高中化學(xué)解題方法精粹（書稿132頁）

目     錄

難點1.. 守恒法.

難點2.. 估算法.

難點3.. 差量法.

難點4.. 和量法.

難點5.. 設(shè)一法?.

難點6.. 奇偶數(shù)法?.

難點7.. 關(guān)系式法.

難點8.. 虛擬法.

難點9.. 混合氣體組成的討論?.

難點10. 等質(zhì)混和等體混.

難點11. 濃度不同產(chǎn)物異.

難點12. 順序不同現(xiàn)象異.

難點13  較難離子方程式的書寫.

難點14. 結(jié)晶水合物的析出.

難點15. 多離子鹽溶液的結(jié)晶.

難點16. 水的電離.

難點17. 溶液的pH

難點18. 溶液的蒸干與濃縮.

難點19. 平衡結(jié)果求取值.

難點20. 等效平衡解題模式.

難點21. 切割法.

難點22. 均攤法.

難點23. 燃料電池.

難點24. 電解原理.

難點25. 較難氧化還原方程式的配平.

難點26. 一類氧化還原反應(yīng)的妙解.

難點27. 一類無機推斷題.

難點28. 最低系列原則.

難點29. 商余法.

難點30. 有機分子空間構(gòu)型.

難點31. 常見有機反應(yīng)類型.

難點32. 有機反應(yīng)方程式的書寫.

難點33. 列方程法求結(jié)構(gòu)單元.

難點34. 先定后動法.

難點35. 殘基法.

難點36. 構(gòu)造法.

難點37. 數(shù)據(jù)推斷題.

高中化學(xué)解題方法

守恒法是高考中�？汲Ｓ玫囊环N解題方法。系統(tǒng)學(xué)習(xí)守恒法的應(yīng)用，對提高解題速率和破解高考難題都有很大的幫助。

●難點磁場

請試做下列題目，然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。

現(xiàn)有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al₂O₃組成的混合物，將它完全溶解在540 mL 2.00 mol?L^－1的H₂SO₄溶液中，收集到標準狀況下的氣體8.96 L。已知混合物中，F(xiàn)e、FeO、Al、Al₂O₃的質(zhì)量分數(shù)分別為0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金屬陽離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，至少應(yīng)加入2.70 mol?L^－1的NaOH(aq)體積是________。

●案例探究

［例題］將 CaCl₂ 和 CaBr₂ 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入過量的 Cl₂，完全反應(yīng)后將溶液蒸干，得到干燥固體 11.175 g。則原配溶液中，c(Ca^2＋)∶c(Cl^－)∶c(Br^－)為

A.3∶2∶1                   B.1∶2∶3                    C.1∶3∶2                    D.2∶3∶1

命題意圖：考查學(xué)生對電荷守恒的認識。屬化學(xué)教學(xué)中要求理解的內(nèi)容。

知識依托：溶液等有關(guān)知識。

錯解分析：誤用電荷守恒：

n(Ca^2＋ )= n(Cl^－) ＋ n(Br^－)，錯選A。

解題思路：1個 Ca^2＋ 所帶電荷數(shù)為2，則根據(jù)溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，知原溶液中：

2n(Ca^2＋) = n (Cl^－) ＋ n (Br^－)

將各備選項數(shù)值代入上式進行檢驗可知答案。

答案：D

●錦囊妙計

化學(xué)上，常用的守恒方法有以下幾種：

1.電荷守恒

溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)。即：陽離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和等于陰離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和。

2.電子守恒

化學(xué)反應(yīng)中(或系列化學(xué)反應(yīng)中)氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)。

3.原子守恒

系列反應(yīng)中某原子(或原子團)個數(shù)(或物質(zhì)的量)不變。以此為基礎(chǔ)可求出與該原子(或原子團)相關(guān)連的某些物質(zhì)的數(shù)量(如質(zhì)量)。

4.質(zhì)量守恒

包含兩項內(nèi)容：①質(zhì)量守恒定律；②化學(xué)反應(yīng)前后某原子(或原子團)的質(zhì)量不變。

此外，還有物料平衡，將編排在第16篇――水的電離中。

●殲滅難點訓(xùn)練

1.(★★★)將 3.48 g Fe₃O₄ 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H₂SO₄(aq) 中，然后加入 K₂Cr₂O₇(aq)25.00 mL，恰好使 Fe^2＋全部轉(zhuǎn)化為 Fe^3＋，且 Cr₂O全部轉(zhuǎn)化為 Cr^3＋。則 K₂Cr₂O₇ 的物質(zhì)的量濃度為__________。

