巧解计算型选择题有妙法

2022-05-30 10:48彭现省
广东教育·高中 2022年10期
关键词:气态混合气体电解

彭现省

求解计算型选择题,除了可用常规的方法外,有些计算型选择题,其实不一定需要计算,可通过定性判断直接或技巧性方法,从而简化解题过程,快速、准确地得出答案。下面举例说明。

一、中值判断法

【例1】燃烧0.1 mol气态烃的混合物,生成3.58 L CO2(标准状况)和3.6 g水,则该混合物中( )

A. 一定不存在乙烯B. 一定存在甲烷

C. 一定存在乙烷 D. 一定不存在甲烷

解析:由反应CxHy+(x +)O2→xCO2+H2O,求得混合烃的平均组成为C1.6H4,依据“C”数平均,则一定存在甲烷,故应选B。

二、赋特殊值法

【例2】在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量分数分别约为40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量分数为( )

A. 20%          B. 25%          C. 30%           D. 40%

解析:本题是根据X、Y、Z元素的相对原子质量求X2YZ3中Y的质量分数。因求比值,可设特殊值代入,化繁为简地进行计算。

令X、Y、Z的相对原子质量分别为3、4、2,则在化合物X2YZ3中Y的质量百分比为×100%=25%,故应选B。

三、分析推理法

【例3】将质量分数为0.052(5.2%)的NaOH溶液1 L(密度為1.06 g/cm3)用铂电极电解,当溶液中NaOH的质量分数改变了0.010(1.0%)时停止电解,则此时溶液中应符合的关系是( )

解析:因电解NaOH溶液实质是电解水,则NaOH的质量分数增大,再由反应2H22H2↑+ O2↑可知,阳极析出物(O2)的质量大于阴极析出物(H2)的质量,故应选B。

四、关系式法

【例4】用两支惰性电极插入500 mL AgNO3溶液中,通电电解。当电解液的pH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氢气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上应析出银的质量是( )

A. 27 mgB. 54 mgC. 108 mgD. 216 mg

解析:由电极反应Ag+ + e- = Ag和4OH- - 4e-=2H2O + O2↑,根据阴阳两极得失电子数守恒的原则得关系式“Ag ~ OH-”;因每有一个OH-放电,必产生一个H+,则得关系式“Ag ~ OH- ~ H+”。从而得n(Ag) = n (H+) = 1 × 10-3 mol·L-1 × 0.5 L = 0.5 × 10-3 mol,则m(Ag) = 0.5 × 10-3 mol × 180g·mol = 54 × 10-3 g = 54 mg,故选B。

五、量纲判断法

【例5】欲使m mol NO2与 n mol NO (m > n)组成的混合气体全部溶解于V L某NaOH溶液中,该NaOH物质的量浓度为( )

解析:因各选项的单位:A为mol·L,B为mol,C为mol·L-1,D为mol2·L-1,而物质的量浓度的单位应是mol·L-1,故应选C。

六、差量法

【例6】10 mL某种气态烃,在50 mL氧气里充分燃烧,得到液态水和体积为35 mL的混合气体(所有气体体积都是在同温同压下测定),则该气态烃可能是( )

A. 甲烷          B. 乙烷          C. 丙烷          D. 丙烯

解析:设该气态烃的分子式为CxHy,则

七、十字相乘法

【例7】实验测得乙烯与氧气混合气体的密度是氢气的14.5倍,可知其中乙烯的质量百分比为( )

A. 25% B. 27.6% C. 72.4% D. 75%

解析:由题意可知混合气体的平均相对分子质量为14.5 × 2 = 29,而乙烯和氧气的相对分子质量分别为28和32。则

即乙烯与O2的物质的量之比为3 : 1,则乙烯的质量百分比为×100%=72.4%,故应选C。

八、平均值法

【例8】两种气态烃组成的混合气体0.1 mol,完全燃烧得0.16 mol CO2和3.6 g水。则混合气体中( )

A. 一定有甲烷B. 一定是甲烷和乙烯

C. 一定没有乙烷 D. 一定有乙炔

解析:据题意可知,n(烃)∶ n(C)∶ n(H)= 0.1 mol ∶ 0.16 mol ∶ ×2= 1 ∶ 1.6 ∶ 4,则混合烃的平均分子式为C1.6H4;故由平均值原理可知,混合气体中一定有CH4(因碳原子数小于1.6的烃只有CH4);再由平均分子式可知,另一烃中的氢原子数必为4,则混合气体中一定没有C2H6,故应选A、C。

责任编辑 李平安

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