2025年上学期高一化学一题多解训练题

2025年上学期高一化学一题多解训练题一、化学计量与化学方程式计算题目1：将100g铁棒插入硫酸铜溶液中，反应一段时间后取出烘干，称量得固体质量为100.8g。求参加反应的铁的质量。解法一：差量法解题思路：根据化学反应前后固体质量差建立比例关系。反应方程式：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu固体质量变化：每56gFe反应生成64gCu，质量增加8g（64-56=8）。设参加反应的Fe质量为x，则：56/8=x/(100.8g-100g)解得x=5.6g解法二：质量守恒法解题思路：设反应生成Cu的质量为y，则参加反应的Fe质量为y-0.8g（质量差）。由方程式可知Fe与Cu的物质的量相等：(y-0.8g)/56g/mol=y/64g/mol解得y=6.4g，故参加反应的Fe质量为6.4g-0.8g=5.6g解法三：物质的量守恒法解题思路：设反应转移电子的物质的量为n。Fe→Fe²⁺失去2e⁻，Cu²⁺→Cu得到2e⁻，电子守恒得：n(Fe)=n(Cu)=n/2质量关系：64n/2-56n/2=0.8g解得n=0.2mol，故m(Fe)=0.2mol×56g/mol/2=5.6g解析：差量法直接利用质量差简化计算，适用于反应前后有状态变化的体系；守恒法则从元素守恒或电子守恒角度建立等量关系，体现化学反应的本质规律。三种方法中，差量法计算量最小，守恒法更能体现化学学科思想。二、离子反应与化学方程式书写题目2：向含1molFeBr₂的溶液中通入1molCl₂，写出反应的离子方程式。解法一：优先氧化法解题思路：根据还原性顺序Fe²⁺>Br⁻，Cl₂先氧化Fe²⁺。反应分步进行：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻（1molCl₂可氧化2molFe²⁺，但FeBr₂仅含1molFe²⁺）剩余Cl₂：1mol-0.5mol=0.5mol，继续氧化Br⁻：Cl₂+2Br⁻=2Cl⁻+Br₂总离子方程式：2Fe²⁺+2Br⁻+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl⁻解法二：电子守恒法解题思路：设被氧化的Br⁻物质的量为x，Fe²⁺全部被氧化（1mol），失去电子总量为1mol×1+x×1=1+x。Cl₂得电子总量为1mol×2=2mol，由电子守恒：1+x=2→x=1mol故参与反应的Fe²⁺:Br⁻=1:1，离子方程式同上。解法三：定比法解题思路：设FeBr₂与Cl₂物质的量比为1:1，按比例书写：Fe²⁺+Br⁻+Cl₂→Fe³⁺+0.5Br₂+2Cl⁻同乘2去分母得：2Fe²⁺+2Br⁻+2Cl₂=2Fe³⁺+Br₂+4Cl⁻解析：优先氧化法需明确离子还原性顺序，适用于多种还原剂共存体系；电子守恒法直接抓住氧化还原反应核心，避免分步书写的繁琐；定比法则通过设定系数简化配平过程。三种方法均需掌握“还原性顺序”这一关键知识点。三、物质的量浓度计算题目3：将标准状况下4.48LHCl气体溶于水配成200mL溶液，求所得盐酸的物质的量浓度。若取该溶液50mL稀释至100mL，求稀释后溶液的浓度。解法一：定义式法解题思路：直接应用物质的量浓度定义c=n/V。n(HCl)=4.48L/22.4L/mol=0.2mol原溶液浓度c=0.2mol/0.2L=1mol/L稀释后浓度c₁V₁=c₂V₂→1mol/L×50mL=c₂×100mL→c₂=0.5mol/L解法二：比例法解题思路：根据稀释前后溶质物质的量不变建立比例。稀释倍数=100mL/50mL=2，故浓度变为原溶液的1/2，即0.5mol/L解法三：守恒法解题思路：溶质质量守恒：原溶液中m(HCl)=0.2mol×36.5g/mol=7.3g稀释后溶液浓度c=7.3g×(50/200)/36.5g/mol/0.1L=0.5mol/L解析：定义式法是最基本的计算方法，适用于所有溶液浓度计算；比例法在稀释问题中可快速得到结果；守恒法则从宏观质量角度验证计算逻辑。实际解题中，定义式法是通用方法，比例法适用于简单稀释问题。四、元素周期律与物质性质推断题目4：短周期元素X、Y、Z的原子序数依次增大，X原子最外层电子数是次外层的2倍，Y²⁻与Z⁺电子层结构相同。推断三种元素并比较Z₂Y与Z₂Y₂的稳定性。