化学常用解题方法

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化学常用解题方法一、差量法差量法是根据在化学反应中反应物与生成物的差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的解题方法。

一般说来,化学反应前后凡有质量差、气体体积差、密度差、压强差等差量都可用差量法求解。

解题的关键是做到明察秋毫,抓住造成差量的实质,即根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式,求出答案。

二、质量差【例如】5.6克的铁与足量硫酸铜溶液反应,可生成 6.4克的单质铜。

其固体质量增加了多少克?Fe +CuSO4=Cu +FeSO4差量56g 64g 8g5.6g6.4g 0.8g观察三组数据看看有什么规律?(三组都成相同比例关系)【例题1】将铁棒放入硫酸铜溶液中,在铁棒上析出红色物质,过一段时间后,取出铁棒称量,发现质量比原来增加4g,问有多少克铜析出?参加反应的铁是多少克?解:设有x克铜析出,参加反应的铁y克。

Fe +CuSO4=Cu +FeSO4差量56g 64g 64g-56g=8gyg xg 4g解得:x=32,y=28答: 有32克铜析出;参加反应的铁是28克。

【例题2】将44g二氧化碳气体通入装有过氧化钠得硬质玻管,发现导出得气体变为38.4g,问此过程中发生了什么反应?有多少过氧化钠参加了反应?解:过氧化钠与二氧化碳的反应为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2设有x g过氧化钠参加反应, 则有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2△m156g 88g 32g 88g-32g=56gxg 44-38.4=5.6g解得x=15.6答:此过程中发生了过氧化钠与二氧化碳的反应;有15.6g过氧化钠参加了反应三、守恒法守恒存在于整个自然界的千变万化之中。

化学反应是原子之间的重新组合,反应前后组成物质的原子个数保持不变,即物质的质量始终保持不变,此即质量守恒。

运用守恒定律,不纠缠过程细节,不考虑途径变化,只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某些物理量或化学量的始态和终态,从而达到速解、巧解化学试题的目的。

一切化学反应都遵循守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、元素守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒、化合价守恒、能量守恒等等。

(一)质量守恒质量守恒,就是指化学反应前后各物质的质量总和不变。

1.已知Q与R的摩尔质量之比为9:22,在反应X+2Y=2Q+R中,当1.6 g X与Y完全反应,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为A.46:9 B.32:9 C.23:9 D.16:92.在臭氧发生器中装入氧气100 mL。

经反应3O2=2O3,最后气体体积变为95 mL(均在标准状况下测定),则混合气体的密度是A.1.3 g/L B.1.5 g/L C.1.7 g/L D.2.0 g/L(二)元素守恒元素守恒,就是指参加化学反应前后组成物质的元素种类不变,原子个数不变。

3.30 mL一定浓度的硝酸溶液与5.12 g铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24 L(标准状况下),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为A.9 mol/L B.8 mol/L C.5 mol/L D.10 mol/L4.在CO和CO2的混合气体中,氧元素的质量分数为64%。

将该混合气体5 g通过足量的灼热的氧化铜,充分反应后,气体再全部通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是A.5 g B.10 g C.15 g D. 20 g(三)电子守恒:电子守恒,是指在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

5.某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠还原到较低价态。

若还原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到较低价态,需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液,则X元素的最终价态为A.+2 B.+1 C.0 D.-16.3.84 g铜和一定量浓硝酸反应,当铜反应完毕时,共产生气体2.24 L(标况)。

(1)反应中消耗HNO3的总物质的量是__________mol。

0.22 mol。

(2)欲使2.24 L气体恰好全部被水吸收,需通入__________mL标准状况下的氧气(氧气也恰好全部被吸收)672 ml(四)电荷守恒在化学反应中反应物的电荷总数应等于产物的电荷总数;在电解质溶液中阴离子所带的负电荷总量等于阳离子所带的正电荷总量。

7.镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。

将燃烧后的产物溶解在60 mL 2.0 mol/L的盐酸中,再用20 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g。

则镁带的质量为____g。

1.2(五)化合价守恒化合价守恒,是指化合物或混合物中正负化合价绝对值相等。

在电解过程中各电极上析出物质的总价数也是守恒的。

8.用0.1 mol/L的Na2SO3溶液300 mL,恰好将2×10-2 mol的离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 +9.一种含MgO、Mg3N2的混合物,若其中Mg的质量分数为62.4%,则氮的质量分数为_____。

5.6%。

(六)能量守恒在任何一个反应体系中,体系的能量一定是守恒的。

在解答与能量有关的试题时,考虑能量守恒,能使解题的程序简化。

10.已知硝酸钾晶体溶于水时要吸收热量,从溶液中析出晶体会放出热量,若有室温下硝酸钾饱和溶液20 mL,向其中加入1 g硝酸钾晶体,充分搅拌,这时A.溶液的质量会减少 B.溶液的温度会降低C.溶液的温度无变化D.溶液的温度先降低后升高四、十字交叉法(一)混和气体计算中的十字交叉法【例题】在常温下,将1体积乙烯和一定量的某气态未知烃混和,测得混和气体对氢气的相对密度为12,求这种烃所占的体积。

