学习化学知识的目的是为了解决生活中的相关问题,而问题的有效解决与所用的方法密不可分, 正确的方法可以达到事半功倍的效果,学会根据具体的问题特点采用相应的解题方法十分重要。本文结合例题, 谈谈高中化学中常用到的几种解题方法。
一、守恒法
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成,以及原子之间的重新组合,原子之间在进行重新组合的过程中,不会改变原子的种类和数目。氧化还原反应的本质是在反应中有电子的转移,但是电子在发生转移的过程中总数是保持不变的。在电解质溶液中,阳离子所带电荷数与阴离子所带的电荷数相等。在一个化学反应中,反应前后某原子的质量是保持不变的。所以,在一切化学反应中都存在着原子守恒,电子守恒,电荷守恒,质量守恒。
1.原子守恒
化学反应前后原子的种类和数目不会改变,这种方法叫原子守恒法。
例1:向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入200 mL 2 mol/L的盐酸,恰好完全反应并放出标准状况下224 mL气体;向所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现,则所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应后溶液体积仍为200mL)多少?
试题分析:根据题意可知反应后的溶液为FeCl2溶液,根据Cl原子守恒可得2n(FeCl2)= 0.2 L×2 mol/L=0.4 mol,所以n(FeCl2)=0.2mol,c(Fe2+)=n/V=0.2 mol/0.2 L=1 mol/L。
2.电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,这种方法叫电子守恒法。
例2:用30 mL 0.1 mol / L的Na2SO3溶液,恰好将2×10-3 mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是是多少?
试题分析:SO32-将被氧化SO42-为,SO32-失去电子的总数等于XO4-得到电子的总数,所以0.1×30×10-3×2=2×10-3×(7-x),x=4 。
3.电荷守恒
在电解质溶液中,所有阳离子所带的电荷总数等于所有阴离子所带的电荷总数,这种方法叫电荷守恒法。
例3:由K2SO4、Al2(SO4)3和H2 SO4组成的混合溶液,其pH=1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO42-)=0.8 mol/L,则c(K+)为多少?
试题分析:混合溶液中共存在5种离子,它们分别是:H+、Al3+、K+、SO42-、
OH-,电荷守恒式如下:c(K+) + c(H+) + 3c(Al3+)
=c(OH-) + 2c(SO42-),由pH=1可知,c(H+)
=10-1 mol·L-1,则c(OH-)=10-13 mol·L-1,带入守恒式得c(K+)=0.3 mol·L-1
4.质量守恒
在一个化学反应中,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这种方法叫做质量守恒。
例4:在化学反应A+2B=3C中,2.5gA与足量的B充分反应后生成9.5gC,参加反应的B的质量为多少?
试题分析:参加反应的反应物的总质量是A的质量与B的质量之和,生成物的质量是C的质量,所以参加反应的B的质量为9.5-2.5=7g。
二、逆向思维法
逆向思维与常规思维不同,逆向思维是反过来思考问题,是用绝大多数人没有想到的思维方式去思考问题。在化学中运用逆向思维去解题,可以达到化难为易, 化繁为简的目的。
例5: X g Cu可与含有Y g HNO3的溶液恰好完全反应,若X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量是多少?
试题分析:参加反应的Cu为X/64 mol,起酸作用的HNO3为2X/64 mol,质量为2X/64 molⅹ63 g /mol=126 X/64g,被还原的HNO3的质量为Y-126 X/64(g),因X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量为Y/4 g。
三、极端法
极端法是把研究的对象或过程,假设为不可能的理想的极端状态,从而使问题得到简化处理的一种方法 。
例6:由8.1g碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物与水充分反应后,蒸发反应后的溶液,得到12g无水晶体,通过计算确定该金属的名称。
试题分析:设碱金属R的相对原子质量为M,若8.1g全为碱金属,有如下关系:
R~ ROH
M M+17
8.1 12
由 M /8.1=(M+17)/12 解得 M=35.3
若8.1g全为氧化物,则有如下关系:
R2O~ 2ROH
2M+16 2(M+17)
8.1 12
由(2M +16)/8.1=2(M+17)/12 解得 M=10.7
又因为混合物是由碱金属和其氧化物共同组成,故该碱金属的相对原子质量应介于10.7和35.3之间,在此区间内的碱金属只有钠。
作者简介:
崔存喜(1976~),男,内蒙古丰镇市人,学历:大学本科,专业:化学,研究方向:高中化学教学。
endprint
学习化学知识的目的是为了解决生活中的相关问题,而问题的有效解决与所用的方法密不可分, 正确的方法可以达到事半功倍的效果,学会根据具体的问题特点采用相应的解题方法十分重要。本文结合例题, 谈谈高中化学中常用到的几种解题方法。
一、守恒法
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成,以及原子之间的重新组合,原子之间在进行重新组合的过程中,不会改变原子的种类和数目。氧化还原反应的本质是在反应中有电子的转移,但是电子在发生转移的过程中总数是保持不变的。在电解质溶液中,阳离子所带电荷数与阴离子所带的电荷数相等。在一个化学反应中,反应前后某原子的质量是保持不变的。所以,在一切化学反应中都存在着原子守恒,电子守恒,电荷守恒,质量守恒。
1.原子守恒
化学反应前后原子的种类和数目不会改变,这种方法叫原子守恒法。
例1:向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入200 mL 2 mol/L的盐酸,恰好完全反应并放出标准状况下224 mL气体;向所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现,则所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应后溶液体积仍为200mL)多少?
