专题十 高中化学解题方法和技巧的指导

专题十 解题方法和技巧的指导 一、选择题的解题方法与技巧 选择题属于客观性试题，是高考重要题型之一，以容易题和中等难度题为主，侧 重“双基”的考查，试题难度不是很大。要想高考得高分，提高选择题的准确率是必要 的。一般其题设条件与备选答案往往经过命题者深思熟虑的加工和匠心独运的改造，形 式多变，知识点多，覆盖面广，布满层层陷阱，以其声东击西的命题策略考查学生的基 本知识，需要学生有扎实的“双基”和一定的技巧。 选择题的解法一般可分为直接法和 间接法两种。直接法是从题设条件出发，通过运算或推理，得出结论后与所给出的各个 选项进行对照，从而选择正确的答案。而间接法则是通过排除那些比较容易判定为错误 的选项，最后确定正确的选项。一般来说，解选择题需综合应用这两种方法。 由于解答选择题时，不要写出解题的过程，而且题目本身给出了若干个选项，相当 于给出了解题的提示。适时运用一些特殊的技巧和解法，可以降低解题难度，节约时间， 提高解题思维能力。 1、淘汰法 淘汰法也叫筛选排除法，对于选择题中给出的一些不符合题意的结论，比较容易作 出判断而加以淘汰。若淘汰后，只剩一个，结论可确定；若经淘汰后，剩下不止一个， 也能起到缩小选择范围的作用。 例 1 标准状况下 H2S 和 O2 的混合气体 100ml，经点燃后反应至完全，所得气体经干燥 后，恢复到原来状况时体积为 10ml。该 10ml 气体可能是（ ） A、 H2S 和 SO2 B、 O2 C、 H2S D、 SO3 （练习 1）在 100mL0.10moLL1 的 AgNO3（aq ）中，加入 100mL 溶有 2.08gBaCl2 的 溶液，再加入 100mL 溶有 2.50gCuSO45H2O 的溶液，充分反应。下列说法正确的是（ ） A、 最终得到白色沉淀和无色溶液 B、 最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C、 混合过程中逸出无色气体 D、 在最终得到的溶液中， C（Cu 2+）=0.01moLL 1 （练习 2）对某酸性溶液（可能含 Br、SO 42、H 2SO3、NH 4+）分别进行如下实验： （1）加热时放出的气体可以使品红溶液褪色。 （2）加碱调到碱性后，加热是放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 （3）加入氯水时，溶液略显黄色，再加 BaCl2 溶液，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。 对于下列物质不能确认其在原溶液中是否存在的是（ ） A、 Br B、 SO42 C、 H2SO3 D、 NH4+ 2、反例分析法 用可以驳倒原结论事例来说明它是不真实的，这种方法叫反例法。这种方法适合于 给出的题设很难判断结论是否正确的情形。 2 例 2 下列说法正确的是（ ） A、 非金属元素 K 所形成的含氧酸盐（M aKOb）中的 K 元素必定呈现正价 B、 只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐 C、 除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸 D、 非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性 （练习 3） （2007 年北京）X 、Y 为短周期元素，X 位于 IA 族，X 与 Y 可形成化合物 X2Y，下列说法正确的是（ ） A、 X 的原子半径一定大于 Y 的原子半径 B、 X 与 Y 的简单离子不可能具有相同的电子层结构 C、 两元素形成的化合物中，原子个数比不可能为 1:1 D、 X2Y 可能是离子化合物，也可能是共价化合物 3、类比法 类比法是将新问题类比于旧问题，从而运用旧知识解决新问题的方法。类比法的实 质是能力的迁移，即将熟悉问题的能力迁移到新情景或生疏问题上来，实现这种迁移的 关键就是找准类比对象，发现生疏问题与熟悉问题本质上的类同性（最外层电子数相同 或含有相同的官能团） 。