2.(★★★)某露置的苛性鉀經(jīng)分析含水：7.62%(質(zhì)量分數(shù)，下同)、K₂CO₃：2.38%、KOH ：90.00%。取此樣品 1.00 g 放入 46.00 mL 1.00 mol?L^－1 的 HCl(aq) 中，過量的 HCl 可用 1.070 mol/L KOH(aq)中和至中性，蒸發(fā)中和后的溶液可得固體_______克。

3.(★★★★)A、B、C三種物質(zhì)各15 g，發(fā)生如下反應(yīng)：

A＋B＋CD

反應(yīng)后生成D的質(zhì)量為30 g。然后在殘留物中加入10 g A，反應(yīng)又繼續(xù)進行，待反應(yīng)再次停止，反應(yīng)物中只剩余C，則下列說法正確的是(   )

A.第一次反應(yīng)停止時，剩余B 9 g

B.第一次反應(yīng)停止時，剩余C 6 g

C.反應(yīng)中A和C的質(zhì)量比是5∶3

D.第二次反應(yīng)后，C剩余5 g

4.(★★★★★)

(1)中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu)，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同，Ni^2＋與最近O^2－的核間距離為a×10^－8cm，計算NiO晶體的密度(已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7 g?mol^－1)。

圖1―1

(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體，都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖1―1所示的缺陷：一個Ni^2＋空缺，另有兩個Ni^2＋被兩個Ni^3＋所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni_0.97O，試計算該晶體中Ni^3＋與Ni^2＋的離子數(shù)之比。

難點磁場

提示：根據(jù) Na 原子守恒和 SO守恒得如下關(guān)系：

2NaOH ~ Na₂SO₄~ H₂SO₄

則：n(NaOH) = 2n(H₂SO₄)

c(NaOH)?V [NaOH(aq)] = 2c(H₂SO₄)?V [H₂SO₄(aq)]

V [NaOH(aq)]可求。

答案：800 mL

殲滅難點訓(xùn)練

1.提示：Fe₃O₄中 ＋2 價鐵所失電子物質(zhì)的量與 Cr₂O 中＋6 價鉻所得電子物質(zhì)的量相等。

×(3－2)= 0.02500 L×c(Cr₂O)×(6－3)×2。

答案：0.100 mol?L^－1

2.提示：根據(jù) Cl 原子守恒得：

n(KCl) = n(HCl) = 1.00 mol?L^－1×0.04600 L = 4.60×10^－2 mol，m(KCl) 易求。

答案：3.43 g

3.解析：第一次反應(yīng) A 不足，因為第一次反應(yīng)后加入 A 又能進行第二次反應(yīng)。第二次反應(yīng)后，只剩余 C，說明 A、B 恰好完全反應(yīng)。則：

m_反(A)∶m_反(B) = (15 g＋10 g)∶15 g = 5∶3

第一次反應(yīng)耗 B 的質(zhì)量m_B為：15 g∶m_B=5∶3，m_B=9 g

即第一次反應(yīng)后剩余B質(zhì)量為：15 g－9 g=6 g。

可見(A)選項不正確。

根據(jù)m_A＋m_B＋m_C=m_D ，可知生成30 g D時消耗C的質(zhì)量。

m_C=30 g－15 g－9 g=6 g

即第一次反應(yīng)后剩余C質(zhì)量為：15 g－6g=9g。

又見(B)選項不正確。

易見反應(yīng)消耗A、B、C質(zhì)量之比為：m_A∶m_B∶m_C=15 g∶9 g∶6g=5∶3∶2

(C)選項不正確。

答案：D

4.提示：由題得 NiO 晶體結(jié)構(gòu)(如右圖)。其體積為：

V = (a×10^－8cm)³

右圖向三維空間延伸，它平均擁有的 Ni^2＋、O^2－數(shù)目為：

N(Ni^2＋) =N(O^2－) =×4 ==N(NiO)

由密度公式得：

ρ(NiO) =。

(2)(電荷守恒法)設(shè) 1 mol Ni_0.97O 中含Ni^3＋物質(zhì)的量為x，則Ni^2＋的物質(zhì)的量為(0.97 mol－x)；根據(jù)電荷守恒得：