【分析】根据相对密度计算可得混和气体的平均式量为24,乙烯的式量是28,那么未知烃的式量肯定小于24,式量小于24的烃只有甲烷,利用十字交叉法可求得甲烷是0.5体积(二)同位素原子百分含量计算的十字叉法【例题】溴有两种同位素,在自然界中这两种同位素大约各占一半,已知溴的原子序数是35,原子量是80,则溴的两种同位素的中子数分别等于。

(A)79 、81 (B)45 、46 (C)44 、45 (D)44 、46【分析】两种同位素大约各占一半,根据十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差2,所以答案为D(三)溶液配制计算中的十字交叉法【例题】某同学欲配制40%的NaOH溶液100克,实验室中现有10%的NaOH 溶液和NaOH固体,问此同学应各取上述物质多少克?【分析】10%NaOH溶液溶质为10,NaOH固体溶质为100,40%NaOH溶液溶质为40,利用十字交叉法得:需10%NaOH溶液为×100=66.7克,需NaOH固体为×100=33.3克( 四)混和物反应计算中的十字交叉法【例题】现有100克碳酸锂和碳酸钡的混和物,它们和一定浓度的盐酸反应时所消耗盐酸跟100克碳酸钙和该浓度盐酸反应时消耗盐酸量相同。

计算混和物中碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比。

【分析】可将碳酸钙的式量理解为碳酸锂和碳酸钡的混和物的平均式量,利用十字交叉法计算可得碳酸锂和碳酸钡的物质的量之比97:26五、摩尔电子质量法摩尔电子质量(下文用Me-表示),是指在氧化还原反应中每转移1mol电子时对应的某种反应物(或产物)的质量.根据定义可以推知:摩尔电子质量(g/mol e-) == 物质的质量(g) / 转移电子物质的量(mol e-)对于金属来说,其摩尔电子质量在数值上也等于其相对原子质量除以化合价.如:金属镁,铁,锌,钠,铝等跟稀酸反应生成氢气时,摩尔电子质量分别为12,28,32.5,23,9g/mol e-;铜,铁,铝等在跟Cl2,HNO3等反应生成相应的盐时,摩尔电子质量分别为32,56/3,9g/mol e-.显然,在氧化还原反应中,每一种含变价元素的物质都有一个Me-值.如果是同类物质所组成的混合物,则有一个平均摩尔电子质量(Me-).利用平均摩尔电子质量法,根据平均值原理可以快速判断某些混合物的组成六、极值法极值法是一种重要的数学思想和分析方法。

化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。

下面结合一些具体的试题,浅谈一下极值法在化学计算中的巧妙应用与技巧。

1、用极值法确定混合物的含量问题例1 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,经分析含钠31.5%,含氯27.08%(以上均为质量分数),则混合物中Na2CO3的质量分数为()A.25%B.50%C.80%D.无法确定解析:若混合物质量为100g,则可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假设这0.763mol的Cl-全部来自于KCl(即混合物为KCl和Na2CO3)则m(KCl)=56.84g,②假设这0.763mol的Cl-全部来自于NaCl(即混合物为NaCl 和Na2CO3)则m(NaCl)=44.63g,因Cl-来自于NaCl、KCl两种物质,由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)。

答案:B2、用极值法确定物质的成份例2 某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是()A.NaB.KC.RbD.Li解析: 本题若用常规思路列方程计算,则很难解答此问题。

但若将1.40g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属①假定1.40g物质全是金属单质(设为R)②假定1.40g全是氧化物设为R2O则:R____ROH △m 则:R2O _____ 2ROH △mMR 17 2MR+16 181.40 (1.79-1.40)1.40 (1.79-1.40)解得:MR=61 解得:MR=24.3实际上1.40g物质是R和R2O的混合物,故R的相对原子质量应介于24.3—61之间。

题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。

答案:B3、用极值法确定溶液的浓度例3 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。

取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到0.2g氢气,并得到1L 密度为p g·cm-3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是()A.0.8g%/pB.0.48g%/pC.0.32g%/pD.0.7g%/p解析:假设碱金属汞齐全部为碱金属(用M表示)时,则得:2M+2H2O=2MOH+H2↑2x 27g 0.2g解得x=35,故碱金属汞齐中的碱金属可以为锂或钠,然后再根据具体的反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑计算可得0.8g%/p 、0.48g%/p答案:AB4、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量例4 0.03mol Cu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol 。