常用解题方法

常用解题方法

常用解题方法

运用较多的解题方法通常有以下几种。

1．估算法

化学题尤其是选择题所要考查的是化学知识，而不是运算技能，所以其中计算量一般较小，有时不需算出确切值，可结合题中条件估计运算结果的数值，符合要求便可选取。

例3　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

A．0～10℃　B．10～20℃　C．20～30℃　D．30～40℃

解：本题考查溶液结晶和溶解度知识。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。根据溶解度的定义有：

［溶解度／（溶解度＋100克水）］×100%＝饱和溶液质量分数

如果将各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，运算量太大，不符合选择题特点。由表可知盐溶解度随温度上升而增大，所以可反过来将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。将22%代入上式：

［溶解度／（溶解度＋100克水）］×100%＝22%

可得

溶解度×78＝100×22

即溶解度＝2 200／78，除法运算麻烦，运用估算，知溶解度介于25与30之间，此值只能在30～40°C之间，故选D。

2．代入法

将所有选项逐一代入原题求出正确结果，这是解选择题最无奈的方法。但只要恰当地结合题中所给条件，缩小要代入的范围，有时也不失为一种迅速解题的方法。

例4　某种烷烃11g完全燃烧，需标准状况下氧气28L，这种烷烃的分子式是

A．C₅H₁₂　B．C₄H₁₀　C．C₃H₈　D．C₂H₆

解：因为是烷烃，组成为C_nH_2n＋2，分子量为14n＋2，即每（14n＋2）g烃完全燃烧生成n摩CO₂和（n＋1）摩H₂O，耗氧量为：

n＋（n＋1）／2＝3n／2＋1／2（mol）

现有烷烃11克，氧气为28／22．4＝5／4（mol），其比值为44∶5，将选项中的四个n值代入（14n＋2）∶（3n／2＋1／2），不需解方程便可迅速得知n＝3符合条件，故应选答案为C。

3．关系式法

对于多步反应，可根据各种化学方程式、守恒式等关系列出对应的关系式，快速在要求的物质数量与给出的物质数量之间建立定量关系，可免除涉及过程的大量运算，不但节约运算时间，还可避免运算出错影响计算结果，是最经常使用的方法之一。

例5　一定量的铁粉和27g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27g水，则加入的铁粉质量为

A．84g　B．42g　C．56g　D．28g

解：题中未指明铁粉的量，所以可能过量也可能不足。与硫粉反应后，加入过量盐酸生成的气体就有两种可能：只有H₂S（铁全部转变为FeS）；既有H₂S又有H2（铁除了生成FeS外还有剩余）。所以只凭硫粉质量和生成水的质量不易建立方程求解。

根据各步反应的定量关系，列出关系式：

Fe→FeS（铁守恒）→_H2S（硫守恒）→H₂O（氢守恒）

Fe→H₂（化学方程式）→H₂O（氢守恒）

从而得知，无论铁参与了哪一个反应，每1个铁原子都最终导致生成1个H₂O分子，可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，所以铁的物质的量为27／18＝1．5mol，即84克。

4．平均值法

平均值法适合定性求解混合物组成，即只求出混合物可能的成分，不必考虑各组分的含量。根据混合物中各物理量（例如密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等）的定义，结合所给条件，可以求出混合物某物理量的平均值，这个平均值必介于各成分的同一物理量数值之间，即混合物两成分的该物理量肯定一个比平均值大，一个比平均值小，由此可判断混合物的可能组成。

例6　将两种金属单质混合物13g加到足量稀硫酸中，共放出标准状况下气体11．2L，这两种金属可能是

A．Zn和Fe　B．Al和Zn　C．Al和Mg　D．Mg和Cu

解：将混合物当作一种金属，因为稀硫酸足量，13g金属全部反应生成11．2L（0．5mol）气体全是氢气，每放出1mol氢气需26g这种金属，如果全部是＋2价金属，其平均原子量为26，则该＋2价金属的原子量一个大于26、一个小于26。

代入选项，在置换出氢的反应中，显＋2价的有Zn，原子量为65，Fe原子量为56，Mg为24。Al在反应中显＋3价，要置换出1mol氢气，只要18g Al，可看作＋2价时原子量为27／（3／2）＝18。同样，假如有＋1价的Na参与反应，将它看作＋2价时其原子量为23×2＝46。Cu因为不能置换出H₂，可看作原子量为无穷大。可见A中两种金属原子量均大于26，C中两种均小于26，所以A、C都不符合要求；B中Al的原子量比26小，Zn比26大；D中Mg的原子量比26小，Cu比26大。故B、D为应选答案。

