马亚楼
随着“新课程”的实施,难度较大的计算题很少,但随之出现的计算型选择题层出不穷,为此,笔者结合近年来的中考化学试题,给出几种对抗这些试题的方法,以期对读者有所帮助。
一、变形法
例1.下列物质中铁元素质量分数最高的是()
A.FeOB.Fe2O3
C.Fe3O4D.Fe2(SO4)3
解析:将各选项化学式均变形为“XYn”型,即为FeO、FeO3/2、FeO4/3、Fe(SO4)3/2,通过比较各化学式中除铁原子以外的其它原子或原子团的式量大小,便可知所给四种物质中只有FeO中除铁原子外的其它原子的式量最小,即FeO中铁元素的质量分数最高,选A。
二、估算法
例2.有一种盐酸盐,通过实验分析之后,测定它含氯47.56%,这种物质是()
A.NaClB.KCl
C.CaCl2D.MgCl2
解析:依据题目特点,将题中含氯质量分数近似处理为50%,即与另一元素质量各占一半,那么另一元素的相对原子质量应稍大于氯元素的质量和,选项四种物质中两种元素的质量比分别为:23∶35.5,39∶5.5,20∶35.5,24∶35.5,只有39∶35.5,即KCl中钾元素质量稍大于氯元素质量,接近50%,选B。
三、极端假设法
例3.某含铁样品5.6g与足量稀硫酸完全反应后产生氢气0.195g,则其所含杂质可能是()
A.NaB.MgC.AlD.Zn
解析:假设5.6克为纯铁,根据化学方程式易计算出与稀硫酸完全反应时产生氢气的质量为0.2克,而实际氢气的质量0.195克小于0.2克,说明杂质元素在化合物中的化合价与铁、稀硫酸反应后的产物硫酸亚铁中铁元素化合价相同时,其相对原子质量大于铁的相对原子质量,所以D符合。同时也说明当杂质为5.6克时,其与稀硫酸反应产生氢气的质量比0.195克大,而5.6克钠、铝分别与稀硫酸反应时(钠实质先与水反应,后与硫酸反应),产生氢气的质量均大于0.2克,即此题选D。
例4.一定量的木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2,且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%,则其中氮气的质量分数可能为()
A.10%B.30%C.50%D.70%
解析:假设木炭燃烧后全部生成CO2,此时碳与二氧化碳的质量比为12∶44,其中C%=24%,则CO2%=88%,N2%=1-CO2%=1-88%=12%。
假设木炭燃烧后全部生成CO,此时碳与一氧化碳的质量比为12∶28,C%=24%,则CO%=56%,N2%=1-CO2%=1-56%=44%。
而实际生成的为CO、CO2的混合气体,故N2%应在12%~44%,即选B。
例5.喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱,这种碱的相对分子质量在300~400
之间,实验分析得知其元素组成为:C 69.0%、O占18.4%,且O含量为H的4倍其余为N,则一个喜树碱分子中含有的原总数为()
A.42B.43C.44D.45
解析:由题意可知,这种生物碱中H% 4.6%,N% = 1-C%-O%-H% =1-69% 18.4%-4.6%=8%,假设这种生物碱的相对子质量为300,则分子中所含氮原子的个为300×8%÷14=1.71,假设这种生物碱的对分子质量为400,则分子中所含氮原子个数为400×8%÷14=2.28。而这种生物碱相对分子质量在300~400之间,故其中所氮原子的个数在1.17~2.28,因为分子中含原子的个数为整数,因此分子中所含氮子数为2,相对分子质量为2×14÷8%=350依次可计算出C原子个数为20,O原子数为4,H原子个数为16,故该题选A。
四、元素守恒法
例6.有一Fe与FeO的混合物,测得中铁元素质量分数为80%。取该混合物7克,加足量稀硫酸完全溶解,生成FeSO4质量为()
解之得:x=15.2选B。
例7.某种含硫酸亚铁的药物可用于治疗缺铁性贫血。某贫血患者每天需服用这种含铁元素10%的药物112 mg,则每天他服用的这种药物中含硫酸亚铁(FeSO4)的质量是(该药物中其他成分不含铁元素)()
A. 30.4mgB. 15.2 mg
