高中化学计算题基本类型计算方法1

高中化学 计算题 一年级下册数学竖式计算题下载二年级余数竖式计算题 下载乘法计算题下载化工原理计算题下载三年级竖式计算题下载 基本类型计算方法1 高中化学计算题基本计算方法 1(差量法 当反应前后固体或液体的质量发生变化时或反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时可用差量法计算。 (1)体积差 [练习1] 常温下盛有20mL的NO和NO组成的混合气体的大试管倒立在水中，充分反2 应后，剩余气体的体积为16mL气体，则原混合气体中，NO和NO的体积分别是多少, 2 若在上述大试管中缓缓通入O，一段时间后，试管内残留2mL气体，则通入O体积22可能为多少mL, 【解答】 设原混合气体中的体积是，的体积是NOxyNO2 32NOHOHNONO，,，223 3121v2理论体积差,,mL x xmL实际体积差,,v43 xmL,6 y20614,,,mL 答:略。 由上小题可以确定剩余气体均为，通入氧气后仍有气体剩余16NO2mLmL 4NO+3O+2HO=4HNO223 ?若剩余气体是那么有参加反应NO,14NOmL 4NO+3O+2HO=4HNO223 43 1410.5xxmL, ?若剩余气体是，那么有ONO16mL参加反应2 4NO+3O+2HO=4HNO223 43 16214yymL,, 答:略。 (2)质量差 [练习2] 将10.000g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧(高温高压)，灼烧后残留物的质量为9.813g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为0.721g，求原混合物中各化合物的质量。 【解答】 设:氯化钠 xygzgg,,.溴化钾氯化钙 xyz，，,10? NaClNaClNaCl,,, ,,,灼烧蒸干过滤沉淀干燥KBrClKClNaCOKCl，,,,,,，,,,,,,,,,223 ,,,CaClCaClCaCO223,,, 74.5xyz，，,9.813?119 44.5??:,,y0.187119 yg,0.5 100z,0.721111 zg,0.8 xg,,,,100.50.88.7 答:略。 【练习3】将一定量的Na投入246gt?时的水中，得到t?时312g饱和NaOH溶液，计算t? 时NaOH的溶解度。 【解答】 设:投入的质量为生成Na,NNxmaOH的质量为y,t?时aOH的溶解度为。 2Na22，,，,HONaOHH22 463680244,,mg xymg,,,,31224666 xgyg,,69120 120m,312100m， mg,62.5 答:略。 (3)其他差值 [练习4] 在一定条件下，NO跟NH可以发生反应生成N和HO。现有NO和NH的3223 混合物1.2mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N比经氧化得到的N多1.4g。 22 (1)写出反应的化学方程式. (2)若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH的物质的量各是多少, 3【解答】 (1)6456NONHNHO，,，322 (2)63根据化学方程式还原成，molNOmolN2 42.molNHmolN氧化成32 6456NONHNHO，,，322 6456(m14还原氧化,,,)=1mol g 0.30.20.250.3(m1.4还原氧化,,,)=0.05mol g0.3+0.2=0.5<1.2 ？n()=0.3moln() =0.7molNONH3 或n()=() =0.2mol NOmolnNH0.83 答:略。 2(守恒法 物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒.所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果. 3 [练习1] 密度为1.1g/cm的盐酸溶液中，逐滴加入AgNO溶液，直到沉淀完全为止。3 已知沉淀的质量和原盐酸的质量相等，求原盐酸的物质的量浓度。 【解答】本题的分析方法如下，即可将AgCl的式量看做原盐酸的质量。 ，,，AgNOHClAgClHNO33 73g,，,,()100%25.4%HCl143.5g 33，，，，100010001.1/25.4%cmgcm,,,,,cHClmolL()7.65/ Mgmol36.5/ 答:略。 [练习2] 在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22?9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，求此反应中Y和M的质量之比。 