高考化学资料3

化学资料 - 1 - 利用居中性正向原理解化学题 高低求中计算问题是一大类混合物计算类型，该类型涉及组成混合物的两个纯量及其丰度，以及由这两个纯量组成的混合量；它包括三个基本原理 居中性原理、趋强性原理和同一性原理 、一种分析方法 (极限分析法 )、求和公式及其变式、三角正弦图式法、十字交叉图式法、平均比、平均百分率、平均式法和平均方程式法。解决高低求中问题的方法是一类化学计算的技巧方法，本文将分别叙述之。为使广大师生掌握和运用，本文收集了大量相关习题供参考或使用。 居中性原理及其应用 有两种纯净物，一种为高量 一种为低量 由两种纯净物质组成的混合物的量，叫混合量或中量为 A，由此可得出 居中性原理 ： 中量可以是高量和低量之间的任一数值。若 末， A 利用居中性原理可对一些计算题进行技巧计算。 一、居中性原理的正向应用 这类问题是已知两个纯量，或能找到两个纯量，利用居中性原理的关系式确定中量。有时两个纯量要采用极限值法 (极端假设法 )加以确定。 1 一定条件下受热裂化可生成 4、 6、 8 五者的混合气体，此混合气体的平均相对分子质量为 子 ( C ) A. 14 B. 57 C. 38 D. 无定值 解析：此题只有生成物的分子式，没有相应的体积分数，看似无法求出平均相对分子质量；若根据烷烃热裂知识来求解，很繁；若用居中性原理则轻而易举就解决了。相对分子质量中的低量为 对分子质量为 16；相对分子质量中的高量为 8，相对分子质量为 56。平均相对分子质量应大于 16，小于 56，只有 38 适合，故应选 C。 2 38.4 跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体 22.4 准状况 )，反 应 消 耗 的 物 质 的 量 可 能 是 ( ( C ) A. 10 3 B. 10 3 C. 10 3 D. 10 3 析：铜为 10 3 生的气体为 1 10 3 铜与硝酸反应全部生成 10 3 铜 与硝酸反应全部生成 10 3 产生的气体有 O。若铜与硝酸反应全部生成 耗的 10 3 铜与硝酸反应全部生成 耗的 10 3 照居中性原理，只有 10 3 合，故应选 C。 3已知某盐在不同温度下的溶解度 见下表 ： 上海 9912 T 0 10 20 30 40 Sg / 100 g 水 把质量分数为 22%的该盐溶液由 60逐渐冷却，则开始析出晶体的温度应在 D A 0 10 B 10 20 C 20 30 D 30 40 解析： 30时饱和溶液中溶质的质量分数： 30时为 1961%， 40时为 273%， 22%介于二者之间，故应选 D。 化学资料 - 2 - 4 g) 2g)在一定温度下达到平衡后，有 80%的 时混合气体对氢气的相对密度约为 D A 23 B. 46 C. D. 析：相对密度为两者的相对分子质量之比。 6，对氢气的相对密度为 23； 2，对氢气的相对密度为 46。所得混合气体对氢气的相对密度应小于 46，大于 23，只有 合，故应选 D。 5将 1 O 和 1 2O(g)充入某固定容积的反应器中，在一定条件下 CO(g)g) g) H2(g)达到平衡时，有32化为 条件相同时，将 1 2O(g)充入同一反应器中，当反应达到平衡后，混合气体中 体积分数可能为 ( B ) A. B. C. D. 解析：对于后一气态反应来说，无论反应如何进行，物质的量总是 3 成的 少不低于32，故体积分数在 间。 6镁在空气中燃烧不 仅生成氧化镁，还有少量镁与氮气化合生成氮化镁 由此推知， 6 g 镁在空气中燃烧后所得产物的质量可能是 C A 103 g B 10 g C 97 g D 83 g 解析：在判断混合物组成的计算题中，可采用极限分析法求解，即假设原混合物是单纯的某一组分，进行计算或分析讨论以求得答案。 