3x＋2×(0.97 mol－x)=1 mol×2 x=0.06 mol

N(Ni^3＋)∶N(Ni^2＋)=0.06 mol∶(0.97 mol－0.06 mol)=6∶91

答案：(1)          (2)6∶91

估算就是不算，估算法是通過推理、猜測得出答案的一種方法。

●難點磁場

不要計算，請推測下列題目的答案，然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。

甲、乙兩種化合物都只含X、Y 兩種元素，甲、乙中 X 元素的百分含量分別為 30.4% 和 25.9%。若已知甲的分子式是 XY₂，則乙的分子式只可能是(   )

A.XY                           B.X₂Y                          C.X₂Y₃                                                 D.X₂Y₅

●案例探究

［例題］在 100 mL 0.10 mol?L^－1的 AgNO₃(aq) 中，加入 100 mL 溶有 2.08 g BaCl₂ 的溶液，再加入 100 mL 溶有 2.50 g CuSO₄?5H₂O 的溶液，充分反應(yīng)。下列說法中正確的是

A.最終得到白色沉淀和無色溶液

B.最終得到的白色沉淀是等物質(zhì)的量的兩種化合物的混合物

C.混合過程中，逸出無色氣體

D.在最終得到的溶液中，c(Cu^2＋) = 0.01 mol?L^－1

命題意圖：考查學(xué)生對離子反應(yīng)的認識及進行相關(guān)計算的能力。

知識依托：Ba^2＋ 與 SO、Ag^＋ 與 Cl^－ 的反應(yīng)及過量計算。

錯解分析：數(shù)字運算失誤。

解題思路：本題有以下兩種解法。

方法1(計算法)：n(Ag^＋) = 0.100 L×0.10 mol?L^－1 = 0.010 mol

n(Ba^2＋) = n (BaCl₂) = = 0.0100 mol

n(Cl^－) = 2n(BaCl₂) = 0.0200 mol

n(SO) = n(CuSO₄?5H₂O) = = 0.0100 mol

首先 Cl^－ 與 Ag^＋ 發(fā)生反應(yīng)生成白色 AgCl 沉淀：

Ag^＋       ＋    Cl^－ ====   AgCl↓

0.010 mol       0.010 mol       0.010 mol

反應(yīng)后剩余 Cl^－：0.0200 mol－0.010 mol = 0.010 mol。其次 Ba^2＋ 與 SO發(fā)生反應(yīng)生成白色 BaSO₄ 沉淀：

Ba^2＋    ＋   SO====  BaSO₄↓

0.010 mol  0.010 mol     0.010mol

生成BaSO₄ 0.010 mol。反應(yīng)后溶液中含 Cu^2＋，其濃度為：

c(Cu^2＋) == 0.033 mol?L^－1

與備選項對照，可知答案。

方法2(估算法)：最后 Cu^2＋留在溶液中，溶液淺藍色，A 項不可選。由 CuSO₄?5H₂O 的質(zhì)量是3位有效數(shù)字，及溶液的體積也是3位有效數(shù)字可推知c(Cu^2＋)應(yīng)為3位有效數(shù)字，D 項不可選。由于溶液混合時，只發(fā)生 Ag^＋ 與 Cl^－、Ba^2＋與SO的反應(yīng)，所以也不會逸出氣體，C項不可選。

答案：B

評注：就解題效率而言，估算法大大優(yōu)于計算法。

●錦囊妙計

估算法雖可大大提高解題效率，但其使用范圍有一定的局限性，絕大多數(shù)計算題是不能用估算法解決的。嘗試用估算法解題是好的，但面對每一個題都想用估算法解決，有時也會貽誤時間。

●殲滅難點訓(xùn)練

1.(★★★)有規(guī)律稱：強酸溶液每稀釋 10 倍 pH 增加 1 ，強堿溶液每稀釋 10 倍 pH 減小 1，但此規(guī)律有一定的局限性。試問將 pH = 3 的 H₂SO₄(aq) 稀釋 10⁵ ，其 pH 為(   )

A.8                              B.7                              C.2                              D.3

2.(★★★★)將質(zhì)量分數(shù)為 0.052(5.2%)的 NaOH(aq)1 L(密度為 1.06 g?cm^－3)用鉑電極電解，當溶液中 NaOH 的質(zhì)量分數(shù)改變了 0.010(1.0%)時停止電解，則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是(   )

NaOH的質(zhì)量分數(shù)

陽極析出物的質(zhì)量/g

陰極析出物的質(zhì)量/g

A

0.062(6.2%)

19

152

B

0.062(6.2%)

152

19

C

0.042(4.2%)

1.2

9.4

D

0.042(4.2%)