运用类比法的题又可分为：自找类比对象和给出类比两种。前者 一般比较简单，常见于同族元素知识考查；后者则可以很复杂，常见于有机推断题，包 括信息给予题中的大部分题目。 例 3 已知 PH3 在溶液中呈弱碱性，下列关于 PH4Cl 的叙述不正确的是（ ） A、 PH4Cl 水解呈酸性 B、 PH4Cl 含有配位键 C、 PH4Cl 是分子晶体 D、 PH4Cl 与 NaOH 溶液共热可产生 PH3 4、估算法 估算就是不算，估算法是通过推理、猜测得出答案的一种方法。用估算法可以避免 繁琐的计算，提高解题效率。解估算题时必须认真审题，仔细推敲，广泛联想，从字里 行间挖掘隐含条件，理出简明合理的思路，作为估算的依据。 （但要注意：估算法的使用 范围有一定的局限性，绝大多数计算题是不用估算法解决的，尝试用估算法解题是好的， 但对每一个题都想用估算法解决，也是贻误时间。 ） 例 4 X 和 Y 两元素组成的 A 和 B 两化合物，A 的分子组成为 XY2，其中 X 的质量分数为 441%，B 分子中 X 的质量分数为 345%，B 的化学式为（ ） A、X 2Y B、XY 3 C、XY D、X 3Y 二、化学计算解题方法与技巧 1、 解题思路与步骤 认真审题，吃透题意。在关键的信息、数据、提示上作标志，寻找已知量与未知量。 必要时可划出变化的线路图，以帮助审题。 全面分析，找出题目中要求的内容和提示的条件，分析它们哪些概念、理论、公式 和物质的性质有关，逐步地找出要求解答的问题与已知条件的联系。 分析数据的含义，注意单位。 3 挖掘隐含条件。 一般要转化为以物质的量为中心的计算，并注意其他物理量的变换。 根据题意设待求物质或间接待求物质的质量、物质的量或体积等。 根据题意正确写出所有反应的化学方程式。 （多步反应要列出关系式） 根据化学方程式找出已知物与未知物的量的关系，或电子转移关系、热量关系、差 量关系等。 列式、求解、讨论。应做到步骤规范、运算正确，并注意单位和有效数字。 检查答案的合理性、全面性、验算数据和结果。 2、常用的基本方法 （1）守恒法 一切物质的组成与转化均遵循着“守恒”规则，守恒关系不随微粒的组合方式或 转化历程而改变。因此解题时可不追究中间过程，直接利用守恒关系列出等式求解或观 察估算。但是，有些题目中的守恒关系不明显，解题时要善于发现题中特有的“恒等关 系” ，有时还需打破常规思维才能挖掘隐含关系。守恒法的主要类型有： 化合物中元素正负化合价总数相等（化合价守恒） 电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等（电荷守恒） 化学反应前后物质的总质量、同种元素的原子个数相等（质量守恒、原子守恒） 氧化还原反应中得失电子相等（电子守恒） 溶液稀释、浓缩、混合前后溶质质量或物质的量相等（溶质守恒） 例 5 将 Na2CO310H2O 和 NaHCO3 的混合物 n g，溶于水制成 200mL 溶液，c（Na +） =0.5moLL1。若将 n g 该混合物加热至质量不变时，剩余固体的质量可能是（ ） A、3.1 g B、5.3 g C、9.0 g D、11.0 g （练习 4）将 14 g 铜银合金与足量的 HNO3 反应，放出的气体与标准状况下气体为 1.12L 的 O2混合后再通人水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为（ ） A、 3.2 g B、 4.8 g C、 6.4 g D、 10.8 g （练习 5）某固体 A 在一定条件下加热分解产物全是气体，A 分解反应为 2A B+C+3D,现测得分解产生的密度是氢气的 d 倍，则 A 的相对分子质量为（ ） A、 2d B、 2.5d C、 5d D、 0.8d （练习 7）在 MgCl2、KCl、K 2SO4三种盐的混合溶液中，若 K+为 1.5moL，Mg 2+为 0.5moL，Cl 为 1.5moL。则 SO42的物质的量为（ ） A、1moL B、1.5moL C、2moL D、0.5moL （练习 8）在无土栽培中，配制 1L 内含 0.5moLNH4Cl、0.16moLKCl、0.24moLK 2SO4的某营 养液。