解法一：原子结构分析法解题思路：X原子最外层电子数是次外层2倍，次外层只能为2个电子，故X为C（2,4）Y²⁻与Z⁺电子层结构相同，设Y原子序数为a，Z为b，则a+2=b-1→b=a+3短周期中满足条件的Y为O（a=8），Z为Na（b=11）稳定性：Na₂O（离子键）比Na₂O₂（离子键+非极性键）更稳定解法二：元素周期表定位法解题思路：X位于第二周期（最外层电子数>次外层），族序数=2×2=4，故X为CY²⁻在第二周期ⅥA族（O²⁻），Z⁺在第三周期ⅠA族（Na⁺）根据同主族元素性质递变：Na₂O稳定性>Na₂O₂解法三：电子式法解题思路：X电子式为·C·（最外层4电子），确定为CY²⁻电子式[:Y:]²⁻，Z⁺电子式[Z]⁺，离子半径O²⁻=Na⁺，故Y=O，Z=NaNa₂O₂中存在过氧键（-O-O-），键能低于O²⁻的离子键，故稳定性较弱解析：原子结构分析法从电子排布规律入手，是元素推断的根本方法；周期表定位法需熟悉元素周期表结构；电子式法则从化学键本质解释物质稳定性。三种方法需结合“位-构-性”三者关系，其中原子结构分析法是核心。五、化学平衡与反应限度题目5：在一定温度下，将2molSO₂和1molO₂通入密闭容器中，发生反应2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)。达到平衡时SO₃的物质的量为1.6mol，求平衡时SO₂的转化率。解法一：三段式法解题思路：列出反应起始、转化、平衡各物质的量：|物质|SO₂|O₂|SO₃||----|----|----|----||起始/mol|2|1|0||转化/mol|1.6|0.8|1.6||平衡/mol|0.4|0.2|1.6|转化率=转化量/起始量×100%=1.6mol/2mol×100%=80%解法二：物质的量守恒法解题思路：S元素守恒：n(SO₂)+n(SO₃)=2mol平衡时n(SO₃)=1.6mol，故n(SO₂)=0.4mol转化率=(2mol-0.4mol)/2mol×100%=80%解法三：分压法（假设容器体积为V）解题思路：平衡时总物质的量=0.4+0.2+1.6=2.2molSO₂分压p(SO₂)=0.4/2.2×P总，起始分压p₀(SO₂)=2/3×P总转化率=(1-p(SO₂)/p₀(SO₂))×100%=80%解析：三段式法是平衡计算的通用方法，清晰呈现各物质变化关系；守恒法利用元素守恒简化计算，避免复杂的平衡常数表达式；分压法适用于气体体系，需结合理想气体状态方程。实际解题中，三段式法适用性最广，守恒法在元素单一来源时更快捷。六、电解质溶液与离子浓度比较题目6：常温下，0.1mol/LCH₃COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，判断所得溶液中离子浓度大小顺序。解法一：反应产物分析法解题思路：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O，恰好完全反应生成CH₃COONa。CH₃COO⁻水解：CH₃COO⁻+H₂O⇌CH₃COOH+OH⁻，溶液呈碱性。离子浓度顺序：c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)解法二：电荷守恒法解题思路：溶液中存在电荷守恒：c(Na⁺)+c(H⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(OH⁻)因溶液呈碱性，c(OH⁻)>c(H⁺)，故c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)，结合水解程度微弱，得浓度顺序同上解法三：物料守恒法解题思路：Na⁺与CH₃COO⁻初始浓度相等，CH₃COO⁻部分水解生成CH₃COOH，物料守恒：c(Na⁺)=c(CH₃COO⁻)+c(CH₃COOH)，故c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)，结合碱性条件得离子浓度顺序解析：产物分析法需明确反应程度及盐类水解规律；电荷守恒和物料守恒是电解质溶液的核心规律，适用于所有溶液体系。三种方法中，守恒法更能体现溶液中离子平衡的本质，是高考重点考查内容。