试题分析:根据题意可知反应后的溶液为FeCl2溶液,根据Cl原子守恒可得2n(FeCl2)= 0.2 L×2 mol/L=0.4 mol,所以n(FeCl2)=0.2mol,c(Fe2+)=n/V=0.2 mol/0.2 L=1 mol/L。
2.电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,这种方法叫电子守恒法。
例2:用30 mL 0.1 mol / L的Na2SO3溶液,恰好将2×10-3 mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是是多少?
试题分析:SO32-将被氧化SO42-为,SO32-失去电子的总数等于XO4-得到电子的总数,所以0.1×30×10-3×2=2×10-3×(7-x),x=4 。
3.电荷守恒
在电解质溶液中,所有阳离子所带的电荷总数等于所有阴离子所带的电荷总数,这种方法叫电荷守恒法。
例3:由K2SO4、Al2(SO4)3和H2 SO4组成的混合溶液,其pH=1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO42-)=0.8 mol/L,则c(K+)为多少?
试题分析:混合溶液中共存在5种离子,它们分别是:H+、Al3+、K+、SO42-、
OH-,电荷守恒式如下:c(K+) + c(H+) + 3c(Al3+)
=c(OH-) + 2c(SO42-),由pH=1可知,c(H+)
=10-1 mol·L-1,则c(OH-)=10-13 mol·L-1,带入守恒式得c(K+)=0.3 mol·L-1
4.质量守恒
在一个化学反应中,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这种方法叫做质量守恒。
例4:在化学反应A+2B=3C中,2.5gA与足量的B充分反应后生成9.5gC,参加反应的B的质量为多少?
试题分析:参加反应的反应物的总质量是A的质量与B的质量之和,生成物的质量是C的质量,所以参加反应的B的质量为9.5-2.5=7g。
二、逆向思维法
逆向思维与常规思维不同,逆向思维是反过来思考问题,是用绝大多数人没有想到的思维方式去思考问题。在化学中运用逆向思维去解题,可以达到化难为易, 化繁为简的目的。
例5: X g Cu可与含有Y g HNO3的溶液恰好完全反应,若X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量是多少?
试题分析:参加反应的Cu为X/64 mol,起酸作用的HNO3为2X/64 mol,质量为2X/64 molⅹ63 g /mol=126 X/64g,被还原的HNO3的质量为Y-126 X/64(g),因X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量为Y/4 g。
三、极端法
极端法是把研究的对象或过程,假设为不可能的理想的极端状态,从而使问题得到简化处理的一种方法 。
例6:由8.1g碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物与水充分反应后,蒸发反应后的溶液,得到12g无水晶体,通过计算确定该金属的名称。
试题分析:设碱金属R的相对原子质量为M,若8.1g全为碱金属,有如下关系:
R~ ROH
M M+17
8.1 12
由 M /8.1=(M+17)/12 解得 M=35.3
若8.1g全为氧化物,则有如下关系:
R2O~ 2ROH
2M+16 2(M+17)
8.1 12
由(2M +16)/8.1=2(M+17)/12 解得 M=10.7
又因为混合物是由碱金属和其氧化物共同组成,故该碱金属的相对原子质量应介于10.7和35.3之间,在此区间内的碱金属只有钠。
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崔存喜(1976~),男,内蒙古丰镇市人,学历:大学本科,专业:化学,研究方向:高中化学教学。
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学习化学知识的目的是为了解决生活中的相关问题,而问题的有效解决与所用的方法密不可分, 正确的方法可以达到事半功倍的效果,学会根据具体的问题特点采用相应的解题方法十分重要。本文结合例题, 谈谈高中化学中常用到的几种解题方法。
一、守恒法
化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成,以及原子之间的重新组合,原子之间在进行重新组合的过程中,不会改变原子的种类和数目。氧化还原反应的本质是在反应中有电子的转移,但是电子在发生转移的过程中总数是保持不变的。在电解质溶液中,阳离子所带电荷数与阴离子所带的电荷数相等。在一个化学反应中,反应前后某原子的质量是保持不变的。所以,在一切化学反应中都存在着原子守恒,电子守恒,电荷守恒,质量守恒。
1.原子守恒
化学反应前后原子的种类和数目不会改变,这种方法叫原子守恒法。
例1:向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中,加入200 mL 2 mol/L的盐酸,恰好完全反应并放出标准状况下224 mL气体;向所得溶液中加入KSCN溶液后无血红色出现,则所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应后溶液体积仍为200mL)多少?
