例析高中化学计算题的解题技巧

2018-02-24 23:49花俊
中学教学参考·理科版 2017年8期
关键词:解题技巧

花俊

[摘要]化学计算题种类繁多,计算过程复杂,若只按照常规方法解题,不但浪费时间而且正确率无法保障。因此,掌握一些特殊的解题技巧,对提高化学计算题解题效率非常重要。常见的解题技巧有推断估算法、极限假设法、十字交叉法等。

[关键词]化学计算;解题技巧;推断估算法;极限假设法;十字交叉法

[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2017)23-0069-01

高中化学计算题贯穿整个化学学习过程,是教学的重难点。虽然计算题的题型种类繁多,但是学生若能掌握一些特殊的解题技巧,则可大大提高解题效率。

一、推断估算法

推断算估法是解决复杂化学计算题的一种特殊的、简便的方法。此方法主要適用于选择题的解答。有些选择题看似需要经过复杂计算才可以得到答案,但经过仔细分析、细细琢磨便可发现,通过简单估算推断即可得到准确答案。

[例1]如右图所示,可燃性气体X(X=A、B、C)完全燃烧时所消耗的物质的量n(X)用横坐标表示,消耗的氧气的物质的量n(02)用纵坐标表示,A、B是两种可燃性气体,C是A、B气体的混合物,则C中n(A):n(B)为( )。

A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.任意

分析:本题是推断估算法运用中的一道典型例题。通过结合题目给定的信息进行推断估算,则可达到快速解题的目的,而且大大提高了解题的正确率。

解:据图可知,1molA消耗0.5molO2,1molB消耗2molO2;若A、B以1:1混合时,则1mol C消耗1.25molO2,然而图中1mol C消耗1molO2,因此可以推断出A、B混合物,n(A):n(B)>1:1,结合给定答案可知,A为正确选项。

评注:推断估算法是一种特殊的解题方法,学生在平时的学习中,需要对这类题目多加练习,做好归纳总结,为快速高效地解题打好基础。

二、极限假设法

在解决化学计算问题的过程中,由于某些问题给定的条件模棱两可或者条件缺失,导致不能直接计算出准确的结果,这时可以假设处于某种极限条件下,再根据假设求得计算值的范围。极限假设法是一种特殊的解题方法,需要根据具体情况具体分析。

[例2]在某未知浓度的硝酸中溶解22。4 g的单质铁,反应后总共收集到0.3 mol NO2和0.2mol NO。则下列选项中正确的是( )。

A.反应后生成的盐只有Fe(NO33

B.反应后生成的盐只有Fe(NO32

C.产物中Fe(NO32和Fe(NO33的物质的量之比为1:3

D.产物中Fe(NO32和Fe(NO33的物质的量之比为3:1

分析:经分析可知本题产物不能确定,可能为Fe(NO32或者Fe(N33,还有可能是二者的混合物。根据本题的特点可以用极限假设法进行求解。

解:用极限假设法分析,当产物只有Fe(N33时,转移的电子数为1.2mol;当产物只有Fe(N32时,转移的电子数为0.8mol。而实际的转移电子数为:0.3×1+0.2×2=0.9(mol)。因此产物为Fe(N32和Fe(N33的混合物。设Fe(N32和Fe(N33的物质的量分别为a、b,则a+b=0。4,2a+3b=0.9,联立两式解得:a=0.3,b=0.1,答案为D。

评注:这是一道典型的可运用极限假设法解答的题目。用极限假设法解题不但可以缩短解题时间,而且可以提高解题的正确率。

三、十字交叉法

十字交叉法主要应用于二元混合物或组成的计算过程中,由二元一次方程公式演变而成。如果题目给定两个组分的总量和二者的平均值,求二者之间的比例,即可用此方法计算。十字交叉法是一种特殊的计算方法,熟练应用后可达到高效解题的目的。

[例3]现有100 g的Li2CO3和BaCO3的混合物,当它们和一定浓度的HCl溶液反应时,所消耗的盐酸量和100 g CaCO3消耗的该浓度的盐酸的量相等。计算该混合物中Li2CO3和BaCO3的物质的量之比( )。

分析:题目中,碳酸锂与碳酸钡的分子量是隐藏的已知条件,给定的Li2CO3和BaCO3的混合物的质量可以看作二者的平均分子量。

解:根据十字交叉法:

因此,Li2CO3和BaCO3的物质量之比为97:26。

评注:本题是采用十字交叉法解答的典型例题,通过解题过程可知,此种方法的解题过程简单明了,可以帮助学生少走弯路。

综上所述,解决化学计算题的方法有很多,但是掌握特殊方法,在某种程度上可以大大提高解题的效率和正确率。学生在学习过程中需做好归纳总结,根据各题目的特点,选择最高效的解题方法。

(责任编辑罗艳)endprint

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