【解答】 设反应过程中消耗的质量是消耗的质量是Ya,Mb X+2Y=R+2M 2229， 1.64.4ba 解得ba,,3.66.4 a16,b9 答:略。 [练习3] 金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别做A和B化合生成AB的实验，每人所用A和B的质量互不相同，但A和B的总质量都是9g。甲用7gA和2gB充分反应后制得AB6g;乙用4gA和5gB充分反应后制得AB6g;丙制得AB4.44g。试通过分析和计算，确定丙用了多少gA和多少gB, 【解答】在这里我们先来列一张表格以便于直观表达题意。 (单位:克) A的用量(g) B的用量(g) 生成AB的质量(g) 甲 7 2 6 乙 4 5 6 丙 x 9-x 4.44 由表中数据不难发现4gA和2gB恰好能完全反应生成6gAB.假设丙同学的实验中消耗的质量ABx，消耗 的质量y 假定最简反应式如下: 23ABAB，, 426 xy4.44 xy,,2.961.48 2.961.484.449，,, 所以情况有两种 ?过量，正好AB1.4891.487.52ygxg,,,, ?正好，过量AB2.9692.966.04xgyg,,,, (2)原子守恒 系列反应中某原子(或原子团)个数(或物质的量)不变。以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量或物质的量)。 [练习4] 为了测定某铜、银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3+中待合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标况)，并测得溶液的c(H)=1.0mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80mL，计算: (1)被还原硝酸的物质的量。(2)合金中银的质量分数。 【解答】 (1) 假设硝酸被还原后的气体是NOx 6.72nmol,,(NO)0.3x22.4 硝酸被还原前后氮原子守恒 所以被还原的硝酸的物质的量也是0.3mol (2) ab,设:合金中铜的物质的量是银的物质的量是 6410830ab，,? CACu和g与浓硝酸反应后的产物分别是u(NO)和AgNO323 根据反应前后电子守恒 被还原的硝酸的物质的量是0.3mol 于是得到做氧化剂的硝酸的物质的量 213.50.080.0810.30.7ab，,，,，,,? a0.3,,联立??:解得,b0.1,, 0.1108，(A)100%30%g,，,,30 答:略。 (3)其他差值 [练习5] NaHCO和NaCO的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中323+c(Na)=0.50mol/L。若将10g的这种混合物，加热到质量不变为止，请你计算出加热后减少 的质量。 【解答】 2NaHCONaCOCOHO,，，32322 加热后减少的质量必是和的质量COHO22 ，?namolLL(N)0.5/0.20.1mol,，, 加热后nNaCO()0.05mol,23 ？,,,，,mg100.051064.7 答:略。 (3)电荷守恒 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，即:阳离子物质的量(或浓 度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代 数和。 [练习6] 酸雨是过度燃烧煤和石油，生成硫、氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的缘故。,,52某次雨水分析数据如下:c(SO)=2.8×10mol/L， 4,,,,55+5+c(Cl)=6.0×10mol/L， c(NH)=2.0×10mol/L，c(Na)=1.9×10mol/L， 4,,5c(NO)=2.3×10mol/L。求此次酸雨的pH值。 3 【解答】 25,,,,,,nnSOnClnNOnOHnOH()()2()()13.910()负电荷,，，，，,，，，，43水 ，，，，,，，5nnNanHnHnHnH()()()()3.910()()正电荷)=n(NH，，，,，，，4酸水酸水 ,,,，，5513.910()3.910()()，，,，，，nOHnHnH水酸水 ,，由于电解液呈电中性，水中的和相等nOHnH()()水水 ，,4？