高中化学活题巧解方法总论

第一部分中学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，看起来微乎其微，但假如我们奇妙应用，则“1”会在化学解题中发挥其意想不到的威力。设1，就是给予物质一个详细量，如1个、1mol、1g、1g/L、1mol/L等，使多数据变为有数据，使抽象问题变得详细，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：巧设1，快速书写与量有关的化学方程式（离子程式）详细做法是：设不足量反应物的物质的量为1mol，再以不足的物质1mol能供应的离子为标准，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（）。例1例2（）。例2A、20%B、25%C、30%D、35%例3例3A、50%B、72.3%C、48.8%D、无法计算例4（）。例4A、NaClB、KClC、CaCl2D、AlCl3例5（）。例5A、ZnB、FeC、AlD、Mg例6例6例7例7（）。A、等于0.6molB、等于1molC、大于0.6mol，小于1molD、大于1mol巧练巧练奇偶法有些题目在进行探讨时，要分奇数和偶数两种状况进行分析，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（）。例1例2（）。例2例3（）。例3巧练1巧练1H：HH巧练2H：HH巧练2+A、+B、C、D、巧练3巧练3详细法在解化学选择题时，常常会遇到这样一类题型，题目给出的条件很抽象，看似简洁但简洁出错。如若选择自己熟识的详细事物作为探讨对象，把抽象的问题详细化，降低思维难度，增加信息的直观性，往往会收到事半功倍的效果。例1（）。例1例2（）。例2A、例3（）。例3巧练（）。巧练A、原子半径按X、Y、Z的依次增大B、阴离子的还原性按X、Y、Z依次增加C、单质的氧化性按X、Y、Z依次增加D、氢化物的稳定性按X、Y、Z依次增加淘汰法（又称筛选法、解除法）淘汰法，又称筛选法或逐一解除法。该方法是依据题中所给的条件，对选项逐一分析，解除，最终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，运用的频率较高。例1试验室用带玻璃塞的广口棕色瓶盛放的试剂是（）。例1A、浓HNO3B、浓H2SO4C、固体NaOHD、AgNO3溶液E、固体AgNO【巧解】若首先考虑不能用带玻璃塞的广口瓶盛放碱或碱液，可解除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，则又解除了A和D选项。例2（）。例2A、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，解除A、B选项；依据图中4个氮原子的位置，不能构成四面体，解除C选取项。例3（）。例3A、NaOH晶体B、白磷C、浓硫酸D、镁条E、石灰水【巧解】若只留意“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，又解除B，只能选D。巧练（）。巧练A、BaSO4B、FeSC、BaSO3D、S估算法化学题尤其是选择题中所涉及的计算，所要考查的是化学学问，而不是运算技能，所以当中的计算量应当是较小的，有时不须要计算出准确值，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，干脆得出答案，做到“不战而胜”。例1（）。例1【巧解】假如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。例2（）。例2A、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。例3（）。例3A、21.2gB、15.6gC、8.8gD、5.6g【巧解】CO2与例4（）。例4A、22.2%B、28.2%C、33.3%D、37.8%巧练（）。巧练碱金属难点巧学难点巧学一、定量反应离子方程式的巧写一、定量反应离子方程式的巧写与量有关的离子反应是离子方程式书写的难点，但只要驾驭以下两个基本的离子反应，便可简洁、快速、精确地写出此类反应的离子反应式（比设1法更直观、简洁）：HCO3—+OH—=CO32—+H2O………………①2HCO3—+2OH—=CO32—+CO32—+2H2O…………………②这两个基本的离子反应式看似简洁，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、阳离子都参与反应的话，它们的数量比例要符合化学式中量的比例关系。假如出现HCO3—或OH—，则用①式；出现2HCO3—或2OH—，则用②式。如有Ca2+参与反应，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与反应的离子，即HCO3—+其次步：因是HCO3—，即用①式：HCO3—+OH—+第三步：有Ca2+参与反应，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—只有一半参与反应，另外一半留在溶液中，所以Ca2+与OH—数目比可以为1:1（实际参与反应的数目比）。