若用 KCl、NH 4Cl 和（NH 4） 2SO4三种固体配制，则需此三种固体的物质的量分别为 （ ） A、0.40moL、0.50moL、0.12moL B、0.66moL、0.50moL、0.24moL C、0.64moL、0.50moL、0.24moL D、0.64moL、0.02moL、0.24moL （2）差量法 差量法是根据化学变化前后物质量发生的变化找出所谓的“理论差量” 。其中的差量 4 主要包括：质量差、物质的量差、气体体积差（同温同压）或压强差、反应过程中的热 量差等。这种差量跟化学方程式中相应物质的量成比例关系，解题时关键是根据题意确 定“理论差量” ，再根据题目提供的“实际差量”列出比例式，然后求解。使用差量法解 题时应注意： i、反应前后的物理量要与有关物质的数值成比例，否则不能使用差量法； ii、化学计量的差值必须是同一物理量； iii、差量法特别适合于解有剩余物质反应的题目，可以抵消掉未参加反应的那部分质量。 例 6 在密闭容器中，放入（NH 4） 2CO3和 NaOH 的混合物 ag，将容器加热至 2000C，经充 分反应后，排除其中的气体，冷却，称得剩余固体质量为 bg。求容器中（NH 4） 2CO3和 NaOH 各为多少克？（若 NaOH 过量，则（NH 4） 2CO3： ；NaOH：gba5)(8 g。若（NH 4） 2CO3过量，则（NH 4） 2CO3： ：NaOH： 。 ）35148ab 40gb50 （练习 9） 有 NaCl 和 NaBr 的混合物 16.14g，溶于水中配成溶液。向溶液中加入足量的 AgNO3溶液，得到 33.14g 沉淀。则原混合物中钠元素的质量分数为（ ） A、28.5% B、50% C、52.8% D、82.5% （练习 10）使 5.6LCO2气体迅速通过 Na2O2固体后得到 4.48L 气体（标准状况） ，这 4.48 气体的质量是（ ） A、8.8g B、8.2g C、6.4g D、11g （练习 11）天平两托盘上分别放置盛有同浓度、同体积的稀硫酸的烧杯，天平平衡。今 向一烧杯中投入铝片，另一烧杯投入镁片，且铝、镁均完全溶解，若要天平仍保持平衡， 则铝、镁的物质的量之比为（ ） A、1：1 B、11：12 C、9：8 D、12：11 5 （练习 12）10mL 某种气态烃，在 50mLO2中完全燃烧得到液态水和 35mL 混合气体（所有 气体均在相同的条件测定） ，则该气态烃为（ ） A、甲烷 B、乙烷 C、丙烷 D、丙烯 （3）平均值法 混合物中某一量的平均值，必大于各组分中相应量中的最小值而必小于相应量中 的最大值，这一原理称为平均值原理（概括为“一大一小原理” ） ，其特点是“抓中间， 定两边” ，最适合定性地分析判断混合物的组成，即只求出混合物的可能成分，不必考 虑各组分的含量。一般思路是先根据混合物中各物理量（例如密度、体积、摩尔质量、 物质的量、物质的量的浓度、质量分数等）的定义式或结合题目所给条件，求出混合物 的某个物理量的平均值，然后根据“一大一小原理”分析判断混合物可能的组成。 例 7 将 208g 两种金属的混合物，投入足量的盐酸中，待金属完全溶解后，产生 112LH 2（标准状况下） ，该混合物的组成可能是（ ） 钙和锌 镁和铜 铝和镁 锌和铁 A、 B、 C、 D、 （练习 13）两种气态烃组成的混合气体 01moL，完全燃烧得 016moL 的 CO2和 36gH 2O。下列说法正确的是（ ） A、混合气体中一定含有甲烷 B、混合气体中一定含有甲烷和乙烯 C、混合气体中一定含有乙烷 D、混合气体中一定含有乙炔 （4）极端假设法 极端假设法是采用极限思维方式解决模糊问题的一种特殊的思维方法，它采用的是 “抓两端、定中间”的方法，即解题时分别假设原混合物中某一种物质的质量为零， 求解其他物质，进行计算，求出混合物的极大值、极小值，再进行分析、讨论，得出结 论。极端思维主要有量的极端、组成极端、条件极端。 i、 量的极端 对于组成成分确定，但条件不足、数量关系复杂且不明确的一些研究对象，可采用 极端思维方式，在量上极端假设，即把混合物假设成纯净物，找出极大值和极小值，从 而使问题得以解决。 