,，nHmol()110酸 4H=lg104,P (4)电子得失守恒 化学反应中,或系列化学反应中,氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。 [练习7] 将的CuS跟足量稀HNO反应，生成Cu(NO)、HSO、NO、和mmol233224HO，求参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量。 2 【解答】 根据题中所给反应物与生成物 我们假设 2Cu,CuS,，HNO,23S, 硝酸的还原产物是NO nCuSmnCumnSm()2,？,,，，，，2 3C83()24uHNOCuNONOHO，,，，3322 32 42mm3 SHNOHSONO，,，22324 mm2 410被还原的硝酸)？,,，,nnNOmmm(()2总量33 答:略。 3(关系式法 关系式法是根据化学方程式计算的诸法中较主要的一种方法，它可以使多步计算化为一步完成。凡反应连续进行，上一步反应的产物为下一步反应的反应物的反应，，绝大多数可用关系式法解决。寻找关系式的方法，一般有以下两种: 1、 出各步反应的方程式，然后逐一递进找出关系式; 2、根据某原子守恒，直接写出关系式。 例一定量的铁粉和9克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9克水,求加入的铁粉质量为 A(14g B(42g C(56g D(28g 解析:因为题目中无指明铁粉的量,所以铁粉可能是过量,也可能是不足,则与硫粉反应后,加入过量盐酸时生成的气体就有多种可能:或者只有HS(铁全部转变为FeS),或者是既有22 HS又有H(铁除了生成FeS外还有剩余),所以只凭硫粉质量和生成的水的质量,不易建立方222 程求解.根据各步反应的定量关系,列出关系式:(1)Fe--FeS(铁守恒)--HS(硫守恒)--HO(氢22守恒),(2)Fe--H(化学方程式)--HO(氢定恒),从而得知,无论铁参与了哪一个反应,每1个22 铁都最终生成了1个HO,所以迅速得出铁的物质的量就是水的物质的量,根本与硫无关,所2 以应有铁为9/18=0.5摩,即28克. [练习8] 某硫铁矿样品1g充分灼烧，称得残余物为0.8g。则制得100吨98%的硫酸，需这种硫铁矿多少吨,(假设生产过程中有1%的硫损失)。 【解答】我们先看反应式，整个过程中，硫元素理论上是守恒的。 352FeSOFeOSO，,，22342 所以，先按照硫酸的质量求出理论所需硫元素的质量。 222SOOHOHSO，，,22224 32mSt()10098%32,，，, 98 ,mSt()32(11%)32.3,,,,实际所需硫的质量: 32SOSO再根据中硫的质量分数来得出实际需要的质量: ,()，S=100%=50%2264 m()32.3264.6tSO,，, 2 SO又由条件知道1g硫铁矿生成0.2g,所以硫铁矿的质量是64.6×5=323t 2 答:略。 4(平均值法与极值法 平均值法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不用考虑各组分的含量.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成. 极限法适合定性或定量地求解混合物的组成.根据混合物中各个物理量(例如密度,体积,摩尔质量,物质的量浓度,质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,将混合物看作是只含其中一种组分A,即其质量分数或气体体积分数为100%(极大)时,另一组分B对应的质量分数或气体体积分数就为0%(极小),可以求出此组分A的某个物理量的值N1,用相同的方法可求出混合物只含B不含A时的同一物理量的值N2,而混合物的这个物理量N平是平均值，必须介于组成混合物的各成分A，B的同一物理量数值之间,即N1 word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714152546888_0状况下为11.2L，则混合物中一定含有的金属是 ( C ) 【分析】本题可采用极端假设法，因为生成氢气是0.5mol,氢气质量1g. 假设10g全都是纯金属，那么生成氢气的质量如下表。 10g Zn 10g Fe 10g Al 10g Mg HHHH0.34g 0.36g 1.11g 0.83g 2222金属混合物是这四种当中的两种，要能够生成1g氢气，一定要有铝。 A.锌 B.铁 C.铝 D.镁 [练习16] 有两种气态烃组成的混合物VL在过量O中完全燃烧后，产生2VLCO和221.5VL水蒸气(同温同压下)，关于原混合气体的说法不正确的是 ( BD ) A.肯定含CH B.肯定含CH C.肯定不含CH或CH D.