若设 6 g 镁全部与氧气反应生成氧化镁，根据化学方程式进行计算可得 10 g。若设 6 g 镁全部与氮气反应生成氮 化镁，根据化学方程式进行计算可得 3 g。实际上，镁在空气中燃烧生成大量的氧化镁和少量的氮化镁，故所得产物 质量应小于 10 g，大于 83 g。 7将 02 a 2；将剩余固体与过量浓盐酸混合加热又生成 b 时锰元素均以 式存在。若 a m，则 m 的值可能为 B A 035 B 045 C 055 D 060 解析：若 可得 01 2，根据得失电子总数相等可得： 05 2 01 2 2b， b 03， a b 04；若 应， a 0，则可得： 05 2 2b， b 05， a b 05；根据居中性原理，选 B。 8已知相对原子质量： 69、 23、 K 39、 85。有某碱金属 2O 组成的混合物 108 g，加足量的水充分反应后，溶液经蒸发、干燥得固体16 g。据此可确定碱金属 M 是 B A B C K D 析： M m m 17 216 18 108 g 52 g 108 g 52 g 353， 107，介于二者之间的是 9将一定量的 合物与足量稀硫酸反应，生成氢气 28 L标准状况 ，化学资料 - 3 - 原混合物的质量可能是 A 2 g B 4 g C 8 g D 10 g 解析： 28 L 氢气为 025 原子，相应所需金属的质量为： g， 1 g， 25 g。故 A、 D 在此范围之外。 10将一小块焦炭和 x g 强为 在一定条 件下充分反应后恢复到原温度，压强为 2加入焦炭的质量 m 为 D A m83B m43C m01 D m10析：由化学方程式 C 283化学方程式 2C 243际上介于二者之间，即可加入 2。 11在 150下，将 a 2O气 和 6 g 到 b 合气，玻璃管内固体增重 46 g，则所得混合气体的平均摩尔质量可能是 B A 126 g / B 252 g / C 454 g / D 175 g / 解析：所得混合气体可能是 和 平均摩尔质量应介于 18 到 44 之间。 12在一定条件下气体 A 可发生如下反应： 2Ag Bg 3Cg，若已知所得混合气体对 25，则可推知 C A 34 B 85 C 16 D 17 解析：平均相对分子质量为 85，假设 1 全部反应生成 2 和 C，最低量为85，则 1 为 17 g最高量 ，答案应介于 85 到 17 之间。 13 种金属的混合物与足量的稀硫酸反应，生成 280 L 准状况 ，则三种金属的物质的量之和不可能是 A 0120 B 0150 C 00800 D 0100 析：假设全是 产生 0125 2标准状况 ，需 0125 全是 产生 0125 2标准状况 ，需 00833 于混合物，应介于 00833 0125。 14用足量的 原 14 g 铁的氧化物的混合物，将生成的气体通入足量的澄清石灰水中，生成沉淀 25 g，这种混合物 不可能 是 A A. B. C. D. 解析： (1) O M 56 g / (2) 量为 量为 58) (3) 量 58， 72， C 中， 58， D 中， 72，故只有 化学资料 - 4 - 15将 1 O 和 1 2Og充入某固定容积的反应器中，在某条件下达到平衡： CO(g) g) g) H2(g)，此时有32化为 相同条件下，若将 1 12和 1 2O(g)充入同一反应器中，当反应达到平衡后，混合气体中 B A. B. C. D. 解一：极限法。若增加 1 2Og后， 1 O 全部转化为 时 若增加 1 2Og后不发生平衡移动， 3231 实际上， 之间，故应选 B。 解二：若只增加 1 2Og，同时增加 1 O，则相当于加压，平衡不移动，此时 体积分数为 实际未增加 以，相当于平衡左移， 体积分数要减少，故应小于 讨论选项 D。