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—+2H2O⒊少量的Ca（HCO3）2与足量的NaOH反应。用②式：Ca2++2HCO3—（少量）+2OH—=CaCO3↓+CO32—+2H2O⒋少量NaOH溶液与足量Ba（HCO3）2反应。用①式：OH—（少量）+HCO3—+Ba2+=BaCO3↓+H2O⒌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：少量物质中参与反应的离子先写，过量物质的离子依据少量物质的离子反应状况，按“要多少有多少”的原则，依据①或②式可达到精确速写的效果，像5、6的状况可以类比推出。二、钠、钾等活泼金属与盐溶液的反应规律二、钠、钾等活泼金属与盐溶液的反应规律将钠、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，则接着反应，否则钠只与水反应。例：①钠和CuSO4溶液反应2Na+2H2O+CuSO4=Cu（OH）2↓+H2↑+Na2SO4②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，即金属离子四周有肯定数目的水分子包围着，不能和钠干脆接触。三、与N三、与Na2O2有关的重要反应的巧算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↑△m2×18g32g2×2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑△V△m2L1L2-1=1L2×44322×44-32=56g⒉Na2O2跟CO、H2的反应（在有足量O2存在的条件下）点燃2CO+O22CO2………………………①点燃2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2…………………②①+②得：Na2O2+CO=Na2CO3（虚拟的反应）即：CO可被Na2O2完全汲取点燃2H2+O22H2O………………………③点燃2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2…………………④③+④得：Na2O2+H2=2NaOH（虚拟的反应）即：H2可被Na2O2完全汲取规律：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汲取，则固体质量增加量以上三种状况是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状况下可以被Na2O2完全汲取。如甲醇CH3OH、乙酸CH3COOH可分别写成（CO）H2×2、（CO）2H2×2，都符合这种状况。四、Na四、Na2O2与水反应使酚酞褪色的机理Na2O2与水的反应实质上是分步进行的Na2O2+2H2O=H2O2+2NaOH2H2O2=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，溶液变成红色后立刻又褪色了。此时溶液中已无Na2O2，不行能是Na2O2的强氧化性使之褪色。那么，缘由是什么呢？是否与中间产物H2O2有关？为此，我们做了以下试验：［试验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，红色马上褪去。［试验2］加热Na2O2与水完全反应后的试管，发觉仍有大量气泡产生，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。［试验3］向少量浓NaOH溶液中滴入酚酞，振荡，视察到溶液变红后又渐渐褪色。若再滴加稀HCl，红色又复原。试验1说明在碱性溶液中，H2O2可漂白已变成红色的物质。试验2说明Na2O2与水反应后的溶液中的确还溶有未分解的H2O2。试验3说明碱液浓度过高可使变红的溶液褪色。以上试验证明，Na2O2与水反应使酚酞褪色的缘由不是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。五、N五、Na2CO3和NaHCO3与酸反应的规律⒈反应速率不同的缘由。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—…………①HCO3—+H+=CO2↑+H2O………②因此前者比后者反应速率快而更猛烈。⒉应用：Na2CO3与HCl的相互鉴别Na2CO3与HCl相互滴加，依次不同，现象不同。若向Na2CO3溶液中滴加酸，酸是少量的，起先只发生反应①而无气体产生，接着加酸，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，马上产生气体。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↑+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2Oa.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。