可能含有CH、CH22434362426 【分析】假设气态烃的平均分子式是CHxy yy,,CHxOxCOHO，，,，xy222,,42,, y1x2 VVV21.5 Vy1,,,,？,xxxyy2:2:1.5:2:33 xV22 混合气体的平均分子式是CH23 碳原子个数为的气态烃有三种:2CHCHCH222426 根据平均分子式判断出两种气体分别是和。不可能含有。CHCHCH222426 5(讨论法 类型一:利用数轴讨论 CuOAmol[例] 现有和炭粉的混合物其将它在隔绝空气的条件下加热，反应完全后，冷却 得到残留固体。 ? 写出可能发生的化学反应方程式。 x(0,x,1)x? 若氧化铜在混合物中物质的量的比值为问为何值时，残留固体为何 种物质, x写出残留固体的物质的量与值之间的关系，将结果填入下表:(可填全，少填或多填) 残留 固体 x值 分子式 物质的量(mol) 解析: 可能发生的反应有: ,Cu，CO,？？CuO，C,,,? ,2Cu，CO,？？2CuO，C,,,2? (A,Ax)molCuOAxmol混合物中为，C为 发生反应?，恰好完全反应时，须: n(CuO)1Ax11,,x,n(C)1A,Ax12即 发生反应?，恰好完全反应时，须: n(CuO)2Ax23,,x,n(C)1A,Ax12即 列数轴可分为五种情况: 34125 012132 10,x,CuC2 1. :发生反应?，炭过量，剩余和 n(C),A(1,2x)n(Cu),Ax 1x,Cu2 2. :发生反应?，恰好完全反应，剩余 A n(Cu),AxA,Ax2 或或 12,x,Cu23 3. :两个反应都发生，两种反应物均无剩余，剩余 n(Cu),Ax 2x,Cu3 4. :发生反应?，恰好完全反应，剩余 2An(Cu),2A(1,x)3 或 2,x,1CuOCuOCu3 5. :发生反应?，过量，剩余、 n(Cu),2A(1,x)n(CuO),A(3x,2) 12,x,CuAxmol23将2、3、4三种情况合并为一种情况:生成物都是 答案: 残留固体 x值 分子式 物质的量(mol) 1A(1,2x)A(1,x)CCuAx0,x,、 、，共 2 12,x,CuAx 23 22A(1,x)A(3x,2)CuCuOAx,x,1、 、共 3 点评: 利用数轴法讨论的解题步骤: 1. 写出所有可能发生的反应。 2. 确定变量。 3. 根据方程式用恰好完全反应找临界点。 4. 在数轴上利用临界值划分讨论域。 5. 分域求结论。 数轴法解讨论题是最常用的一种思路。从解题过程不难看出，讨论的引出实际上是由 于反应物的量不确定造成的，因此，分区讨论后其实是在进行过量计算——用完全反应的物 质的量代入方程式进行计算。 类型二:利用极值进行讨论 [练习17] 向10mL2mol/L的AlCl溶液中加入0.5mol/L的烧碱溶液，反应后得到沉淀3 0.78g，则加入的烧碱溶液的体积是多少mL, 【解答】 由题意nAlClAlOHmol()0.02mol n(())0.01,,33 如果和正好完全反应AlClNaOH3 AlClNaOHAlOHNaCl，,,，3()333 0.020.060.02 理论上会产生沉淀0.02mol 但是实际只有产生0.01mol的沉淀 那么少掉的沉淀一种情况就是不足，没有完全反应0.01NaOHmolAlCl3 或者是NaOH过量，已经生成0.02mol的又被AlOH()NaOH0.01溶解mol3(1)如果过量AlCl3 AlClNaOHAlOHNaCl，,,，3()333 0.010.030.01 0.03V==0.06L=60mLNaOH，，0.5 (2)如果过量NaOH AlClNaOHAlOHNaCl，,,，3()333 0.020.060.02 AlOHNaOHNaAlOHO()2，,，322 0.010.01 0.060.01，V=0.14140NaOHLmL,,，，0.5 SOHSO224[练习19] (1999上海) 接触法制排放的尾气中，含有少量的，为防止污染空气， 在排放前设法进行综合利用。 431，10m0.2%(1)某硫酸厂每天排放(换算成标况下体积)尾气中含(体积分数)SO2的。问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后，假设元素不损失，理论上可得多少千克 CaSO,2HO42石膏() 100mL2mol/LNaOH(2)如果将一定体积的尾气通入的溶液使其反应，经测定所 16.7g得溶液含溶质。试分析溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。 (3)工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是亚硫酸氢钠。