高中化学活题巧解.docx
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高中化学活题巧解.docx
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高中化学活题巧解
高中化学活题巧解方法总论
设1法(又称定一法、归一法)
“1”虽然在自然数中最小,看起来微不足道,但如果我们巧妙应用,则“1”会在化学解题中发挥其意想不到的威力。
设1,就是赋予物质一个具体量,如1个、1mol、1g、1g/L、1mol/L等,使无数据变为有数据,使抽象问题变得具体,可以大大提高解题速度的一种方法。
现将该法的应用分类介绍如下:
一、巧设1,快速书写与量有关的化学方程式(离子程式)
具体做法是:
设不足量反应物的物质的量为1mol,再以不足的物质1mol能提供的离子为标准,写出能与不足量物质反应的产物,再调整其它物质的系数。
例1
将少量NaHCO3溶液滴入Ba(OH)2溶液中,离子方程式正确的是( )。
【巧解】设NaHCO3为1mol,而NaHCO3能提供1molHCO3—,1molHCO3—能和1molOH—反应,生成1molCO32—和1molH2O,1molCO32—再与1molBa2+反应生成1molBaCO3,因此OH—过量1mol。
【答案】C
二、巧设1,解决某些具体计算
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中含Y约为( )。
A、20% B、25% C、30% D、35%
【巧解】设Y的相对原子质量为1,由题意X2Y中Y的质量分数为40%,可求X的相对原子质量为,同理,可求得Z的相对原子质量为,将所求的数据代入X2YZ3中,得ω(Y)=25%,选B。
【答案】B
三、巧设1,快速解答无数据的计算题
例3
向KI溶液中加入AgNO3溶液,直到反应完全为止。
结果反应后溶液的质量恰好等于原KI溶液的质量。
该AgNO3溶液的质量分数是( )。
A、50% B、72.3% C、48.8% D、无法计算
【巧解】设原有KI1mol,则最终生成AgI1mol,说明加入的AgNO3固体为1mol(170g),溶液的质量未发生改变,说明生成AgI的质量(235g)与加入AgNO3溶液的质量相等,故所加溶液中AgNO3的质量分数
ω(AgNO3)=
【答案】B
四、巧设1,加速判断混合物的组成
例4
把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的AgNO3溶液反应,生成AgCl沉淀300mg,则该氯化镁中杂质可能是( )。
A、NaCl B、KCl C、CaCl2D、AlCl3
【巧解】设MgCl2纯度为1,即100%,则95mgMgCl2可生成沉淀2×143.5=287mg,小于300mg,说明样品中必含有杂质,且杂质中氯的质量分数大于MgCl2中氯的质量分数,故选D。
【答案】D
五、巧设1,快速判定取值范围
例5
由Zn、Fe、Al、Mg四种金属中的两种组成的混合物10g,与足量的盐酸反应产生的H2在标准状况下为11.2L,则混合物中一定含有的金属是( )。
A、Zn B、Fe C、Al D、Mg
【巧解】设四种金属分别失去1mol电子(与标准状况下11.2LH2得到的电子数相等),则所需金属的质量分别为:
Zn:
32.5g;Fe:
28g;Al:
9g;Mg:
12g,其中只有Al的质量小于10g,故选C。
【答案】C
六、巧设1,快速配平复杂的化学方程式
例6
配平反应式:
Na2Sx+NaClO+NaOH→Na2SO4+NaCl+H2O
【巧解】设Na2Sx为1mol,则Na2Sx中的整体化合价为-2。
Na2Sx→xNa2SO4化合价升高(6x+2)价
NaClO→NaCl化合价降低2价
它们的最小公倍数为6x+2,则NaClO前系数为3x+1,再观察配平其它物质的系数,整理得:
Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2X-2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O
【答案】见巧解分析
七、巧设1,解有关化学平衡问题
在一定温度下,将各为1mol的CO和水蒸气放在密闭容器中反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
达到平衡后,测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达到新的平衡后,CO2的物质的量( )。
A、等于0.6molB、等于1molC、大于0.6mol,小于1molD、大于1mol
【巧解】假设正反应能进行到底,设CO的转化率为1,即100%,则CO2的物质的量为1mol,而实际上为可逆反应,可逆反应中不可能有物质的转化率为100%,故淘汰B、D选项;又在原来的基础上,再增加水蒸气的量,反应向正反应方向进行,CO2的物质的量必大于0.6mol,因此,选C。