例 8 10g 碳酸钙样品（内含一种杂质）与足量盐酸反应，得到 43gCO 2，则碳酸钙中 可能含有（ ） A、MgCO 3 B、Na 2CO3 C、NaHCO 3 D、 （NH 4） 2CO3 （练习 14）已知 Fe2O3在高炉中有下列反应：Fe 2O3+CO 2FeO+CO2，反应形成的固体混 合物中（Fe 2O3、FeO）元素铁和氧的质量比用 m（Fe）：m（O）表示。 上述固体混合物 中 m（Fe）：m（O）不可能的是（ ） A、21：9 B、21：75 C、21：6 D、21：8 （练习 15）第二主族元素 R 的单质及其相应氧化物的混合物 12g，加足量水，经完全反 应后蒸干得固体 16g，试推测该元素可能是（ ） A、Mg B、Ca C、Sr D、Ba ii、 条件极端 6 当研究对象的反应条件或过程发生了变化或过程的改变对研究对象所产生的影响又 不易直接确定时，常采用条件极端思维方式，将题给条件极端化，将已知条件假设成与 题意相悖的条件作为参照，从而通过比较得出符合题意的答案。例如把可逆反应假设成 为向左或向右进行完全的反应或者对反应途径等效假设（平衡状态只与反应条件有关， 与反应途径无关） 。 例 9 将含 1moLNH3的密闭容器加热，反应一段时间后达到平衡，此时 NH3的体积分数为 x%，若在该容器中再加入 1moLNH3后密封，加热到相同温度，使反应达到平衡，设此时 NH3的体积分数为 y%，则 x 和 y 的值关系正确得是（ ） A、 xy B、xy C、x=y D、x y iii、 组成极端 当生成物因反应物的量不同而不同时，常采用组成极端法解题，即将反应物或生成 物全部假设为其中的某一种而进行推断。例如把平行反应分别假设成单一反应求极大值 和极小值。 例 10 184gNaHCO 3与 NaOH 的混合物，在密闭容器中加热到约 2500C，经充分反应 后，排出气体，冷却，称得剩余固体为 166g，试计算原混合物中 NaOH 的质 量分数。 （543%） （练习 16）自然界中存在一种尖晶石，化学式为 MgAl2O4，它透明色美，可作为宝石。已 知该尖晶石中混有 Fe2O3。取一定量样品 54g，恰好与一定浓度 100mL 盐酸反应，盐酸 浓度可能是（ ） A、49 moLL 1 B、43 moL L1 C、31moLL 1 D、22 moLL 1 （5）关系式法 关系式是表示两种或多种物质之间物质的量关系的一种简化的式子。在多步反应 的计算中，通过叠加化学方程式或利用原子守恒关系，可以把始态的反应物与终态的生 7 成物之间的物质的量的关系表示出来，把多步计算简化成一步完成，正确书写化学方程 式并找出物质之间的关系是解题的关键。在由原料向产物的转化过程中，不论在哪一级 转化中，有效成分的损失都可以归结为原料的损失而进行计算，并不影响计算结果的正 确性。 例 11 28g 铁粉和 4g硫粉混合后，加热，再与足量的稀硫酸完全反应，计算能产生标准 状况下的气体多少升？（提示：FeS+H 2SO4=FeSO4+H2S） （练习 17）用足量稀硫酸溶解 FeS 和 Fe（OH） 3的混合物 283 g，可得到 16 g 硫， 原混合物中 FeS 的质量可能是（ ） （提示：Fe 2（SO 4） 3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S） A、107 g B、44 g C、339 g D、176 g （6）十字交叉法 （i）凡符合 1x1+ 2x2= （x 1+X2） ，均可运用十字交叉法， 即 1x1+ 2x2= x1+MM X2 （ 1- ）x 1=（ - 2）x 2 =12 1 - 2 M 用十字交叉法表示为 2 1 - （ii） 常用运用范围 相对分子质量十字交叉 物质的量之比 同位素相对原子质量十字交叉 同位素原子个数之比 溶液物质的量浓度十字交叉 溶液体积之比 溶液质量分数十字交叉 溶液质量之比 气体密度十字交叉 气体体积之比或物质的量之比 有机烃分子碳或氢原子个数交叉 物质的量之比 （iii）慎用“十字交叉法” 。 “ 十字交叉法”在许多题型中可快速求解，但这又是一种 存在危险的方法。