调节尾气排放的流量， SOn(SO)NaOH22以取得与间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设， n(NaHSO)NaHSOSOn(NaO)33NaOH24，分别表示、、的物质的量，且 n(NaHSO)n(NaHSO)n(SO)/n(NaOH),x33x2，试写出在不同取值范围时，的值或与 n(SO)n(NaOH)2、间的关系式，并填写下表: n(NaHSO)x,n(SO)/n(NaOH)32 SOHSO224解析:这道压轴题取材于接触法制的过程中对废气中的处理。这种处理既 SOSO22消除了对空气的污染，又使得到综合利用，整题设计紧紧围绕这一主题情景展开 化学计算中的讨论。 CaSO,2HOyS42(1)设的质量为，根据元素守恒: SOCaSO,2HO242 , 22.4 172 543y,1.53，10yg,153kg10，10，0.2% (2)此问可用极值法求解。 NaSO23若溶液中溶质全部为 2NaOH，SO,NaSO，HO2232 2 126 mm,12.6g0.1，211 NaHSO3若溶液中溶液全部为 NaOH，SO,NaHSO23 1 104 mm,20.8g0.1，222 12.6g,16.7g,20.8g? NaSONaHSO233? 该溶液溶质为与混合。 NaSONaHSO233mn设生成和的物质的量分别为、 126m，104n,16.7g, ,，2mn0.12(Na守恒)，,，, m,0.05mol, ,n,0.1mol,解得 NaSONaHSO2330.05mol0.1mol故混合液中为，为 SONaOH2(3)通入溶液中可能发生以下反应 2NaOH，SO,NaSO，HO？？2232? NaOH，SO,NaHSO？？23 ? 1x,NaSOn(NaHSO),0SO23322当时，反应按?进行，全部耗尽，生成物只有，故 ，NaHSO3Nax,1NaOH当时，反应按?进行，全部耗尽，生成物全部是，由守恒 n(NaHSO),n(NaOH)3 1,x,1NaSOSO23NaOH22当，??两个反应平行进行，与两者均耗尽，生成与 NaHSO3混合物。 ，n(NaHSO)，2n(NaSO),n(NaOH)？？a323Na由守恒得: n(NaHSO)，n(NaSO),n(SO)？？b3232由S守恒得: n(NaSO),n(NaOH),n(SO)232a,b，解得 n(NaHSO),2n(SO),n(NaOH)32b代入方程得: NaHSO,0.1molNaSO,0.05mol153kg323答案:(1) (2) (3) n(NaHSO)x,n(SO)/n(NaOH)32 1x,0 2 1n(NaHSO),2n(SO),n(NaOH),x,132 2 n(NaHSO),n(NaOH)x,13 商余法: 这种方法主要是应用于解答有机物(尤其是烃类)知道分子量后求出其分子式的一类题目。对于烃类，由于烷烃通式为CH，分子量为14n+2，对应的烷烃基通式为CH，分子量为n2n+2n2n+114n+1，烯烃及环烷烃通式为CH，分子量为14n，对应的烃基通式为CH，分子量为14n-1，n2nn2n-1炔烃及二烯烃通式为CH，分子量为14n-2，对应的烃基通式为CH，分子量为14n-3，n2n-2n2n-3所以可以将已知有机物的分子量减去含氧官能团的式量后，差值除以14(烃类直接除14)，则最大的商为含碳的原子数(即n值)，余数代入上述分子量通式，符合的就是其所属的类别。 [例]某直链一元醇14克能与金属钠完全反应，生成0.2克氢气,则此醇的同分异构体数目为 ( ) A、6个 B、7个 C、8个 D、9个 由于一元醇只含一个-OH，每mol醇只能转换出 molH，由生成0.2克H推断出14克醇应有22 0.2mol,所以其摩尔质量为72克/摩,分子量为72,扣除羟基式量17后,剩余55,除以14,最大商为3,余为13,不合理,应取商为4,余为-1,代入分子量通式,应为4个碳的烯烃基或环烷基,结合“直链”,从而推断其同分异构体数目为6个. 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,所以当中的计算的量应当是较小的,通常都不需计出确切值，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。 [例]已知某盐在不同温度下的溶解度如下表,若把质量分数为22%的该盐溶液由50?逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是 温度(?) 0 10 20 30 40 溶解度(克/100克水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6 A(0-10? B(10-20? C(20-30? D(30-40? 