王丽娟 王学志
熟练掌握计算型选择题的巧解方法会达到事半功倍的效果,尤其是在高考解题中。在有限的时间内解完规定的题目,显得更为重要。下面结合自己的教学实践谈几种解题方法。
一、平均值法
该方法常有平均化学式、平均相对分子质量、平均组成、平均体积、平均质量分数等。平均值法是在化学中使用最为频繁的方法之一,熟练掌握它相当重要。
例1:将1.5g两种金属的混合粉末与足量的稀盐酸反应,反应完全后,得到标况下的氢气1.12L。则两种金属可能是:
A Mg和Cu B Zn和Cu
C Al和Fe D Mg和Al
分析:Mg、Zn、Fe和稀盐酸反应均生成+2价的金属离子,不妨先假定混合金属均显+2价,按得到氢气的体积可求出混合粉末中两种金属的平均相对原子质量(A)。
解:根据化学反应方程式,有:
R+2HCL=RCL2+H2
Ag 22.4L
1.5g 1.12L
A=30
选项中+2价金属的相对原子质量Mg---24、Cu---64、Fe---56、Zn---65,Al为+3价金属,现将它折合成+2价,其相对原子质量为27*2/3=18。
两种金属的平均相对原子质量为30,则必有一种金属的相对原子质量大于30,另一种金属相对原子质量小于30,故选A、C。
二、守恒法
守恒法是另一种使用最为频繁的方法之一,其种类繁多,一般有物质的量守恒、电荷守恒、得失电子守恒、质量守恒、体积守恒、浓度守恒、离子守恒等。
例2:用1L 1mol/LNaOH溶液吸收0.8mol CO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约是:
A 1:3 B 2:1 C 2:3 D 3:2
解:根据所给反应物中
n(NaOH):n(CO2)=1.0:0.8=5:4
按此比例可写出反应化学方程式为:
5NaOH+4CO2=Na2CO3+3NaHCO3+H2O
所以n(CO32-):n(HCO3-)=1:3 故选A
该题是用原子守恒法,解此类题型最为方便。
三、十字交叉法
例3:红磷放在氯气中燃烧,按P和CL2物质的量之比为1:1.8混合,恰好充分反应后试计算生成物中PCL3和PCL5的物质的量之比:
A 3:7 B 7:3 C 2:3 D 3:2
解:取1molP与1.8molCL2恰好完全反应生成物的平均组成为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 故选B
四、极值计算法
该方法适用于混合物的有关计算。假设一种物质的物质的量为零,推出另一物质的物质的量最大值;反之,亦然,这样推出其范围,确定物质组成。
例4:向600ml 0.2mol/L NaOH溶液中通入一定量CO2充分反应后,将所得溶液小心蒸干,称得无水物为7.6g,则该无水物中可能含有的物质:
A Na2CO3 B Na2CO3和NaHCO3
C NaOH Na2CO3 D NaHCO3
解:7.6g无水物可能组成是NaOH、Na2CO3或Na2CO3或Na2CO3、NaHCO3或 NaHCO3。
若全部为 NaOH其质量为0.6*0.2*40=4.8g
若全部为 Na2CO3其质量为0.6*0.2*1/2*106=6.36g
若全部为NaHCO3其质量为0.6*0.2*84=10.08g
而6.36g<7.6g<10.08g,其组成应为 Na2CO3、NaHCO3的混合物,故选B。
五、观察法
例5:在乙醛与乙酸乙酯组成的混合物中,已知氢元素的质量分数为10%,则混合物中氧元素的质量分数为:
A 40% B 30% C 20% D 50%
解:观察乙醛(C2H4O)和乙酸乙酯(C4H8O2)的分子组成,不难发现不管以何种比例混合,C:H=1:2,则质量比为6:1,故碳元素的质量分数为60%,氧元素的质量分数为1—10%—60%=30%。故选B。
六、特殊值法
例6:在化合物X2Y和YZ2中X、Z的质量分数分别为40%、50%,则化合物X2YZ4中Y的质量分数为:
A 30% B 40% C 12% D 27%
解:设X2Y的相对分子质量为100,由于X的质量分数为40%,则X=20,Y=60。而YZ2中Z的质量分数为50%,则Z=30,所以 X2YZ4中Y的质量分数为60/(2*20+60+4*30)*100%=27%。故选D。
七、估算法
例7:已知自然界中硼有两种同位素11B和10B,而B的平均相对原子质量为10.8,则两者的原子个数比为:
A 4:1 B 1:4 C 1:1 D 1:2
解:可考虑若两种同位素含量各为50%,则B的相对原子质量为10.5,但题目中给出的数据为10.8,这表明同位素11B的原子数应大于同位素10B的原子数。故选A,当然该题也可用十字交叉法。
八、变形法
例8:在铁的四种化合物FeS、FeO、Fe2O3、Fe3O4中,铁元素的质量分数由大到小的顺序正确的是:
A Fe3O4>Fe2O3>FeS >FeO
B FeO> FeS> Fe2O3> Fe3O4
C FeS> Fe3O4> Fe2O3>FeO
D FeO> Fe3O4> Fe2O3>FeS
分析:硫的相对原子质量是氧的相对原子质量的2倍,因此把FeS中的S可以换成2个O原子,这样FeS、FeO、Fe2O3、Fe3O4中铁原子与氧原子的个数之比分别为1:2、1:1、1:1.5、1:1.3,根据2>1.5>1.3>1可知,其值越大,对应化合物的Fe的质量分数越小。 故选 D。
九、差值法
差值法常有体积差、质量差、压强差、物质的量差等,且在一定条件下,对于气体而言,其压强差之比=体积差之比=物质的量差之比。
例9:把1g含脉石(SiO2)的黄铁矿样品在氧气流中燃烧,反应完全后得0.78g残渣,则此黄铁矿的纯度是:
A 33% B 66% C 78% D 88%
该题原理是:参加反应的反应物的量或生成物的量与反应中生成物与反应物的量的差(如固体质量差、气体体积差等)成正比,而杂质或未参加反应的反应物的量在反应前后不变。
解:设1g样品中含FeS2的质量为x
4FeS2+11O2=2 Fe2O3+8SO2 质量差(m)
4*120g 2*160g 480g—320g=160g
x 1g—0.78g=0.22g
x=0.66g
黄铁矿的纯度为0.66g/1g*100%=66% 故选 B
除以上方法外,还有等量法、传递法、递推法等,各种方法是相互渗透,各有侧重。针对不同题型,可以采用不同方法,如果能让学生熟练掌握,在解题时就能做到巧、快、准。