【答案】C
巧练
由CaCO3和MgCO3组成的混合物于高温下加热至质量不再减少,称得剩余的质量恰为原混合物质量的一半,求混合物中两物质的物质的量之比。
奇偶法
有些题目在进行讨论时,要分奇数和偶数两种情况进行分析,或将奇数、偶数在“加、减、乘、除”中的一些性质应用于化学题的解析中,这样的方法可称为奇偶法。
例1
下列各分子中所有原子不能都满足最外层为8电子结构的是( )。
A、PCl3B、N2C、NO2D、COCl2(光气)
【巧解】分子中各原子最外层电子数之和为偶数,是分子中各原子满足8电子结构的必要条件,所以答案选C(奇数+偶数=奇数,N原子最外层电子数为奇数,O则为偶数)
【答案】C
例2
已知A是IIA族元素,B是IIIA族元素,它们的原子序数分别是m和n,且A、B同周期,下列关系不正确的是( )。
A、n=m+25 B、n=m+1 C、n=m+10 D、n=m+11
【巧解】第IIA族元素的原子序数为偶数m,第IIIA族元素的原子序数为奇数n,奇数=偶数+奇数(25,1,11均可),只有C不符合。
【答案】C
例3
某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只生成单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:
1时,还原产物是( )。
A、NO2 B、NOC、N2OD、N2
【巧解】由题给信息知,被还原硝酸的物质的量为参加反应的单质的一半,硝酸降低价态必为偶数,被还原产物价态必为奇数,选C。
【答案】C
巧练1
配平化学方程式:
FeS2+O2—Fe2O3+SO2
巧练2
近年用红外线激光技术研究液氢,发现范德华力也可以引起微粒间反应,已知在液氢中有氢分子和质子形成的H3+离子,其构型为等边三角形,属于二电子三中心离子。
同时H3+可进一步形成Hn+。
有关判断正确的是( )。
H:
H
H
+
A、H3+的电子式为〔〕
B、H3+可进行反应,在液态氢中形成H4+、H6+、H8+
C、H3+可在液态氢中形成H5+、H7+、H9+
D、H3+可存在于固态、液态和气态中
巧练3
A是只含有C、H、O的化合物,称取A164.7mg,在碱性条件下水解,消耗了12.2mL0.1mol·L-1NaOH溶液,水解后产物经酸化可得苯甲酸,试求A的结构简式。
具体法
在解化学选择题时,经常会遇到这样一类题型,题目给出的条件很抽象,看似简单但容易出错。
如若选择自己熟悉的具体事物作为研究对象,把抽象的问题具体化,降低思维难度,增强信息的直观性,往往会收到事半功倍的效果。
例1
X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有与氩原子相同的电子层结构,下列叙述正确的是( )。
A、X的原子序数比Y的小B、X原子的最外层电子数比Y的大
C、X的原子半径比Y的大D、X元素的最高正价比Y的小
【巧解】假设X为19K或20Ca,Y为16S或17Cl,依据元素周期律知识,很容易得出X的原子半径比Y的大、X元素的最高正价比Y的小。
【答案】C、D
例2
A、B为短周期元素,二者能形成化合物AB2。
已知A的原子序数为n,B的原子序数为:
①n+2②n+5③n+10④n+13⑤n-3⑥n-6⑦n-8⑧n+1,其中( )。
A、①②⑤不可能B、④⑥不可能C、⑤⑥不可能D、①~⑧都可能
【巧解】AB2周期表中ⅡA与ⅦA或ⅣA与ⅥA元素组成的化合物BeCl2、MgCl2、BeF2、MgF2、CO2、CS2、SiO2,还有特例SO2、NO2,再把具体物质的原子序数与选项逐个对照,可得出①~⑧都有可能。
【答案】D
例3
A、B、C、D都是含碳、氢、氧的单官能团化合物。
A水解得B和C;B氧化可以得到C或D;D氧化也得到C。
若M(X)表示X的摩尔质量,则下式中正确的是( )。
A、M(A)=M(B)+M(C)B、2M(D)=M(B)+M(C)C、M(B)<M(D)<M(C)D、M(D)<M(B)<M(C)
【巧解】根据题给信息其转化关系可表示为
则A为酯,B为醇,D为醛,C为羧酸。
可令A为CH3COOCH2CH3、B为CH3CH2OH、C为CH3COOH、D为CH3CHO,它们的相对分子质量分别为M(A)=88,M=(B)=46,M(C)=60,M(D)=44,很容易得出M(D)<M(B)<M(C)
【答案】D
巧练
已知X、Y、Z元素的原子具有相同的电子层数,且原子序数依次增大,其最高价氧化物对应水化物酸性依次增强,则下列判断正确的是( )。
A、原子半径按X、Y、Z的顺序增大 B、阴离子的还原性按X、Y、Z顺序增强
C、单质的氧化性按X、Y、Z顺序增强D、氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序增强
淘汰法(又称筛选法、排除法)
淘汰法,又称筛选法或逐一排除法。