9.4

1.2

3.(★★★★)氫型陽離子交換樹脂的主要反應(yīng)可用下式表示：2R ― H ＋ M^2＋MR₂ ＋ 2H^＋，若將 100 mL 水經(jīng)過氫型陽離子交換樹脂交換后，流出液用 0.10 mol?L^－1的 NaOH 溶液中和，完全反應(yīng)后用去 NaOH 溶液 20 mL，若此水中存在的陽離子只有 Ca^2＋，則 100 mL 水中含有 Ca^2＋為(    )

A.20.03 mg                  B.40 mg                       C.80.16 mg                  D.160.32 mg

4.(★★★★★)圖2―1中橫坐標表示完全燃燒時耗用可燃氣體 X(X = A、B、C)的物質(zhì)的量 n(X)，縱坐標表示消耗 O₂ 的物質(zhì)的量 n(O₂)，A、B 是兩種可燃性氣體 ，C 是 A、B 的混合氣體，則 C 中：n(A)∶n(B)為(   )

A.2∶1                       B.1∶2

C.1∶1                         D.任意                                                          

附：參考答案                                                   難點磁場    圖2―1

解析：由于甲分子中含 X：30.4%，且 N(X)∶N(Y) = 1∶2，現(xiàn)乙分子中含X：25.9%，小于 A 中 X 的百分含量，故可估算出乙分子中，N(X)∶N(Y)必小于1∶2，只有 D 選項中N(X)∶N(Y) = 1∶2.5 符合題意。

答案：D

殲滅難點訓(xùn)練

1.提示：酸不可能稀釋為堿，也不可能稀釋后 pH 變小或不變。

答案：B

2.解析：電解 NaOH(aq) 的實質(zhì)是電解水。隨溶液中水的減少，w(NaOH)逐漸增大，因而 C、D項不可選。電解時陽極產(chǎn)生 O₂，陰極產(chǎn)生 H₂，其質(zhì)量前者大，后者小，故 B項為正確答案。

答案：B

3.提示：由題意：n(Ca^2＋) =n(H^＋) =n(NaOH)，根據(jù)數(shù)據(jù)可斷定n(Ca^2＋)數(shù)值為兩位有效數(shù)字。又：m(Ca^2＋) = n(Ca^2＋)×M(Ca^2＋)，則m(Ca^2＋)數(shù)值為兩位有效數(shù)字。

答案： B

4.提示：首先排除任意比。由圖可知： 1 mol A 耗用 0.5 mol O₂，1 mol B 耗用2 mol O₂；若 A、B以1∶1混合，則 1 mol C 耗用 1.25 mol O₂，而圖中 1 mol C 耗用1 mol O₂，可見 A、B 混合物中，n(A)∶n(B)＞1∶1。觀察備選項可知答案。

答案：A

利用化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)間所出現(xiàn)象的差量關(guān)系解決化學(xué)問題的方法就是差量法。

●難點磁場??

請試做下列題目，然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。?

在天平左右兩盤上各放一只同等規(guī)格的燒杯，燒杯內(nèi)均盛有 1.00 mol? L^－1的 H₂SO₄（aq）100.0 mL，調(diào)節(jié)天平使其處于平衡狀態(tài)，然后向兩只燒杯內(nèi)分別放入少量的鎂粉和鋁粉（設(shè)鎂、鋁的質(zhì)量分別為a g和b g），假定反應(yīng)后天平仍處于平衡狀態(tài)，則：?

(1)a、b應(yīng)滿足的關(guān)系式為                       ；?

(2)a、b的取值范圍為                           。?

●案例探究??

［例題］將上題中的：“少量鎂粉和鋁粉”改為：少量鎂粉、過量鋁粉，其他不變，試求之。

命題意圖：考查學(xué)生應(yīng)用差量進行過量計算的能力。

知識依托：Mg、Al 與 H₂SO₄ 的反應(yīng)；過量計算。

錯解分析：應(yīng)用過量物質(zhì)的數(shù)據(jù)進行計算得出錯誤的結(jié)果，忽視有效計算得出不確切的答案。

解題思路：反應(yīng)前后天平都平衡，表明兩燒杯內(nèi)質(zhì)量凈增數(shù)值相等。則可根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量差進行計算。

n(H₂SO₄) = 1.00 mol?L^－1×0.100 L = 0.100 mol

Mg ＋ H₂SO₄ ==== MgSO₄ ＋ H₂↑       Δm

24 g    1 mol                       2 g      22 g

a g                                             

2 Al ＋ 3 H₂SO₄ ====Al₂(SO₄)₃ ＋ 3 H₂↑

54 g        3 mol                                  6 g

   0.100 mol                           

(波紋線上為求出數(shù)值，下同)。根據(jù)題意：

①＜ 0.100                   (H₂SO₄ 過量)