七、氧化还原反应方程式配平题目7：配平化学方程式：Cu+HNO₃(稀)→Cu(NO₃)₂+NO↑+H₂O解法一：化合价升降法解题思路：Cu：0→+2，升2价N：+5→+2，降3价最小公倍数6，Cu系数3，NO系数23Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O解法二：电子守恒法解题思路：设生成NO的物质的量为x，Cu(NO₃)₂的物质的量为y电子守恒：3x=2y（N得电子=Cu失电子）N元素守恒：x+2y=n(HNO₃)（起氧化作用的N+起酸性作用的N）令y=3，则x=2，配平得3Cu+8HNO₃=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O解法三：待定系数法解题思路：设aCu+bHNO₃=cCu(NO₃)₂+dNO+eH₂O列方程组：Cu守恒：a=cN守恒：b=2c+dH守恒：b=2eO守恒：3b=6c+d+e解得a=3,b=8,c=3,d=2,e=4解析：化合价升降法是配平氧化还原反应的基本方法，需准确判断元素价态变化；电子守恒法直接抓住氧化还原反应的核心；待定系数法则通过数学方程组求解，适用于复杂反应。化合价升降法在实际解题中效率最高，是必须掌握的基础方法。八、化学实验设计与评价题目8：设计实验鉴别NaCl、Na₂CO₃、Na₂SO₄三种无色溶液，写出至少两种方案。方案一：分步沉淀法实验步骤：分别取少量溶液，滴加BaCl₂溶液，无沉淀的为NaCl；向产生沉淀的两支试管中滴加稀盐酸，沉淀溶解并产生气泡的为Na₂CO₃，沉淀不溶解的为Na₂SO₄。原理：BaCO₃溶于盐酸，BaSO₄不溶于盐酸。方案二：气体法+沉淀法实验步骤：分别取少量溶液，滴加稀盐酸，产生气泡的为Na₂CO₃；向剩余两种溶液中滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀的为Na₂SO₄，无现象的为NaCl。原理：CO₃²⁻与H⁺反应生成CO₂气体，SO₄²⁻与Ba²⁺生成难溶沉淀。方案三：焰色反应+阴离子鉴别实验步骤：焰色反应均为黄色（排除K⁺干扰）；分别滴加AgNO₃溶液和稀硝酸：白色沉淀不溶解→NaCl（AgCl）白色沉淀溶解并产生气泡→Na₂CO₃（Ag₂CO₃）微溶白色沉淀→Na₂SO₄（Ag₂SO₄）原理：不同阴离子与Ag⁺反应产物的溶解性差异。解析：分步沉淀法需注意试剂添加顺序，避免干扰离子影响；气体法利用特征反应现象快速鉴别；焰色反应结合阴离子鉴别适用于阳离子相同的体系。实验设计需遵循“操作简单、现象明显、干扰少”的原则，方案二在步骤上更简洁高效。九、物质结构与元素周期律综合应用题目9：A、B、C、D为短周期主族元素，原子序数依次增大，A原子核外电子数与电子层数相等，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃，C的最外层电子数是内层电子数的3倍，D⁻与Ar原子电子层结构相同。推断四种元素并比较A、B、C的非金属性强弱。解法一：原子结构递推法解题思路：A：电子数=电子层数，可能为H（1,1）或Be（4,2），因原子序数最小且为主族元素，确定为H；B：最高价氧化物对应水化物为HBO₃，最高正价+5，位于ⅤA族，原子序数大于H，为N；C：最外层电子数=3×内层电子数，内层电子数只能为2，故为O（2,6）；D⁻与Ar电子层结构相同，D为Cl；非金属性：O>N>H解法二：周期表定位法解题思路：A位于第一周期ⅠA族（H）；B位于第二周期ⅤA族（N），最高价氧化物对应水化物为HNO₃；C位于第二周期ⅥA族（O），内层电子数2，最外层6；D位于第三周期ⅦA族（Cl）；同周期非金属性从左到右增强：O>N>H解法三：性质递变法解题思路：A的氢化物为H₂（若为Be则无气态氢化物），故A为H；B的氢化物NH₃稳定性弱于H₂O，故非金属性N<O；C的单质O₂氧化性强于N₂，故非金属性O>N；综合得非金属性顺序：O>N>H解析：原子结构递推法从电子排布规律入手，是元素推断的基础；周期表定位法需熟悉元素在周期表中的位置与性质关系；性质递变法则通过具体物质性质比较元素非金属性。三种方法需综合运用“结构决定性质”的化学思想，其中周期表定位法在综合推断题中最为高效。十、化学计算综合应用题目10：将10gFe₂O₃和CuO的混合物与足量CO反应，加热充分反应后，得到固体质量为7.6g，求原混合物中Fe₂O₃的质量分数。解法一：差量法解题思路：设Fe₂O₃质量为x，CuO质量为10g-x。反应后固体为Fe和Cu，质量减少量为氧元素质量：10g-7.6g=2.4gFe₂O₃中O的质量分数=48/160=30%，CuO中O的质量分数=16/80=20%30%x+20%(10g-x)=2.4g解得x=4g，质量分数=4g/10g×100%=40%解法二：元素守恒法解题思路：设Fe₂O₃物质的量为a，CuO为b。160a+80b=10g反应后固体质量：56×2a+64b=7.6g解得a=0.025mol，b=0.075molFe₂O₃质量=0.025mol×160g/mol=4g，质量分数=40%解法三：极值法解题思路：假设全部为CuO，质量减少10g×20%=2g<2.4g；假设全部为Fe₂O₃，质量