该方法是依据题中所给的条件,对选项逐一分析,排除,最后得出正确结论的一种速解方法。
有些较难的题目,若用此法求解,可化难为易,从而达到正确求解的目的。
这种方法一般适合求解选择题,使用的频率较高。
例1
实验室用带玻璃塞的广口棕色瓶盛放的试剂是( )。
A、浓HNO3 B、浓H2SO4C、固体NaOHD、AgNO3溶液E、固体AgNO3
【巧解】若首先考虑不能用带玻璃塞的广口瓶盛放碱或碱液,可排除C选项,若考虑盛放在棕色瓶中的物质具有见光易分解特性,则淘汰B选项,由于固体用广口瓶盛放,液体用细口瓶盛放,则又排除了A和D选项。
【答案】E
例2
已知毒鼠强的结构简式如图,有关毒鼠强(化学名:
四亚甲基二砜四氨)的下列相关说法正确的是( )。
A、毒鼠强属于无机物
B、毒鼠强属于烃
C、四个氮原子构成正四面体
D、毒鼠强的分子式为C4H8N4S2O4
【巧解】毒鼠强含有C、H、O、N、S五种元素,属于有机物,但不属于烃,排除A、B选项;根据图中4个氮原子的位置,不能构成四面体,排除C选取项。
【答案】D
例3
下列物质分别盛于小烧杯并久置于空气中氧化,烧杯中质量增加的是( )。
A、NaOH晶体B、白磷C、浓硫酸D、镁条E、石灰水
【巧解】若只注意“质量增加”的结论,五个选项中无一能遭淘汰;若只考虑氧化,则A、C、E遭淘汰,只能选B、D;若考虑久置,又排除B,只能选D。
【答案】D
巧练
向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是( )。
A、BaSO4B、FeSC、BaSO3D、S
估算法
化学题尤其是选择题中所涉及的计算,所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以当中的计算量应当是较小的,有时不需要计算出确切值,可结合题目中的条件对运算结果的数值进行估计,符合要求的便可选取;为提高解题的速率,简化运算的程序,通过逻辑推理,确定出结果的大致范围,结合题给信息,直接得出答案,做到“不战而胜”。
例1
元素X有两种天然同位素X-65和X-63,其原子个数百分比分别为31%和69%,则此元素的相对原子质量约为()。
A、63B、63.5C、64D、64.5
【巧解】如果其原子个数百分比各为50%,则相对原子质量应为64。
由于X-63所占百分比较大,所以其平均值必偏离64,接近63而大于63。
【答案】B
例2
甲、乙两种化合物都只含X、Y两种元素,甲、乙中X元素的质量分数分别为50%和40%。
若己知甲的分子式是XY2,同乙的分子式只可能是:
()。
A、XYB、X2YC、X2Y3D、XY3
【巧解】乙中X的质量分数小,将乙改写成XYn的形式,n>2,只有D符合。
【答案】D
例3
8.8gCO2与足量的Na2O2固体反应,Na2O2固体增重()。
A、21.2gB、15.6gC、8.8gD、5.6g
【巧解】CO2与Na2O2反应,会放出O2,因此固体增重必小于8.8克,只有D符合。
【答案】D
例4
将1molCO和1molH2O(g)充入某固定容积的密闭容器中,在一定条件下发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)达到平衡时,有的CO转化为CO2,在相同条件下将1molCO和2molH2O(g)充入同一反应容器中,当反应达到平衡后,混合气体中CO2的体积分数可能为( )。
A、22.2%B、28.2%C、33.3%D、37.8%
【巧解】由题意可知:
混合气体中CO2的体积分数应介于
【答案】B
巧练
(1994·上海)下列四种溶液中,由水电离生成的氢离子浓度之比(①:
②:
③:
④)是( )。
①pH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸③0.01mol/L的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液
A、1:
10:
100:
1000B、0:
1:
12:
11C、14:
13:
12:
11D、14:
13:
2:
3
碱金属
难点巧学
与量有关的离子反应是离子方程式书写的难点,但只要掌握以下两个基本的离子反应,便可简单、快速、准确地写出此类反应的离子反应式(比设1法更直观、简单):
HCO3—+OH—=CO32—+H2O………………………………………………………………①
2HCO3—+2OH—=CO32—+CO32—+2H2O…………………………………………………②
这两个基本的离子反应式看似简单,且属于同一个离子反应式,只是形式有点不同,其实有较深的奥妙,是书写定量反应离子方程式的“法宝”。
在书写定量反应的离子反应式时,先写出少量物质的离子,阴、阳离子都参加反应的话,它们的数量比例要符合化学式中量的比例关系。
如果出现HCO3—或OH—,则用①式;出现2HCO3—或2OH—,则用②式。
如有Ca2+参加反应,则生成物中的CO32—与Ca2+结合生成CaCO3沉淀(其它离子与CO32—结合生成沉淀时类推)。