建议同学们最好只在少数常见、有把握的题型中运用，切不可随意扩 8 大使用范围。 例 12 如下图中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体 X（X=A、B、C）的物质的量 n（X） ， 纵坐标表示消耗 O2的物质的量 n（O 2） ，A、B 是两种可燃气体，C 是 A 和 B 的混合气体， 则 C 中 n（A）：n（B）为（ ） n(O2)/mol 5 B C 4 3 A 2 1 0 1 2 3 4 n(x)/mol A、 2 ：1 B、1 ：2 C、1 ：1 D、任意比 （练习 18）由 CO2、H 2和 H2O 组成的混合气体在同温同压下与氮的密度相同，则该混合气 体中 CO2、H 2和 CO 的体积比为（ ） A、29：8：13 B、22：1：14 C、13：8：29 D、26：16：57 （练习 19）甲烷和乙烯的混合气体，完全燃烧时消耗相同状况下氧气的体积是混合气体 的 24 倍，则甲烷和乙烷的体积比为（ ） A、 1 1 B、1 3 C、2 3 D、3 ：2 （7）无数据计算 “无数据计算”较特殊，字里行间既无任何数字数据，又无任何字母数据，却要进 行计算。这类题型在一定程度上增大了解题的难度和迷惑性，但只要掌握了它的解法， 并不难。解题的关键是抓住某一化学反应过程的特殊点，运用化学基本定律，找出隐含 的或内涵的条件，作为解题的突破口。一般规律是有固体参加反应时，运用质量守恒定 律，揭示化学反应中物质的量的变化关系；若有气体物质参加反应时，一般应用阿伏加 德罗定律及推论，根据化学方程式，揭示化学反应中物质的量与体积、压强之间的关系。 无数据计算的常用解法有守恒法、差量法、假设法、特殊值法和推理法等。 例 13 取一定量的二氧化锰和氯酸钾的混合物加热，使其充分反应，将剩余固体与足量 浓盐酸混合共热，反应完毕后，将溶液蒸干，得到固体的质量与原来混合物的质量相等， 求原混合物中氯酸钾与二氧化锰的物质的量之比。 （13：16） (练习 20) 充分燃烧某液态芳香烃 X，并收集产生的全部水，恢复到室温时，得到水的质 量跟原芳香烃 X 的质量相等。则 X 的分子上式是（ ） A、C 10H14 B、C 11H16 C、C 12H18 D、C 13H20 9 （练习 21）有一块 Al、Fe 合金，将其溶于足量的盐酸中，再加入过量的 NaOH 溶液，在 空气中静置，当红褐色沉淀不再增加时，将沉淀滤出并充分灼烧，得到的残留物恰好与 原来的合金质量相等，则此合金中 Al 的质量分数为（ ） A、222% B、30 % C、755% D、806% （8）范围讨论计算 范围讨论的计算题是近几年高考题中出现的一种新题型。题目变化大，思维性强， 综合应用能力要求较高。此类题目融化学原理、元素化合物知识、数据分析、逻辑推理 于化学计算中，技巧性强，方法灵活，是高考的热点和难点。范围讨论的计算所依据的 化学原理是反应物之间相对含量不同而产物不同（如 H2S 与 O2反应、多元酸与碱反应、 FeO 与焦炭反应、Na 2O2与 NaHCO3共热、Cl 2与 NH3反应等） ，所以此类题目实际上是过量 计算的演化和延伸。范围讨论的计算题解题方法思路是： 写方程式，找完全点。既写出因反应物相对量不同而可能发生的化学反应方程式，并 分别计算，找出二者恰好完全反应时的特殊点。 确定范围、计算、判断。即以恰好完全反应的特殊点为基准，讨论大于、小于或等于 的情况，从而划出相应的区间，确定不同的范围，然后在不同范围内推测并判断谁过量， 从而找出计算依据，确定计算关系，得出题目的答案。 例 14 为测定一置于空气中的某硫酸酸化的 FeSO4溶液中 Fe2+被氧化的百分率，某同学准 确量取 PH=1（忽略 Fe2+、Fe 3+的水解）的 FeSO4溶液 200mL，加入过量 BaCl2溶液，充分 反应后过滤、洗涤、干燥，得到沉淀 28000g；再另取同样的 FeSO4溶液 200mL，向其中 加入过量 NaOH 溶液，搅拌使其充分反应，待沉淀全部变为红褐色后，过滤、洗涤并灼烧 所得固体，最终得到固体 8000g。 通过计算，填写下表： c（H +）