设 反应量为 x， CO(g) g) g) H2(g) 1 2 0 0 x x x x 有3x 0368， x 1104 大于 1 然错误。 16含 n g 好使 5.6 有 O(无其它还原产物 )，则 n 值 不可能 是 ( A ) A. B. C. D. 析： (1) 4 2 0.4 63 g / 25.2 g， D 符合。 (2) 3 8 3 2 4 8363 g / 16.8 g， 于 间，发生以上两反应，故 C 也符合。因此，本题应选 A。 以下几题供练习： 1在一定温度下，某混合气体中可能含有 该混合气体中硫元素的质量分数不可能是 D A 25% B 40% C 50% D 70% 2在标准状况下，将充满 分反应后水充满试管，气体完全溶解无剩余。设其产物不扩散，则所得溶液的物质的量浓度 (C)数值大小的范围是 B A. 0 cc281C. c281 c - 5 - 1 同温同压下某瓶充满 16 g，充满 22 g，充满某气体时重 114 g，则某体 不可能 为 D 2 A. B. C. D. 在标准状况下，有一体积为 V L 的烧瓶中收集满 2的混合气体，将其倒置于水槽中，充分反应后 (假定烧瓶内的液体不扩散 )，烧瓶内溶液的物质的量浓度最终为多少？ 答案：281 c - 6 - 利用趋强性原理解题 高低求中计算之三 有两种纯净物的量，一种为高量 占的物质的量分数为 另一种为低量 占的物质的量分数 (以下简称为“丰度” )为 由两种纯净物质组成的混合物的量，叫混合量或中量为 A，那末可得 趋强性原理 ： 中量的数值应在高量和低量之间，且趋近于所占丰度大的一个纯量。丰度趋大，则越趋近。 若 2 1，则有 A A +。 利用趋强性原理可巧解一些化学问题。 例 1：标准状况下，在臭氧发生器中装入 100 2，在一定条件下使之反应，最后又恢复到标准状况 下，其体积为 95 最终状况下混合气体的密度 (标准状况 )是 ( B ) A. 1.3 g / L B. 1.5 g / L C. 1.7 g / L D. 1.9 g / L 解析：氧气的密度 g / L，臭氧的密度是 g / L，中间值为 于氧气转化为臭氧较少，故混合气体的密度应趋近于氧气的密度，在 间，故应选 B。 例 2：充分燃烧 3 L 由甲烷、乙烯和丙炔组成的混合气体，生成 7 L g 水 (气体体积均在标准状 况下测定 )，则原混合气体中甲烷、乙烯和乙炔的体积比可能是 ( B ) A. 1 1 1 B. 1 2 3 C. 3 2 1 D. 3 1 2 解析： 3 L 混合气体生成 7 L 每摩混合气体含碳为 37 233 甲烷含碳原子数为 1，乙烯含碳原子数为 2，丙炔含碳原子数为 3，中量在 2 3 之间，故甲烷与丙炔的比应小于 1， A、 C、 D 皆不可能，故应选 B。 例 3：将 1 O 和 1 2O 混 合在一定条件下反应： ) 2，达到平衡时剩余了 75%的 平衡混合气的密度是相同条件下氢气的 ( B ) A. B. C. 23 倍 D. 解析： 由 ) 对分子质量 28 18 44 2 对 14 9 22 1 由于 蒸气也如此 有 75%未发生转化，故中量应在 9 14 之间，故应选 B。 例 4：右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 n(A、 C 是 混合气体，则 C 中 n(A)n(B)为 ( ( A ) A. 2 1 B. 1 2 C. 1 1 D. 任意比 解析：从横坐标刻度 2 往上看， 中量 相差 1， 差 2，混合气体的 C 量趋近于 A，故 ，应选 A。 例 5：丁烷、甲烷、乙醛的混合气体在同温同压下与二氧化碳的密度相同，已知其中丁烷占总体积的 25%，那末三种气体的体积比是 D 化学资料 - 7 - A. 1 2 5 B. 5 2 1 C. 2 5 1 D. 2 1 5 解析：由题意知，混合气体的平均相对分子质量应为 44。