⒈少量的NaHCO3溶液跟足量的Ca(OH)2溶液的反应离子反应式。
第一步:
先写出少量物质中参加反应的离子,即HCO3—+
第二步:
因是HCO3—,即用①式:
HCO3—+OH—+
第三步:
有Ca2+参加反应,生成CaCO3↓,Ca2+也应加上
离子方程式为:
HCO3—(少)+OH—+Ca2+=CaCO3↓+H2O
在上面的离子反应式中,反应物Ca(OH)2化学式中Ca2+与OH—数目比为1:
2,但因其过量,OH—只有一半参加反应,另外一半留在溶液中,所以Ca2+与OH—数目比可以为1:
1(实际参加反应的数目比)。
⒉过量NaHCO3跟Ca(OH)2的反应。
第一步:
Ca2++2OH—(少量,Ca2+:
OH—=1:
2)+
用②式:
Ca2++2OH—(少量)+2HCO3—=CaCO3↓+CO32—+2H2O
⒊少量的Ca(HCO3)2与足量的NaOH反应。
用②式:
Ca2++2HCO3—(少量)+2OH—=CaCO3↓+CO32—+2H2O
⒋少量NaOH溶液与足量Ba(HCO3)2反应。
用①式:
OH—(少量)+HCO3—+Ba2+=BaCO3↓+H2O
⒌向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸。
先写少量H+(少)+CO32—=HCO3—
⒍向盐酸溶液中滴入少量Na2CO3溶液
CO32—(少)+2H+=H2O+CO2↑
巧写规律:
少量物质中参加反应的离子先写,过量物质的离子根据少量物质的离子反应情况,按“要多少有多少”的原则,根据①或②式可达到准确速写的效果,像5、6的情况可以类比推出。
将钠、钾等活泼金属加到盐溶液中,首先钠与水反应,若生成的碱与盐能反应,则继续反应,否则钠只与水反应。
例:
①钠和CuSO4溶液反应
2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4
②钠和NH4Cl溶液反应
2Na+2NH4Cl=2NaCl+2NH3↑+H2↑
③钠和Ba(NO3)2溶液反应
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
规律:
钠、钾等活泼金属和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属。
这是因为金属阳离子在水中一般以水合离子的形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。
⒈Na2O2跟H2O、CO2的反应
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
此类题可利用差量法进行计算:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑△m
2×18g32g2×18-32=4g
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑△V△m
2L1L2-1=1L
2×44322×44-32=56g
⒉Na2O2跟CO、H2的反应(在有足量O2存在的条件下)
点燃
2CO+O2======2CO2………………………………………………………………………①
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2…………………………………………………②
①+②得:
Na2O2+CO=Na2CO3(虚拟的反应)
即:
CO可被Na2O2完全吸收
点燃
2H2+O2======2H2O………………………………………………………………………③
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2…………………………………………………④
③+④得:
Na2O2+H2=2NaOH(虚拟的反应)
即:
H2可被Na2O2完全吸收
规律:
mg①CO、②H2、③CO和H2的混合物在有足量O2存在的条件下,不断用电火花引燃,燃烧后的混合气体再被足量的Na2O2吸收,则固体质量增加量以上三种情况是mg。
⒊Na2O2跟通式为(CO)mH2n的有机物反应。
符合通式为(CO)mH2n的有机物可以看成是CO和H2的混合物,在有O2存在且不断用电火花引燃的情况下可以被Na2O2完全吸收。
如甲醇CH3OH、乙酸CH3COOH可分别写成(CO)H2×2、(CO)2H2×2,都符合这种情况。
Na2O2与水的反应实质上是分步进行的
Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH
2H2O2=2H2O+O2↑
我们可利用带火星的木条检验O2,用酚酞试液检验NaOH的生成。
但向反应后的溶液中滴加酚酞后,溶液变成红色后马上又褪色了。
此时溶液中已无Na2O2,不可能是Na2O2的强氧化性使之褪色。
那么,原因是什么呢?