解析:本题考查的是溶液结晶与溶质溶解度及溶液饱和度的关系。溶液析出晶体，意味着溶液的浓度超出了当前温度下其饱和溶液的浓度，根据溶解度的定义，[溶解度/(溶解度+100克水)]×100%=饱和溶液的质量分数,如果将各个温度下的溶解度数值代入,比较其饱和溶液质量分数与22%的大小,可得出结果,但运算量太大,不符合选择题的特点。从表上可知,该盐溶解度随温度上升而增大,可以反过来将22%的溶液当成某温度时的饱和溶液,只要温度低 于该温度,就会析出晶体。代入[溶解度/(溶解度+100克水)]×100%=22%， 可得:溶解度×78=100×22,即溶解度=2200/78，除法运算麻烦,运用估算,应介于25与30之间,此溶解度只能在30-40?中,故选D。 代入法. 将所有选项可某个特殊物质逐一代入原题来求出正确结果,这原本是解选择题中最无奈时才采用的方法,但只要恰当地结合题目所给条件,缩窄要代入的范围,也可以运用代入的方法迅速解题. [例]某种烷烃11克完全燃烧,需标准状况下氧气28L,这种烷烃的分子式是 A(CH B(CH C(CH D(CH 5124103826 解析:因为是烷烃,组成为CnH2n+2,分子量为14n+2,即每14n+2克烃完全燃烧生成n摩CO2和(n+1)摩HO,便要耗去n+(n+1)/2即3n/2+1/2摩O,现有烷烃11克,氧气为28/22.4=5/422 摩,其比值为44:5,将选项中的四个n值代入(14n+2): 因为是烷烃,组成为CH,分子量为n2n+214n+2,即每14n+2克烃完全燃烧生成n摩CO和(n+1)摩HO,便要耗去n+(n+1)/2即3n/2+1/222 摩O,现有烷烃11克,氧气为28/22.4=5/4摩,其比值为44:5,将选项中的四个n值代入2 (14n+2):3n2+1/2 ,不需解方程便可迅速得知n=3为应选答案. 比较法. 已知一个有机物的分子式,根据题目的要求去计算相关的量例如同分异构体,反应物或生成物的结构,反应方程式的系数比等,经常要用到结构比较法,其关键是要对有机物的结构特点了解透彻,将相关的官能团的位置,性质熟练掌握,代入对应的条件中进行确定. [例] 分子式为C12H12的烃,结构式为 ,若萘环上的二溴代物有9种 同分异构体,则萘环上四溴代物的同分异构体数目有 A(9种 B(10种 C(11种 D(12种 解析:本题是求萘环上四溴代物的同分异构体数目,不需考虑官能团异构和碳链异构,只求官能团的位置异构,如按通常做法,将四个溴原子逐个代入萘环上的氢的位置,便可数出同分异构体的数目,但由于数量多,结构比较十分困难,很易错数,漏数.抓住题目所给条件--二溴代物有9种,分析所给有机物峁固氐?不难看出,萘环上只有六个氢原子可以被溴取代,也就是说,每取代四个氢原子,就肯定剩下两个氢原子未取代,根据"二溴代物有9种"这一提示,即萘环上只取两个氢原子的不同组合有9种,即意味着取四个氢原子进行取代的不同组合就有9种,所以根本不需逐个代,迅速推知萘环上四溴代物的同分异构体就有9种. 残基法. 这是求解有机物分子结构简式或结构式中最常用的方法.一个有机物的分子式算出后,可以有很多种不同的结构,要最后确定其结构,可先将已知的官能团包括烃基的式量或所含原子数扣除,剩下的式量或原子数就是属于残余的基团,再讨论其可能构成便快捷得多. [例] 某有机物5.6克完全燃烧后生成6.72L(S.T.P下)二氧化碳和3.6克水,该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度是2,试求该有机物的分子式.如果该有机物能使溴水褪色,并且此有机物和新制的氢氧化铜混合后加热产生红色沉淀,试推断该有机物的结构简式. 解析:因为该有机物的蒸气对一氧化碳的相对密度为2,所以其分子量是CO的2倍,即56,而5.6克有机物就是0.1摩,完全燃烧生成6.72L(S.T.P)CO为0.3摩,3.6克水为0.2摩,故分2 子式中含3个碳,4个氢,则每摩分子中含氧为56-3×12-4×1=16克,分子式中只有1个氧,从而确定分子式是CHO.根据该有机物能发生斐林反应,证明其中有-CHO,从CHO中扣除3434-CHO,残基为-CH,能使溴水褪色,则有不饱和键,按其组成,只可能为-CH=CH,所以该有机232物结构就为HC=CH-CHO。 2 规律法: 化学反应过程中各物质的物理量往往是符合一定的数量关系的,这些数量关系就是通常所说的反应规律,表现为通式或公式,包括有机物分子通式,燃烧耗氧通式,化学反应通式,化学方程式,各物理量定义式,各物理量相互转化关系式等,甚至于从实践中自己总结的通式也可充分利用.熟练利用各种通式和公式,可大幅度减低运算时间和运算量,达到事半功倍的效果. [例]120?