由于乙醛和二氧化碳的相对分子质量相同，故能以任意比存在于混合物中。现在只须考虑丁烷和甲烷的比值 ，二者的相对分子质量分别为 58、 16，平均值为 37。按照趋强性原理， 44 趋近于 58，丁烷和甲烷的比值应大于 1，符合此条件的只有 2 1，故应选 D。 例 6：据测哈雷慧星上的碳的两种同位素 12C 和 13C 的原子个数比为 65 1，而地球上12C 和 13C 的原子个数比为 89 1。地球上碳元素的相对原子质量是 那么哈雷慧星上碳元素的相对原子质量应是 C A. B. C. D. 析：由于哈雷慧星上 12C 和 13C 的原子个数比为 65 1，按照趋强性原理，碳元素的相对原子质量应趋近于 12。又由于 65 1 89 1，在哈雷慧星上 13C 所占比值比地球上13C 所占比值大，应选 C。 例 7 1 气 (放电后有 30%转化为臭氧 (则放电后所得混合气体对氢气的相对密度为 C A B. C. D. E. 析：氧气对氢气的相对密度为 16，臭氧对氢气的相对密度为 24，混合量应在 16 到24 之间，处于此间的量有 底该是哪一个数值呢？由于氧气只有 30%转化为臭氧，按照趋强性原理，混合量应趋近于前者，从选项知，应为 应选 C。 例 8 5 体积烷烃和 1 体积烯烃组成的混合气体，在同温同压下等质量的该混合气体与氢气的体积比为 1 16，则该混合气体为 D A 甲烷和乙烯 B 甲烷和丙烯 C 乙烷和乙烯 D 乙烷和丙烯 解析：该混合气体的平均相对分子质量为 32，按照居中性原理可淘汰 A 和 C。由于烷烃所占体积分数大，按照趋强性原理平均相对分子质量应趋近于烷烃，故 D 正确。也可用三解正弦快捷确定正误。 例 9镁在空气中燃烧不仅生成氧化镁，还有少量镁与氮气化合生成氮化镁 由此推知， 6 g 镁在空气 中燃烧后所得产物的质量可能是 C A 86 g B 10 g C 97 g D 83 g 解析：在判断混合物组成的计算题中，可采用极限分析法求解，即假设原混合物是单纯的某一组分，进行计算或分析讨论以求得答案。 若设 6 g 镁全部与氧气反应生成氧化镁，根据化学方程式进行计算可得 10 g。若设 6 g 镁全部与氮气反应生成氮化镁，根据化学方程式进行计算可得 3 g。实际上，镁在空气中燃烧生成大量的氧化镁和少量的氮化镁，故所得产物 质量应小于 10 g，大于 83 g。再利用趋强性原理，应接近于 10 g，故选 C。 例 10仅含氧化铁和氧化亚铁的混合物中，铁元素的质量分数为 731%，则此混合物中氧化铁的质量分数为 D A 30% B 40% C 50% D 60% 解析： 0%； 71% 70% 731% 771% 31 46 化学资料 - 8 - 前者含铁应比 50%多一点。 下面有关问题，供参考使用： 1 已知自然界中铱有两种质量数为 191 和 193 的同位素，这两种同位素的原子个数比应为 ( A 2 A. 39 61 B. 61 39 C. 1 1 D. 39 11 2铜有两种天然同位素 2963和 2965铜的原子量为 2963百分含量是 ( D ) A. 20% B. 25% C. 50% D. 75% 3 氮的近似原子量为 自然界中有 714N 和 715N 两种稳定同位素，则 714N 所占物质的量分数是 D A. B. C. D. 4 一定条件下测得 2衡时 0%，则平衡混合气体的平均分子量为 D B. C. D. 无法确定 5镁元素的近似原子量为 的三种天然同位素 242526， 24 在 镁 元素 中 的原 子百 分 数 ) 是 ，则 26丰 度 应是 ( B ) A. B. C. D. 6已知 25%氨水的密度为 g ， 5%氨水的密度为 g ，若将上述两溶 液 等 体 积 混 合 ， 所 得 氨 水 溶 液 的 质 量 分 数 是 ( ( C ) A. 