5．极限法

极限法与平均值法恰好相反，也适合定性或定量求解混合物的组成。根据混合物中各物理量（密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等）的定义，结合题中所给条件，首先将混合物看作只含其中一种组分A，即组分A的质量分数或气体体积分数为极大（100%），另一组分B对应的质量分数或气体体积分数为极小（0%），求出组分A某个物理量的值N1；然后用相同方法求出混合物只含B不含A时同一物理量的值N2，混合物的这个物理量N平是平均值，必介于各成分A、B的同一物理量数值之间，从而可判断混合物的可能组成。

例7　4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他们各取2．00克样品配成水溶液，加入足够HNO₃后再加入适量AgNO₃溶液，待沉淀完全后过滤，得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示，其中数据合理的是

A．3．06g　B．3．36g　C．3．66g　D．3．96g

解：按通常解法，混合物KCl和KBr有无限多种组成，因而数据也有多种可能性，要验证数据是否合理，必须将四个选项代入，看是否有解，相当于做四道计算题，极费时。

用极限法，设2．00克全部为KCl，根据KCl－AgCl，即每74．5克KCl可生成143．5克AgCl，则应得沉淀为：

（2．00／74．5）×143．5＝3．852（克）

此为最大值。同样可求，当混合物全部为KBr时，每119克KBr可得沉淀188克，所以应得沉淀为：

（2．00／119）×188＝3．160（克）

此为最小值。介于两者之间的数值符合要求，故只能选B和C。

6．差量法

对于涉及物质的量、浓度、微粒个数、体积、质量等差量变化的过程，注意运用差量变化的数值有助于快捷准确地建立定量关系，从而排除干扰，迅速解题，甚至一些因条件不足而看起来无法解决的题也可迎刃而解。

例8　同温同压下，某瓶充满O₂共重116g，充满CO₂共重122g，充满某气体共重114g，则该气体的相对分子质量为

A．28　B．60　C．32　D．14

解：由“同温同压同体积下，不同气体的质量比等于它们的摩尔质量比”可知在此题中，气体质量之差与式量之差成正比。因此，可不计算瓶的质量，直接由比例式求解：

（122－116）／（44－32）＝（122－114）／［44－M（气体）］

解之得M（气体）＝28，故答案为A。

例9　在1升浓度为c摩／升的弱酸HA溶液中，HA、H＋和A－的物质的量之和为nc摩，则HA的电离度是

A．n×100%　B．0．5n×100%　C．（n－1）×100%　D．n%

解：依电离度概念，只要求出已电离HA的物质的量，将其与HA总量（1升×c摩／升＝c摩）相除，所得即HA的百分比电离度。

要求出已电离HA的物质的量，可根据HA→H^＋＋A^－。原有弱酸为1升×c摩／升＝c摩，设电离度为x，则已电离HA的物质的量为xc摩，电离出的H^＋和A^－也分别为cx摩，溶液中未电离的HA就为（c－cx）摩，所以HA、H^＋和A^－的物质的量之和为：

［（c－cx）＋cx＋cx］摩＝（c＋cx）摩＝nc摩

从而可得出1＋x＝n，所以x的值为n－1，取百分数故选C。

本题若用差量法有助于迅速解题：根据HA的电离式，每一个HA电离后生成一个H^＋和一个A^－，即微粒数增大一倍，现在微粒数由原来的c摩变为nc摩，增大了（n－1）×c摩，立即可知有（n－1）×c摩HA发生电离，则电离度为（n－1）×c摩／c摩＝n－1，更快地选出C项答案。

7．商余法

主要用于解答有机物（尤其是烃类）知道分子量后求其分子式的一类题目。对于烃类，其通式、分子量分别如下。

烷烃通式为C_nH_2n＋2，分子量为14n＋2；

对应的烷烃基通式为C_nH_2n＋1，分子量为14n＋1。

烯烃及环烷烃通式为C_nH_2n，分子量为14n；

对应的烃基通式为C_nH_2n－1，分子量为14n－1。

炔烃及二烯烃通式为C_nH_2n－2，分子量为14n－2；

对应的烃基通式为C_nH_2n－3，分子量为14n－3。

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），则最大的商为所含碳的原子数n，余数与上述分子量通式比较，符合的就是其所属的类别。

例10　某直链一元醇14．4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

解：一元醇只含一个－OH，每摩醇只能转换出1／2摩H₂，由生成0．2克H₂推断出，14．4克醇为0．2摩，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，余数为13，不合理，应取商为4，余数为－1。与分子量通式比较，应为4个碳的烯烃基或环烷基，结合“直链”，推断其同分异构体数目为6个。