时,1体积某烃和4体积O混和,完全燃烧后恢复到原来的温度和压强,体积不变,2 该烃分子式中所含的碳原子数不可能是 A、1 B、2 C、3 D、4 解析:本题是有机物燃烧规律应用的典型,由于烃的类别不确定,氧是否过量又未知,如果单纯将含碳由1至4的各种烃的分子式代入燃烧方程,运算量大而且未必将所有可能性都找得出.应用有机物的燃烧通式,设该烃为CH,其完全燃烧方程式XY 为:CH+(X+Y/4)O==XCO+Y/2HO,因为反应前后温度都是120?,所以HO为气态,要计体积,XY2222 在相同状况下气体的体积比就相当于摩尔比,则无论O2是否过量,每1体积CH只与X+Y/4XY体积O反应,生成X体积CO和Y/2体积水蒸气,体积变量肯定为1-Y/4,只与分子式中氢原子22 数量有关.按题意,由于反应前后体积不变,即1-Y/4=0,立刻得到分子式为CH,此时再将四X4个选项中的碳原子数目代入,CH为甲烷,CH为乙烯,CH为丙炔,只有CH不可能. 4243444 排除法. 选择型计算题最主要的特点是,四个选项中肯定有正确答案,只要将不正确的答案剔除,剩余的便是应选答案.利用这一点,针对数据的特殊性,可运用将不可能的数据排除的方法,不直接求解而得到正确选项,尤其是单选题,这一方法更加有效. [例]取相同体积的KI,NaS,FeBr三种溶液,分别通入氯气,反应都完全时,三种溶液所消耗氯22 气的体积(在同温同压下)相同,则KI,NaS,FeBr三种溶液的摩尔浓度之比是 22 A、1?1?2 B、1?2?3 C、6?3?2 D、2?1?3 解析: 本题当然可用将氯气与各物质反应的关系式写出,按照氯气用量相等得到各物质摩尔数,从而求出其浓度之比的方法来解,但要进行一定量的运算,没有充分利用选择题的特殊性.根据四个选项中KI和FeBr的比例或NaS和FeBr的比例均不相同这一特点,只要求出222 其中一个比值,已经可得出正确选项.因KI与Cl反应产物为I,即两反应物mol比为2?223+1,FeBr与Cl反应产物为Fe和Br,即两反应物mol比为2?3,可化简为 ?1,当Cl2用量222 相同时,则KI与FeBr之比为2? 即3?1, A、B、D中比例不符合,予以排除,只有C为应选2 项.如果取NaS与FeBr来算,同理也可得出相同结果.本题还可进一步加快解题速度,抓住22 KI,NaS,FeBr三者结构特点--等量物质与Cl反应时,FeBr需耗最多Cl.换言之,当Cl的量222222相等时,参与反应的FeBr的量最少,所以等体积的溶液中,其浓度最小,在四个选项中,也只有2 C符合要求,为应选答案. 十字交叉法. 十字交叉法是专门用来计算溶液浓缩及稀释,混合气体的平均组成,混合溶液中某种离子浓度,混合物中某种成分的质量分数等的一种常用方法,其使用方法为: 组分A的物理量a 差量c-b 平均物理量c(质量,浓度,体积,质量分数等) 组分B的物理量b 差量a-c 则混合物中所含A和B的比值为(c-b):(a-c),至于浓缩,可看作是原溶液A中减少了质量分数为0%的水B,而稀释则是增加了质量分数为100%的溶质B,得到质量分数为c的溶液. [例]有A克15%的NaNO溶液,欲使其质量分数变为30%,可采用的方法是 3 A.蒸发溶剂的1/2 B.蒸发掉A/2克的溶剂 C.加入3A/14克NaNO D.加入3A/20克NaNO 33 解析:根据十字交叉法,溶液由15%变为30%差量为15%,增大溶液质量分数可有两个方法:(1)加入溶质,要使100%的NaNO变为30%,差量为70%,所以加入的质量与原溶液质量之比为3 15:70,即要3A/14克.(2)蒸发减少溶剂,要使0%的溶剂变为30%,差量为30%,所以蒸发的溶剂的质量与原溶液质量之比为15%:30%,即要蒸发A/2克.如果设未知数来求解本题,需要做两次计算题,则所花时间要多得多. 拆分法. 将题目所提供的数值或物质的结构,化学式进行适当分拆,成为相互关联的几个部分,可以便于建立等量关系或进行比较,将运算简化.这种方法最适用于有机物的结构比较(与残基法相似),同一物质参与多种反应,以及关于化学平衡或讨论型的计算题. [例]将各为0.3214摩的下列各物质在相同条件下完全燃烧,消耗氧气的体积最少的是 A.甲酸 B.甲醛 C.乙醛 D.甲酸甲酯 解析: 这是关于有机物的燃烧耗氧量的计算,因为是等摩尔的物质,完全可用燃烧通式求出每一个选项耗氧的摩尔数,但本题只需要定量比较各个物质耗氧量的多少,不用求出确切值,故此可应用拆分法:甲酸结构简式为HCOOH,可拆为HO+CO,燃烧时办只有CO耗氧,甲醛为2 HCHO,可拆为HO+C,比甲酸少了一个O,则等摩尔燃烧过程中生成相同数量的CO和HO时,耗222多一个O.同理可将乙醛CHCHO拆为HO+CH,比甲酸多一个CH,少一个O,耗氧量必定大于甲32222 酸,甲酸甲酯HCOOCH拆为2HO+C,比乙醛少了H耗氧量必定少,所以可知等量物质燃烧时乙3222, 醛耗氧最多. 