其他常用方法

其他常用方法

其他常用方法

1．守恒法

参加反应的物质总质量、各种物质所含各种原子的总数、化合价升降的总数、各种微粒所带电荷总和，都满足守恒条件。在求解计算题目时，运用守恒条件可以快速建立等量关系，守恒法与其他方法一同使用是求解化学题的基础，可达到速算效果。

例11　某强氧化剂［RO（OH）₂］^－能被亚硫酸钠还原到较低价态，将含2．4×10^－3 mol［RO（OH）₂］^－的溶液还原到低价态需0．2mol／L亚硫酸钠溶液12mL，那么R元素的最终价态为

A．＋3　B．＋2　C．＋1　D．－1

解：因为在［RO（OH）₂］^－中，R的化合价为＋3价，它被亚硫酸钠还原的同时，亚硫酸钠被氧化而得硫酸钠，硫的化合价升高了2价，根据2．4×10^－3 mol［RO（OH）₂］^－与

0．012L×0．2mol／L＝0．0024mol

的亚硫酸钠完全反应，知亚硫酸钠共升0．0024×2＝0．0048价，则依照升降价守恒，2．4×10^－3 mol［RO（OH）₂］^－也共降0．0048价，所以每mol［RO（OH）₂］^－降了2价，R原为＋3价，所以降为＋1价，故不需配平方程式即可直接选C。

例12　KOH固体在空气中放置一段时间，经分析测知含水2．8%，含K₂CO₃37．3%，取1克该样品投入25毫升2摩／升的盐酸中后，多余的盐酸用1．0摩／升的KOH溶液30．8毫升恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体

A．1克　B．3．725克　C．0．797克　D．2．836克

解：本题化学反应复杂，数字处理繁琐，但若根据Cl^－守恒便可以看出：蒸发溶液所得KCl固体中的Cl^－全部来自盐酸中的Cl^－，即生成的n（KCl）＝n（HCl）。

m（KCl）＝0．025L×2mol／L×74．5g／mol＝3．725g

故答案为B。

2．规律法

化学反应过程中各物质的量符合一定数量关系，这些数量关系就是我们所说的反应规律。它们表现为通式或公式，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、各物理量转化关系式等，甚至个人从实践中总结出的通式也可视为反应规律而充分利用。熟练利用各种通式和公式，可以大幅度地减少运算时间和运算量。

例13　120℃时，1体积某烃和4体积O₂混合，完全燃烧后恢复到原来的温度和压强，体积不变，则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：这是有机物燃烧规律的典型应用题。由于烃的类别不确定，亦不知氧是否过量，如果将含碳1至4的各种烃的分子式代入燃烧方程，运算量大且不能保证考虑全所有可能性。

用有机物燃烧通式，设该烃为C_xH_y，完全燃烧的方程式为：

C_xH_y＋（x＋y／4）O₂＝xCO₂＋（y／2）H₂O

反应前后温度都是120℃，H2O为气态，在相同状况下气体的体积比等于摩尔比，则无论O₂是否过量，每1体积C_xHy只与（x＋y／4）体积的O₂反应，生成x体积的CO₂和y／2体积的水蒸气，体积变化量肯定为（1－y／4），只与分子式中氢原子数有关。

反应前后体积不变，即：1－y／4＝0，立得分子式为C_xH₄；再将四个选项的碳原子数代入，CH4为甲烷，C₂H₄为乙烯，C₃H4为丙炔，只有C₄H₄不可能。

3．排除法

选择型计算题最主要的特点是选项中有正确答案，只要排除不正确答案便得应选答案。针对数据的特殊性，将不可能数据排除，则可不直接求解而得正确选项，处理单选题时此法更有效。

例14　取相同体积的KI、Na₂S、FeBr₂三种溶液，分别通入氯气，待反应完全，三种溶液所消耗氯气的体积（在同温同压下）相同，则KI、Na₂S、FeBr₂三种溶液的摩尔浓度之比是

A．1∶1∶2　B．1∶2∶3　C．6∶3∶2　D．2∶1∶3

解：可以将氯气与各物质反应的关系式写出，根据氯气用量相等得到各物质的摩尔数，从而求出其浓度之比。这要进行运算，未充分利用选择题的特殊性。

根据四个选项中KI与FeBr₂的比例或Na₂S与FeBr₂的比例不相同的特点，只要求出其中一个比值，就可得出正确选项。

因KI与Cl₂反应产物为I₂，即两反应物mol比为2∶1；FeBr₂与Cl₂反应产物为Fe^3＋和Br₂，即两反应物mol比为2∶3，可化简为2／3∶1，所以当Cl₂用量相同时，KI与FeBr₂之比为2∶（2／3）即3∶1，A、B、D中比例不符合，予以排除，只有C为应选项。

取Na₂S与FeBr₂来算也可得相同结果。本题还可如此加快解题速度：根据KI、Na₂S、FeBr₂三者的结构特点，知等量物质与Cl₂反应时，FeBr₂需耗最多的Cl₂，换言之，当Cl₂的量相等时，参与反应的FeBr₂的量最少，所以等体积的溶液中，其浓度最小，在四个选项中，只有C符合要求，为应选答案。