试题分析:根据题意可知反应后的溶液为FeCl2溶液,根据Cl原子守恒可得2n(FeCl2)= 0.2 L×2 mol/L=0.4 mol,所以n(FeCl2)=0.2mol,c(Fe2+)=n/V=0.2 mol/0.2 L=1 mol/L。
2.电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,这种方法叫电子守恒法。
例2:用30 mL 0.1 mol / L的Na2SO3溶液,恰好将2×10-3 mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价是是多少?
试题分析:SO32-将被氧化SO42-为,SO32-失去电子的总数等于XO4-得到电子的总数,所以0.1×30×10-3×2=2×10-3×(7-x),x=4 。
3.电荷守恒
在电解质溶液中,所有阳离子所带的电荷总数等于所有阴离子所带的电荷总数,这种方法叫电荷守恒法。
例3:由K2SO4、Al2(SO4)3和H2 SO4组成的混合溶液,其pH=1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO42-)=0.8 mol/L,则c(K+)为多少?
试题分析:混合溶液中共存在5种离子,它们分别是:H+、Al3+、K+、SO42-、
OH-,电荷守恒式如下:c(K+) + c(H+) + 3c(Al3+)
=c(OH-) + 2c(SO42-),由pH=1可知,c(H+)
=10-1 mol·L-1,则c(OH-)=10-13 mol·L-1,带入守恒式得c(K+)=0.3 mol·L-1
4.质量守恒
在一个化学反应中,参加反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,这种方法叫做质量守恒。
例4:在化学反应A+2B=3C中,2.5gA与足量的B充分反应后生成9.5gC,参加反应的B的质量为多少?
试题分析:参加反应的反应物的总质量是A的质量与B的质量之和,生成物的质量是C的质量,所以参加反应的B的质量为9.5-2.5=7g。
二、逆向思维法
逆向思维与常规思维不同,逆向思维是反过来思考问题,是用绝大多数人没有想到的思维方式去思考问题。在化学中运用逆向思维去解题,可以达到化难为易, 化繁为简的目的。
例5: X g Cu可与含有Y g HNO3的溶液恰好完全反应,若X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量是多少?
试题分析:参加反应的Cu为X/64 mol,起酸作用的HNO3为2X/64 mol,质量为2X/64 molⅹ63 g /mol=126 X/64g,被还原的HNO3的质量为Y-126 X/64(g),因X∶Y=4∶10.5,则被还原的HNO3的质量为Y/4 g。
三、极端法
极端法是把研究的对象或过程,假设为不可能的理想的极端状态,从而使问题得到简化处理的一种方法 。
例6:由8.1g碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物与水充分反应后,蒸发反应后的溶液,得到12g无水晶体,通过计算确定该金属的名称。
试题分析:设碱金属R的相对原子质量为M,若8.1g全为碱金属,有如下关系:
R~ ROH
M M+17
8.1 12
由 M /8.1=(M+17)/12 解得 M=35.3
若8.1g全为氧化物,则有如下关系:
R2O~ 2ROH
2M+16 2(M+17)
8.1 12
由(2M +16)/8.1=2(M+17)/12 解得 M=10.7
又因为混合物是由碱金属和其氧化物共同组成,故该碱金属的相对原子质量应介于10.7和35.3之间,在此区间内的碱金属只有钠。
作者简介:
崔存喜(1976~),男,内蒙古丰镇市人,学历:大学本科,专业:化学,研究方向:高中化学教学。
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