综合例题:合金,溶于足量盐酸中,再用足量KOH溶液处理,将产生的沉淀过滤,洗涤,干燥,灼烧使之完全变成红色粉末,经称量,发现该红色粉末和原合金质量恰好相等,则合金中铝的含量为 A(70% B(52.4% C(47.6% D(30% 解析: 本题是求混合金属的组成,只有一个"红色粉末与原合金质量相等"的条件,用普通方法不能迅速解题.根据化学方程式,因为铝经两步处理后已在过滤时除去,可用铁守恒建立关系式:Fe~FeCl2~Fe(OH)2~Fe(OH)3~ Fe2O3,再由质量相等的条件,得合金中铝+铁的质量=氧化铁的质量=铁+氧的质量,从而可知,铝的含量相当于氧化铁中氧的含量,根据质量分数的公式,可求出其含量为:[(3×16)/(2×56+3×16)]×100%=30%.解题中同时运用了关系式法,公式法,守恒法等. 模型法:就是根据题设条件和结论构造出新的表达形式(模型)，为解题铺平道路。 例(1999年山西省竞赛题):在一个密闭容器中充入1molNO2，建立平衡: 2NO2===N2O4 测得NO2的转化率为x%。其它条件不变，再充入lmolNO2，待新平衡时，又测得NO2 的转化率为y%，下列比较正确的是( ) A、x,y B、x,y C、x=y D、无法比较 分析:增加NO2，其浓度增加，平衡右移，更多的NO2被消耗，但其总量较原来也增 加了，两者的比值如何变化就不好确定，若能构造了一个模型(如图)，问题就非 常简单。显然，x1,y，x=x1，所以x,y 。应选A 补偿法:就是将题给条件进行补偿组合，使问题简单化。 例2某温度下，将A物质(无结晶水)的水溶液分成两等份，向一份中加入9gA物质，充分搅拌，尚有1g固体不溶，将第二份溶液蒸发掉40g水，并恢复到原温度，溶液恰好饱和，则A物质在该温度下的溶解度是() A、40g B、20g C、8g D、无法计算 分析:第一份溶液饱和时缺少A物质(9-1)=8g，第二份溶液欲达饱和多余40g水，若将8gA补充到40g水中，组成新的溶液，显然也是饱和溶液，可见溶解度为选B。 变隐为显法:就是变题目的隐含条件为显露条件。 例:在某不含结果晶水的硫酸铁的固体混合物中，测知硫元素的质量分数为A%，则铁元素的质量分数为多少, 分析:三种元素，仅知硫的质量分数，直接求铁元素含量有困难，但从Fe2(SO4)3和FeSO4看S和O原子个数比为1:4，其质量比为1:2，故氧元素质量分数为2A%，故铁元素质量分数为100%-34%=(100-3A)% 四、反证法 例:甲酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是() A、1mol/L甲酸溶液的pH值约为2 B、甲酸能与水以任何比互溶 C、10mL 1mol/L甲酸恰好与10mL 1mol/LNaOH溶液完全反应 D、在相同条件下，甲酸溶液比强溶液的导电性弱 +分析:用反证法，假设甲酸为强酸，其1mol/L溶液[H]=1mol/L，pH=0相同条件下和盐酸导电性一样强，由A、D知假设不成立，反证甲酸为弱酸，由电解质强弱与溶解度无关，一元酸与一元碱无论强弱均以等物质的量恰好中和，故答案为A、D。 以退为进(或极端假设)法:就是将明明存在的事实，转化为不可能的情况，即退一步看问题往往会更清楚，正所谓“退一步海阔天空”。 例:向20L真空容器通入amolHS和bmolHSO(a和b都为正整数，且a?5，b?5)，222 反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度约是( ) A、24.5g/L B、14.4g/L C、8g/L D、5.1g/L 分析:直接运算时，要选确定a、b的值，再求密度，较繁。退一步想，假设容器中只有HS，其密度为，假设只有SO，其密度为，所求密度必在两者之间，22 故选B。 六、换向思维法 当从正面看问题不明确时，可转换角度，从问题的反面或侧面去分 析，往往会化难为易。 例: 物质A为，A苯环上的二溴代物有9种，由此推断A苯环上的四溴代物有( ) A、9种 B、10种 C、11种 D、12种 分析:当苯环上有2个Br时，其H原子为4个，当环上有4个Br时，H原子为2个，不以Br原子求同分异构，而以H原子求，做2个H原子在环上相对位置为9种，选A 赋值法:就是设一些具体的数值代入解题。 例:化合物XY和YZ，Y的质量分数分别为40%的50%，则在化合物XYZ中Y的质2223量分数为( ) A、20% B、25% C、30% D、35% 分析:我们不妨用一些具体数值代入:XY中Y占40%，令Y=4，则X=3，YZ中令Z=2，22有，选B 终态法:就是避开复杂的中间过程(相当于中间产物是废物)，看最终结果，可减少许多运算。