等于 15% B. 大于 15% C. 小于 15% D. 无法估算 7元素 X 有质量数为 79 和 81 的两种同位素，现测得 X 元素的相对原子质量为 799，则同位素 81元素中的质量分数是 B A 544% B 456% C 55% D 45% 化学资料 - 9 - 利用同一性原理解平均式问题 在用平均式来解决高低求中的一类问题时，要进行检验，这是因为这类问题中存在一个同一性原理。 同一性原理 ： 高量（或低量）的丰度与高量（或低量）在各组成元素中所占的丰度相同；高量和低量的比值与高量和低量在各组成元素中所占的比值相同。 大家知道，三个点可以确定一个面，四个点可以确定许多面 。因此，一张桌子如果在一个面上要搁稳，则它的四支脚应在一个面上。否则，这张桌子就搁不稳当。这就是同一性原理。 若 C、 2、 ： 1% C( H( 2 C( H( )H (A )H (A)C(A )C(A 212121 如： n1 1HC 对分子质量为 n2 对分子质量为 合后，若平均分子组成为对分子质量为 M )，则有： (1) 平均相对分子质量：212211 ，当 221 (2) 平均碳原子数：212211 nn ，当 221 xx (3) 平均氢原子数：212211 nn ，当 221 yy 故同一性原理也可以表示为：12121221 yy 若 1 1HC 1 1HC 氧量分别为 z z z 得： (4) 平均耗氧量：212211 nn ，当 221 zz 例如，两种烃分别为 3合该两烃所得混合物的平均式为 有： 由于两烃中氢原子数都是 4，它们可以是任意比 包括 1 1。 由上可知， 3 原子数之比，以及 - 10 - 原子数之比都是相同的 1 1。这就是同一性原理的表现。 采用同一性原理，可以巧解一些有关求平均式的问题。 例 1有两种气态脂肪烃的混合气体，它们都能使溴水褪色，且分子中碳原子数均小于 5。 1 体积该混合气体完全燃烧后，可得 积的 体积的水蒸气 (体积在相同温度和压强下测定 )，这两种烃的分子式及体积比为 ( C ) A. 4积比为 17 53 B. 4积比为 17 58 C. 4积比为 2 3 D. 4积比为 17 23 解析：由 363求得此烃的平均式为 照居中性原理， 4 个选项都适合。但利用同一性原理，要求 碳、氢和整个分子的比值都相同，则只有C 选项符合。此可用下面三角正弦法计算证实。 注意：氢是任意比。 答案应为 C。 通过这个例题可以看出，用平均式法确定混合物的组成，要根据条件进行检验，其中，以利用同一性原理来判断则较为简捷。 例 2 150时， 1 L 混合烃与 9 L 氧气混合，在密闭容器内充分燃烧，当恢复到 150时 ， 容 器 内 压 强 增 大 8% ， 则 该 混 合 烃 的 组 成 是 ( D ) A. 甲烷乙烷 1 1 B. 丙炔乙炔 1 4 C. 乙烯丁烷 1 4 D. 乙稀丁烯 1 4 解析：由公式： a (1) V，可得 1 y 于 A、 符合居中性原理，舍去。对于 C、 D，用三角正弦求得组成比，用同一性原理确定选项的正误。 C 中乙烯丁烷 1 1， D 中乙稀丁烯 1 4，故应选 D。 例 3经测定由 碳元素的质量分数为 78%，此混合物中氧元素的质量分数为 8%。 x 。 解析：按烃的知识可知， x 可能是常见的 5、 6、 7 或 9。可用同一性原理进行试探确定。 1 若是 碳 60%， 57%，混合物含碳 78%，由三角正弦可得：043。 氧 60%， %，设混合物含氧 8%，由三角正弦可得：043。化学资料 - 11 - 符合同一性原理 ，正确。 2 若是 碳 60%， 33%，混合物含碳 78%，由三角正弦可得：03。 氧 60%， %，设混合物含氧 8%，由三角正弦可得：043。不符合同一性原理，舍去。 