C. 22.4 mgD. 22.6 mg
解析:由题意可知,患者服用的铁元素全部来自FeSO4中的铁元素,设每天他服用的药物中含FeSO4的质量是xmg,则根据铁元素守恒有:
例8.Fe2O3、ZnO、CuO的固体混合物粉末ag,在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物2.41g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生5.00g白色沉淀,则a的数值为()
A.7.41B.3.59C.3.21D.2.46
解析:由于ag混合物在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物2.41g,故原固体混合物中氧元素的质量为a-2.41g,又由于1个O与1分子的CO生成1分子的CO2,1分子的CO2又与澄清石灰水反应生成1分子的碳酸钙,因而有相当量关系:
O~CO2~CaCO3
16100
a-2.415.00
16/100=( a-2.41)/5.00
解之得:a=3.21g,选C。
五、差量法
例9.将CO通入盛有12 g Fe2O3的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至试管冷却,此时试管内残留固体的质量为9.6g,则反应后生成铁的质量为()
A.2.4gB.5.6gC.8.4gD.9.6解析:由于此题中只说明加热反应一段时间后,停止加热,并没有说明反应是否完全,所以用常规解法易上当受骗,但仔细分析便可发现在反应中,Fe2O3中的氧元素与CO结合为CO2而逸散掉,此时的Fe2O3变为铁单质,所以可利用差量法来求解。假设反应后生成铁的质量为x克,反应后固体质量的减少量为12-9.6=2.4g。
六、拆分法
例10.已知FeSO4和Fe2(SO4)3组成混合物中硫元素的质量分数为a%,铁元素的质量分数为()
A.1- a%B.1-2 a% C.1- 3a%D.1-4 a%解析:此题中不知道原混合物中FeSO4和Fe2(SO4)3的质量之比,所以解题无从下手,但仔细分析题给两种物质的化学式,可知混合物中不论FeSO4和Fe2(SO4)3以何比例混合,原混合物可拆分为Fe和SO4两部分,且硫、氧原子个数比为1:4,质量比为32:(16×4)=1:2,硫元素的质量分数为a%,则氧元素的质量分数为2a%.
W(Fe)+W(O)+W(S)=100% W(Fe)+2a%+ a%=100%
解之得:W(Fe)=1-3a%,即选C。
七、电荷守恒法
例11.工业品盐酸中因含有Fe3+而带黄色,若某工业品盐酸中的H+和Cl-的个数比为91:94,则该盐酸中Fe3+和Cl-的个数比为
()
A.1:1B.1:3C.91:94D.1:94
解析:由于溶液对外显电中性,因而正负电荷的代数和为0,假设溶液中Fe3+的个数为x,Cl-的个数为y,则溶液中H+的个数为(91/94)y,依据电荷守恒3x+(91/94)y=y,解之得:x/y=1:94,选D。
八、质量守恒法
例12.将20克甲、5克乙、8克丙三种纯净物混合,在密闭容器中加热发生化学反应,经分析可知:反应后混合物中含有5克甲、16克丙,还含有一种新物质丁,则丁物质的质量是()
A. 12gB.9gC.4gD. 17g
解析:根据题意可知,反应后甲物质质量减少了20-5=15g,乙物质减少了5g,而丙物质增加了16-8=8g,依据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,所以生成新物质丁的质量为15+5-8=12g,选A。
例13.在反应A+B=2 C+ D中,已知30 g A和10 g B恰好完全反应,生成5 g D,且C的相对分子质量为35,则A的相对分子质量为()
A.40B.60C.20D.25
解析:根据质量守恒定律可得,30 g A和10 g B恰好完全反应,生成5 g D,则生成C的质量为30+10-5=35g,设A的相对分子质量为x,则:
A + B = 2C +D x2×35 3035 x/30=2×35/35解之得:x=60,选B。