4．残基法

这是求解有机物分子结构简式或结构式最常用的方法。同一个有机物分子式可以有很多不同结构，要确定其结构，可先将已知官能团（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属于残余的基团，再讨论其可能构成便快捷得多。

例15　某有机物5．6克完全燃烧后生成6．72升（S．T．P）二氧化碳和3．6克水，该有机物蒸气对一氧化碳的相对密度是2，试求该有机物分子式。若该有机物能使溴水褪色，与新制的氢氧化铜混合加热产生红色沉淀，试推断该有机物的结构简式。

解：因为该有机物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，因而5．6克有机物是0．1摩；完全燃烧生成的6．72升（S．T．P）CO₂为0．3摩，3．6克水为0．2摩，故分子式中含3个碳、4个氢，则每摩分子中含氧为：

56－3×12－4＝16（克）

即分子式中只有1个氧，可确定分子式是C₃H₄O。该有机物能发生斐林反应，证明其中有－CHO；从C₃H₄O中扣除－CHO，残基为－C₂H₃，能使溴水褪色，则有不饱和键，其组成只可能为－CH＝CH2，所以该有机物的结构式为H₂C＝CH－CHO。

5．十字交叉法

这种方法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的浓度、混合物中某种成分的质量分数等。具体使用方法为：

A和B数量的比值为（c－b）∶（a－c）。浓缩（或稀释）可看做是原溶液中减少（或增加）了溶质质量分数为0%的水，而加入溶质则是增加了溶质质量分数为100%的溶质，得到溶质质量分数为c的溶液。

例16 有a克15%的NaNO₃溶液，欲使其质量分数变为30%，可采用的方法是

A．蒸发溶剂的1／2 　B．蒸发掉a／2克的溶剂

C．加入3a／14克NaNO₃　D．加入3a／20克NaNO₃

解：用十字交叉法，溶液的NaNO₃质量分数由15%变为30%，差量为15%。增大溶质质量分数有两个方法：

（1）加入溶质。要使100%的NaNO₃变为30%，差量为70%，所以加入溶质的质量与原溶液质量之比为15∶70，即要加入3a／14克。

（2）蒸发减少溶剂。纯溶剂的NaNO₃质量分数为0%，与30%的差量为30%，所以蒸发的溶剂质量与原溶液质量之比为15∶30，即要蒸发a／2克。

设未知数来求解本题相当于做两道计算题，所花时间要多得多。

6．拆分法

有时将题中提供的数值或物质结构、化学式适当分拆为相互关联的几部分，便于建立等量关系、进行比较而简化运算。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、化学平衡或讨论型的计算题。

例17　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：这是关于有机物燃烧耗氧量的计算，由于只需比较各物质耗氧量多少，不必求出确切值，故可应用拆分法。

甲酸的结构简式为HCOOH，可拆分为H₂O＋CO，燃烧时只有CO耗氧；甲醛为HCHO，可拆分为H2O＋C，比甲酸少一个O，等摩尔燃烧过程中生成相同数量的CO₂和H2O时，多耗一个O。

同理将乙醛CH3CHO可拆为H2O＋C₂H2，比甲酸多一个CH2、少一个O，耗氧量必定大于甲酸。

甲酸甲酯HCOOCH₃可拆分为2H₂O＋C₂，比乙醛少了H₂，耗氧量必定少，所以可知等量物质燃烧时乙醛耗氧最多。

7．方法小结

当然，解题方法并不局限于以上提到的这些，在学习和实践中大家还可以总结出各种各样的经验方法，这些方法可能都有各自的优点。

无论使用哪一种方法，都应该注意以下的要点：

（1）扎实的基础知识是运用解题方法的基石，所以要熟练掌握基本概念、基本理论，在此基础上逐步学会各种速算方法。

（2）使用各种解题方法时，首先要将量的关系辨别清楚，差量、守恒、关系式等不要错，更不能凭空捏造、弄巧反拙。

（3）紧抓题目的提示，例如守恒关系、反应规律、差值以及选项的数字特点、结构特点和相互关系，并结合定义式、通式、关系式、化学方程式等，以确定合适的方法。

（4）要善于将多种解题方法综合运用，以达最佳效果。

例18　有一块铁铝合金，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：本题是求混合金属的组成，只有一个条件“红色粉末与原合金质量相等”，用普通方法不能迅速解题。

根据化学方程式，铝经两步处理后已在过滤时除去，所以可用铁守恒建立关系式

Fe→FeCl₂→Fe（OH）₂→Fe（OH）₃→（1／2）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%

在解题过程中同时运用了关系式法、公式法、守恒法等。

综上所述，“时间就是分数，效率就是成绩”，要想解题过程迅速准确，必须针对题目的特点，选取最有效的解题方法，甚至多种方法综合运用，以达到减少运算量、增强运算准确率的效果，从而取得更多的主动权，在测试中获取更佳的成绩。