采用同样方法可知， 9 答案： 6。 例 4经测定由 碳元素的质量分数为 78%，此混合物 中氧元素的质量分数为 8%。 x 是 C A B C D 解析：本例题与例 3 内容相同，但例 3 是填空题，本题是选择题，题型不同，解法就有区别。技巧解法大多出现在选择题中。本题可用同一性原理采用中值试探法。 12 不正确。取中值试探，方法同上。 若是 碳 60%， 57%，混合物含碳 78%，由三角正弦可得：043。 氧 60%， %，设混合物含氧 8%，由三角正弦可得：043。符合同一性原理，正确。 化学资料 - 12 - 哪些问题要考虑盐类水解 我们知道，盐类按照组成可分为一般简单的盐和复盐、络盐，一般盐又可以分为正盐、酸式盐和碱式盐。盐按照其水溶液的酸碱性，又可以分为中性盐、酸性盐和碱性盐。盐按其能否水解又可分为水解盐 包括强酸弱碱盐、强碱弱酸盐和弱酸弱碱盐 和非水解盐 强酸强碱盐 。盐与盐之间 可发生复分解反应、氧化还原反应、双水解反应和络合反应。因此，在解决具体问题中，哪些问题该考虑盐类水解，而哪些问题又不能考虑盐类水解，这确实是一件比较头痛的难题。不过，只要很好地理解了盐类水解的概念，掌握了盐类水解的规律，就不难判断了。 下列情况应考虑盐类水解： (1) 确定盐溶液的离子种类和数目； 1在 2 L 醋酸钠溶液里，下列各种离子中 _含量最多。 (A. B. C. D. H+ 2下列物质的稀溶液中，溶质的阴、阳离子个数之比为 1 2 的是 ( B ) A. B. C. ( D. 物质的量相同的下列溶液中，含粒子种类最多的是 ( 上海高考 96) ( D ) A. B. C. D. 将 0.1 列物质置于 1 L 水中充分搅拌后，溶液中阴离子数最多的是 ( C ) A. B. H)2 C. D. (2) 比较盐溶液中离子浓度大小； 1 在氢硫酸溶液中 cH+ 和 c 的 比值是 ( 上海高考 85) ( C ) A. 1 B. 2 C. 大于 2 D. 1 2 之间 2 下 列 叙 述 中 ， 正 确 的 是 ( A. 液中)S()2+ 2 B. 液中)S()2+ 2 C. 液中)S()2+大于 2 D. 液中)S()2+大于 2 3 物质的量浓度相同的下列溶液中， 浓度最大的是 (上海高考 ( B ) A. B. C. D. 与 50 .2 L 液中的 浓度相同的是 C A. 50 .2 L B. 50 L (C. 100 .2 L D. 50 .2 L 下列溶液，阴离子总浓度最大的是 C 5 A. 0.2 L B. 0.1 L H)2 C. 0.2 L D. 0.2 L (相同物质的量浓度的下列溶液， 度最大的是 ( A ) A. B. C. D. (在硫化钠水溶液中存在着多种离子和分子，下列关系式正确的是 ( A. c c cH+ c B. c c cH+ 2 cC. c c c c D. c 2 c 2 c 2 c8某氨水的 X，某盐酸的 Y，已知 X Y 14，将上述氨水与盐酸等体积混 合 后 ， 所 得 溶 液 中 各 种 离 子 浓 度 的 关 系 正 确 的 是 ( 化学资料 - 13 - A. c c c cH+ B. c c c cH+ C. c c cH+ c D. c cH+ c c 9 11 的 液和 3 的醋酸溶液以等体积混合后，所得溶液中 c c的正确关系是 C A. c c B. c c C. c c D. 不能确定 10将等体积的 0.4 L 液与 0.2 L 合液中各离子浓度按由大到小的顺序排列为 _。 11某盐酸溶液中滴入 2 3 滴酚酞试液，用碳酸钠溶液滴定到刚好出现浅红色，这时反应的离子方程式为 _；溶液中的离子浓度从大到小的顺序为 _。 12 0.1 L 三种阴离子物质的量浓度由大到小的顺序为 _ _。 (三南高考 答案： c、 c、 c (3) 解释当平衡体系具有一定酸、碱性