將它折合成+2價,其相對原子質量為27*2/3=18。
兩種金屬的平均相對原子質量為30,則必有一種金屬的相對原子質量大于30,另一種金屬相對原子質量小于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,一般有物質的量守恒、電荷守恒、得失電子守恒、質量守恒、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-的物質的量濃度之比約是:
A 1:3 B 2:1 C 2:3 D 3:2
解:根據所給反應物中
n(NaOH):n(CO2)=1.0:0.8=5:4
按此比例可寫出反應化學方程式為:
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物質的量之比為1:1.8混合,恰好充分反應后試計算生成物中PCL3和PCL5的物質的量之比:
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計算。假設一種物質的物質的量為零,推出另一物質的物質的量最大值;反之,亦然,這樣推出其范圍,確定物質組成。
例4:向600ml 0.2mol/L NaOH溶液中通入一定量CO2充分反應后,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:
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其質量為0.6*0.2*40=4.8g
若全部為 Na2CO3其質量為0.6*0.2*1/2*106=6.36g
若全部為NaHCO3其質量為0.6*0.2*84=10.08g
而6.36g<7.6g<10.08g,其組成應為 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,已知氫元素的質量分數為10%,則混合物中氧元素的質量分數為:
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,不難發現不管以何種比例混合,C:H=1:2,則質量比為6:1,故碳元素的質量分數為60%,氧元素的質量分數為1—10%—60%=30%。故選B。
六、特殊值法
例6:在化合物X2Y和YZ2中X、Z的質量分數分別為40%、50%,則化合物X2YZ4中Y的質量分數為:
A 30% B 40% C 12% D 27%
解:設X2Y的相對分子質量為100,由于X的質量分數為40%,則X=20,Y=60。而YZ2中Z的質量分數為50%,則Z=30,所以 X2YZ4中Y的質量分數為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的平均相對原子質量為10.8,則兩者的原子個數比為:
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的相對原子質量為10.5,但題目中給出的數據為10.8,這表明同位素11B的原子數應大于同位素10B的原子數。故選A,當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,鐵元素的質量分數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:硫的相對原子質量是氧的相對原子質量的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之比分別為1:2、1:1、1:1.5、1:1.3,根據2>1.5>1.3>1可知,其值越大,對應化合物的Fe的質量分數越小。 故選 D。
九、差值法
差值法常有體積差、質量差、壓強差、物質的量差等,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:參加反應的反應物的量或生成物的量與反應中生成物與反應物的量的差(如固體質量差、氣體體積差等)成正比,而雜質或未參加反應的反應物的量在反應前后不變。
解:設1g樣品中含FeS2的質量為x
4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8SO2 質量差(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,各有側重。針對不同題型,可以采用不同方法,如果能讓學生熟練掌握,在解題時就能做到巧、快、準。