活题巧解活题巧解例1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（）例1A、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例2将肯定量的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（）例2A、48gB、62.5gC、23gD、【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△m4680246-2=44x31.2-24.6=6.6得x=12（g）S12依据溶解度定义，有——=————得S=62.5（g）31.2-12【答案】B例3把一小块钠放入肯定量水中，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（）例3A、9.2gB、2.3gC、1.84gD、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～HCl36.5x1.46得x=0.92（g）【答案】D例4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（）例423382238112339A、——:——B、——:——C、——:——D、——:——2239233923392238【巧解】差量法设两边净增重都是ag，有：2Na～H2△m2K～H2△m46244782764678——a<=a——a<=a447646782339钠、钾质量之比=——a:——a=——:——44762238【答案】D例54.4gCO2与足量的Na2O2固体反应，Na2O2固体增重（）例5A、4.4gB、10.6gC、2.8gD、7.8g【巧解】估算法CO2与Na2O2反应，会放出O2，因此固体增重必小于4.4g，只有C符合。【答案】C例6把2.1g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，马上通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加（）例6A、2.1gB、3.6gC、7.2gD、无法确定【巧解】规律法（或虚拟法，反应式叠加法）在有O2存在且不断用电火花点燃状况下，CO和H2的混合物可以被Na2O2固体全部汲取（详见本章的“难点巧学三”），即增重2.1g。【答案】A例7在肯定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量是（）例7A、等于1.06gB、介于1.06和2.86g之间C、等于2.86gD、大于2.86g【巧解】估算法饱和Na2CO3溶液中加入无水Na2CO3的反应如下：Na2CO3+10H2O=Na2CO3·10H2O1062861.06g=>2由于水以结晶水的形式削减，又导致一部分晶体析出，最终得到的晶体质量大于2.86g。【答案】D例8某温度下Na2CO3饱和溶液的质量分数为a%，向其中加入bg无水Na2CO3粉末，可析出Na2CO3·10H2O晶体，则下列推断正确的是（）例8A、a可能为30B、a可能为40C、a可能为50D、a可能为60【巧解】分割法估算法依题意，对析出的Na2CO3·102O晶体进行分割：分割Na2CO3·10H2O分割晶体bg无水Na2CO3部分饱和溶液可看出，饱和溶液中Na2CO3的质量分数a%，必小于Na2CO3·10H2O中106Na2CO3的质量分数，而Na2CO3·10H2O晶体中ω（Na2CO3）=————×100%=37.1%，106+180即a＜37.1【答案】A例9某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3，经分析知含钠31.5%，含氯27.08%（均为质量分数），则混合物中Na2CO3的质量分数是（）例9A、25%B、50%C、80%D、90%【巧解】极端假设法设混合物总质量为100g，则n（Cl）=0.763mol，（1）假设氯元素全部来自KCl则m（KCl）=56.5g，m（Na2CO3）=43.16g，43.16%；(2)假设氯元素全部来自NaCl则m（NaCl）=44.64g，m（Na2CO3）=55.36g，55.36%，由平均值原理估算，混合物中Na2CO3质量分数应介于43.16%和55.36%之间，故选B。【答案】B例10200℃时，11.6gCO2和H2O的混合气体与足量Na2O2充分反应，固体质量增加3.6g,例10A、5.8B、11.6C、23.2D、【巧解】平均值法淘汰法CO2和H2O的平均相对分子质量分别为44和18，原混合气体的平均相对分子质量应介于44和18之间。【答案】C例11肯定量甲烷与氧气混合点燃，燃烧后得到的混合气体只有CO、CO2和水蒸气，混合气体质量为49.6g，且CO、CO2的分子数之比为4:3，将此混合气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸的质量增加了25.2g，则混合气体中CO2的质量为（）例11A、11.2gB、13.2gC、24.4gD、无法确定点燃【巧解】配平法点燃写出总反应式，利用4:3配平，7CH4+12O24CO+3CO2+14H2O132252x25.2g得X=13.2（g）【答案】B例12某探讨性学习小组，查阅有关资料得知：Na2O2与H2O反应可生成H2O2，已知H2O2具有强氧化性和漂白性。请设计一个试验证明资料描述的正确性。（留意：①设计三套方案；②只要求列出试验所用试剂及视察到的现象）。