是否与中间产物H2O2有关?
为此,我们做了以下实验:
[实验1]取少量NaOH溶液于试管中,加入酚酞溶液变红,再加入少量30%H2O2水溶液,红色立即褪去。
[实验2]加热Na2O2与水完全反应后的试管,发现仍有大量气泡产生,经检验是O2,充分加热后冷却,再向试管中加入酚酞,溶液只变红不褪色。
[实验3]向少量浓NaOH溶液中滴入酚酞,振荡,观察到溶液变红后又慢慢褪色。
若再滴加稀HCl,红色又恢复。
实验1 说明在碱性溶液中,H2O2可漂白已变成红色的物质。
实验2 说明Na2O2与水反应后的溶液中确实还溶有未分解的H2O2。
实验3 说明碱液浓度过高可使变红的溶液褪色。
以上实验证明,Na2O2与水反应使酚酞褪色的原因不是Na2O2的作用,而是
(1)溶液中存在未分解的H2O2所至;
(2)碱液浓度过高也可使变红的溶液褪色。
⒈反应速率不同的原因。
NaHCO3与酸反应,一步到位:
HCO3—+H+=CO2↑+H2O
而Na2CO3与酸反应是分步进行的:
CO32—+H+=HCO3—…………………………………………………………①
HCO3—+H+=CO2↑+H2O………………………………………………………②
因此前者比后者反应速率快而更剧烈。
⒉应用:
Na2CO3与HCl的相互鉴别
Na2CO3与HCl相互滴加,顺序不同,现象不同。
若向Na2CO3溶液中滴加酸,酸是少量的,开始只发生反应①而无气体产生,继续加酸,因发生反应②而产生气体。
而向盐酸中滴加Na2CO3溶液,酸是大量的,反应①②相继发生,立即产生气体。
因此,可不用其它任何试剂,只用滴管和试管可以鉴别Na2CO3溶液和盐酸。
⒊反应的定量计算及应用
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
a.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量酸反应,NaHCO3放出气体较多。
b.产生等量气体,NaHCO3比Na2CO3耗酸少,所需NaHCO3的质量少。
因此,发酵粉中用NaHCO3而不用Na2CO3。
c.中和等量酸,Na2CO3比NaHCO3用量少,因此做面条时为防止面粉长时间储存变酸味,常加入适量面碱,选用的是Na2CO3而非NaHCO3。
已知K2O、K2O2、KO2的名称依次是氧化钾、过氧化钾、超氧化钾。
那么BaO2的名称是( )
A、氧化钡 B、过氧化钡 C、超氧化钡 D、无法确定
【巧解】等效代换法
因钾只有+1价,故K2O、K2O2、KO2中的阴离子分别为O2—、O22—、O2—,BaO2中钡为+2价,阴离子为O22—。
将K2O2中的K22+代换为Ba2+即得BaO2,那么BaO2的名称应为过氧化钡。
【答案】B
将一定量的Na放入24.6gt℃的水中,得到t℃的NaOH饱和溶液31.2g,则t℃时NaOH的溶解度为( )
A、48g B、62.5g C、23g D、31.0g
【巧解】差量法 关系式法
设反应中生成的NaOH质量为xg,t℃时NaOH的溶解度为S,有
2Na~2NaOH~H2△m
4680246-2=44
x31.2-24.6=6.6
得x=12(g)
S12
根据溶解度定义,有——=————得S=62.5(g)
10031.2-12
【答案】B
把一小块钠放入一定量水中,充分反应后,所得溶液正好能与含1.46g氯化氢的稀盐酸完全反应,则原金属钠的质量为()
A、9.2g B、2.3g C、1.84g D、0.92g
【巧解】关系式法 守恒法
设原金属钠的质量为xg,由守恒法得关系式为:
Na~NaOH~HCl
36.5
x1.46
得x=0.92(g)
【答案】D
将钠、钾分别投入相同质量的稀硫酸中,反应结束后,二种溶液的质量仍相等而金属无剩余,则投入的钠、钾之质量比为( )
2338 2238112339
A、——:
—— B、——:
—— C、——:
—— D、——:
——
2239233923392238
【巧解】差量法
设两边净增重都是ag,有:
2Na~H2△m2K~H2△m
4624478276
4678
——a<=a——a<=a
4476
46782339
钠、钾质量之比=——a:
——a=——:
——
44762238
【答案】D
4.
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