②b＞1.80                           (Al 過量)

③b g－0.200 g =g        (凈增值相等)

由①③得：b＜2.40，結(jié)合②可知 b 的范圍。

由②③得：a＞1.75，結(jié)合①可知 a 的范圍。

答案：(1)11 a = 12 b － 2.40

(2)1.75＜a＜2.40，1.80＜b＜2.40

●錦囊妙計

遇到下列情形，可嘗試用“差量法”解題：

1.反應(yīng)前后固體或液體的質(zhì)量發(fā)生變化時；

2.反應(yīng)前后氣體的壓強、密度、物質(zhì)的量、體積等發(fā)生變化時。

●殲滅難點訓(xùn)練

1.(★★★)10.0 mL 某氣態(tài)烴在 50.0 mL O₂ 中充分燃燒，得到液態(tài)水和 35.0 mL 的氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的)，則該氣態(tài)烴可能是（      ）

A.CH₄                                                   B.C₂H₆                                                 C.C₃H₈                                                 D.C₃H₆

2.(★★★★)用 H₂ 還原 x g CuO，當大部分固體變紅時停止加熱，冷卻后得殘留固體yg，共用掉z g H₂，此時生成水的質(zhì)量為(   )

A.(x－y) g                B.(x － y) g             C.9 z g                         D. z g

3.(★★★★)總壓強為 3.0×10⁷ Pa 時，N₂、H₂ 混合氣體(體積之比為 1∶3)通入合成塔中，反應(yīng)達平衡時，壓強降為 2.5×10⁷ Pa，則平衡時混合氣體中 NH₃ 的體積分數(shù)為(   )

A.35%                         B.30%                         C.                           D.

4.(★★★★★)已知 NH₃ 和 Cl₂ 相遇，發(fā)生下列反應(yīng)：

①8NH₃＋3Cl₂ ==== N₂＋6NH₄Cl      (NH₃過量)

②2NH₃＋3Cl₂==== N₂＋6HCl           (Cl₂過量)

今向過量的 NH₃ 中通入少量的 Cl₂。若開始時 Cl₂、NH₃ 混和氣體中 Cl₂ 的體積分數(shù)為 x，混合氣體反應(yīng)前后的體積分別是 a L 和 y L。則：

(1)x 的取值范圍是__________________；

(2)y 與x 的函數(shù)關(guān)系是__________________。

附：參考答案

難點磁場

提示：題設(shè)條件下，H₂SO₄過量，則：

Mg  ＋    H₂SO₄====MgSO₄＋ H₂↑         Δm

24 g        1 mol                           2 g          22 g

a g                                             

2 Al ＋    3 H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃＋3H₂↑         Δm

54 g        3 mol                              6 g              48 g

b g                                                     

由反應(yīng)前后天平都平衡得：，即：32 b = 33 a     ①

 ＜ 0.100               ①

由 H₂SO₄過量知：

  ＜0.100                ②

①②聯(lián)立，解得：b＜2.48。不滿足③，舍去。

①③聯(lián)立，解得：a＜1.75。滿足②，為正確答案。

答案：(1)32 b= 33 a     (2)a＜1.75     b＜1.80

殲滅難點訓(xùn)練

1.提示：用體積差進行計算：

C_xH_y(g)＋(x＋)O₂(g)點燃x CO₂(g)＋H₂O(l)            V_前－V_后

1 L                                                                                               1＋

10.0 L                                                                                               25.0 L

y = 6。

答案：BD

2.提示：用固體質(zhì)量差進行計算：

H₂＋CuOCu＋H₂O                   Δm

  80 g         64 g   18 g                 16 g

    x g－y g

不可用 z g H₂ 進行計算，因為用掉的 H₂ 并非全都參加了反應(yīng)；不可只用 x g 進行計算，因為 CuO未全部參加反應(yīng)；不可只用 y g 進行計算，因為 y g 是 CuO 和 Cu 的質(zhì)量和。

答案：B

3.提示：本題有多種解法，根據(jù)壓強差計算尤為簡捷：由于恒溫恒容下，氣體的壓強比等于物質(zhì)的量比，所以：