例12【巧解】试验探究法依据题给信息，H2O2具有强氧化性，因此可加还原剂检验，如Na2S；H2O2具有漂白性，因此可用有色的布条或品红溶液检验；H2O2还有遇某些催化剂如MnO2快速分解的特征，因此也可用此法检验。【答案】试剂现象①Na2S溶液有淡黄色沉淀生成（S↓）②有色布条或品红液褪色③MnO2冒气泡，能使带火星的木条复燃例13有Na2O、Na2O2的固体混合物，如何设计试验来测定Na2O2的质量分数？例13【巧解】试验探究法筛选法此题的试验方案有四种以上，装置简洁、操作便利的方案是：称取肯定质量的固体混合物于试管中，加水、反应放出氧气，用排水法收集产生的氧气并测量其体积，再换算成质量（m=vρ），从而可求出固体Na2O2的质量分数。装置图如下。例14加热3.24g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，到质量不再变更，剩下2.51g例14【巧解】差量法△2NaHCO3===Na2CO3+H2O↑+CO2↑△m△2×8410662x3.24-2.51=0.73得x=1.98gω（Na2CO3）=——————×100%=38.9%3.24【答案】38.9%例15有一在空气里暴露过的NaOH固体，经分析，知其含H2O7.65%，含Na2CO34.32%，其余是NaOH，若将1g该样品放入含有HCl3.65g的盐酸中，使其完全反应，残余酸再用50g5.48%的N例15【巧解】终态法守恒法经分析知，最终得到的固体是NaCl，由Cl元素守恒，有：HCl～NaCl36.558.53.65gx解得x=5.85（g）【答案】5.85例16下列图示变更中，E为淡黄色固体，试确定A、B、D的化学式，G→C、E→B的化学反应式。例16【巧解】发散法E为淡黄色固体，可能是S、AgBr或Na2O2，一一进行假设论证，得出E为Na2O2，找出了解答此题的突破口。【答案】A、NaB、NaOHD、NaClG→C：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2OE→B：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑例17今有1.40克碱金属R及其氧化物的混合物，与水反应后生成1.79例17【巧解】极端假设法差量法守恒法设R的相对原子质量为M。假设1.40克则2R+2H2O2ROH+H2↑△m2M2×1822×18-2=341.401.79-1.40=0.39得M=61.0假设1.40克则R2O+H2O2ROH△m2M+16181.401.79-1.40=0.39得M=24.3因此R的相对原子质量的范围是24.3＜M＜61.0，只有钾元素符合题意，则混合物的成份为K及K2O组成。依据钾元素守恒，有：392×391.79×——=m（K）+［1.40-m（K）］×————94解得m（K）=0.50（g）m（K2O）=1.40-0.50=0.90（g）【答案】混合物由K和K2O组成，质量分别为0.50克和0.90例18两种金属粉末的混合物13g，溶于足量稀H2SO4中，生成H21.0g例18A、Na和MgB、Zn和FeC、Mg和AlD、Al和Fe【巧解】平均值法设这些金属为R（均为+2价），平均相对原子质量为M有：R～H2M2131.0得M=26Na、Mg、Zn、Fe、Al的相对原子质量分别为（转换为+2价）：23×2=46、24、65、256、27×—=18，不符合要求是Zn和Fe（均大于26），Mg和Al（均小于26）的混合。3【答案】B、C例1918.4克NaHCO3和NaOH的固体混合物，在密闭容器中加热至250℃，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体16.6g。计算原混合物中N例19【巧解】极端假设法数轴法和量法用极端假设法探讨减轻质量（失重质量）（1）全部为NaOH时，不失重（失重为0）（2）18.4g全为NaHCO3时，失重为x△2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑△m△2×8418+44=6218.4gx=（3）NaHCO3和NaOH刚好反应时，失重为y。△NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑△m△1818.4gy=2.67g0g0g2.67g6.8g全是NaOH恰好反应全是NaHCO3失重质量数轴为：实际失重：18.1-16.6=1.8（g）∵0＜1.8＜2.67∴此混合物中NaOH过量规律：实际失重＜恰好反应失重，NaOH过量实际失重＞恰好反应失重，NaHCO3过量△设混合物中有Z克NaHCO3△NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O↑△m18Z18.4-16.6=1.8得Z=8.4（g）1则ω（NaOH）=—————×100%=54.3%18.4【答案】54.3%例20质量为17.8g的KOH和KHCO3的混合物，在250℃加热，冷却后发觉混合物的质量削减4.0g，求原混合物中KOH和KHCO3例20【巧解】规律法和量法守恒法设KOH和KHCO3完全反应失重xg△KOH+KHCO3K2CO3+H2O↑△m△1817.8gx得x=2.05（g）∵2.05＜4