化学解题(精选12篇)
化学解题 篇1
一.整体思想、瞒天过海
例1 14 g Cu、Ag合金与足量的某浓度的HNO3反应, 将放出气体与1.12 L (标准状况下) O2混合, 通入水中恰好全部吸收, 则合金中Cu的质量为) ( )
(A) 9.6 g (B) 6.4g
(C) 3.2 g (D) 1.6 g
解析:本题涉及方程式较多, 所给硝酸可能是浓硝酸, 也可能是稀硝酸, 生成气体无法确定是NO还是NO2.用整体法来考虑比较方便, 整个反应过程中元素Cu、Ag化合价升高失电子, 元素O的化合价降低得电子, 再根据得失电子守恒列等式.
设Cu为x mol, Ag为y mol
答案选 (C) .
二、极限思想、瓮中捉鳖
例2 把4.48 L CO2 (标况下) 通过一定量的Na2O2粉末, 收集到3.36L (标况下) 气体, 这3.36 L气体对H2的相对密度为 ( ) .
(A) 22 (B) 16
(C) 20 (D) 40
解析:本题采用极限思想, 先确定两个端点, 再在两端点内寻求答案, 有如瓮中捉鳖.根据方程式2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,
4.48 L CO2完全反应应生成2.24 L O2, 判断出所收集的3.36 L气体为CO2和O2的混合物, 混合气体平均相对分子质量介于44和32之间, 相对密度等于相对分子质量之比, 混合气体对H2的相对密度介于22和16之间, 答案选 (C) .
三、正难则反、围魏救赵
例3 已知HF气体中存在下列平衡:
2 (HF) 3 (HF) 2, (HF) 22HF, 若平衡时气体的平均摩尔质量为42克/摩, 则 (HF) 3的体积分数是 ( )
(A) <10% (B) =10%
(C) >10% (D) ≥10%
解析:本题从正面入手比较复杂, 采用反证的方法.
假设 (HF) 3的体积分数等于10%, HF的体积分数为x, (HF) 2的体积分数为0.9-x,
则:60×10%+40× (0.9-x) +20x=42
x=0 (不符合题意)
(HF) 3≠10%
再假设 (HF) 3<10%
则:40× (0.9-x) +20x>42-60×10%
x<0 (不符合题意)
假设不成立, 故答案为 (C) .
四、设而不求、声东击西
例4 氯元素只有35Cl 和37Cll两种稳定同位素, 它们在氯气中的原子数之比为
35Cl∶37Cl=3∶1, 则相对分子质量为70, 72, 74的氯气分子数之比可能是 ( ) .
(A) 5∶3∶1 (B) 5∶2∶2
(C) 9∶3∶1 (D) 9∶3∶2
解析:设35Cl2、35Cl37Cl、37Cl2三种分子的个数分别为x、y、z, 根据题意列等式,
只要把备选项代入验证既可, 只有 (D) 选项符合.
五、巧妙换元、偷梁换柱
例5 已知正丁烷的二氯取代物有6种同分异构体, 则其八氯取代物的同分异构体有 ( )
(A) 6种 (B) 8种
(C) 10种 (D) 12种
解析:正丁烷的分子式是C4H10, 二氯代物的分子式是C4H8Cl2, 八氯代物的分子式是C4H2Cl8, C4H10的八氯代物等同于C4Cl10的二氢代物, 而C4H10的二氢代物的个数又等于C4H10的二氯代物, 即有6种.答案选 (A) .
六、待定系数、抛砖引玉
例6 硫化氢可以在空气中燃烧.假定空气中N2和O2之比为4∶1, 其它成分不计.将
1.0 L H2S气体和a L空气混合点燃, 若反应前后气体的温度和压强都相等 (20 ℃和1.01×105Pa) , 当a取值不同时, 燃烧后气体的总体积V为 (用含a的代数式表示) ( )
(A) (1-2.5a) L (B) (1+2.5a) L
(C) (a-0.5) L (D) (0.5-a) L
解析:本题一般思路是分H2S完全燃烧和H2S不完全燃烧两种情况讨论.采用待定系数法可巧妙解题.先用字母取代各生成物质的系数, 起到抛砖引玉的作用, 再利用守恒求出各未知系数.因参加反应的H2S是1 L, O2是
根据氢元素守恒, z=1;
再根据氧元素守恒,
V (总体积)
七、挖掘隐含、釜底抽薪
例7 某溶液100 mL, 其中含硫酸0.03 mol, 硝酸0.04 mol, 若在该溶液中投入1.92克铜微热, 反应后放出NO气体约为 ( ) .
(A) 0.02 mol (B) 0.01 mol
(C) 0.015mol (D) 无法计算
解析:Cu只与硝酸反应, 不与硫酸反应, 误入陷井.分析反应实质, 挖掘隐含信息, 有如釜底抽薪, 问题迎韧而解.
8H++2NO-3+3Cu3Cu2++2NO+4H2O
H+总物质的量=0.03 mol×2+0.04 mol=
0.1 mol
NO-3的物质的量=0.04 mol
Cu的物质的量=0.03 mol
根据离子方程式, 判断出金属铜反应完,
答案为 (A) .
八、等价转换、金蝉脱壳
例8 一定温度下, 向一个一定容积的密闭容器中放入2 mol X和3 mol Y, 发生反应:
X (g) +Y (g) mP (g) +nQ (g) , 达平衡时, P的体积分数为a1, 维持温度不变, 若把3 mol X和2 mol Y放入另一体积相同的密闭容器中, 达平衡时, P的体积分数为a2, 则a1与a2的关系为 ( ) .
(A) a1>a2 (B) a1<a2
(C) a1=a2 (D) 无法判断
解析:由于方程式中X与Y可以互换, "X与Y是等价的"这一隐含信息决定了“2mol X和3mol Y”与“3mol X和2mol Y”这两个条件是相同的, 所以P的体积分数不变, 答案为 (C) .
九、虚构方程、无中生有
例9 2.1 g平均相对分子质量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后, 立即通入足量的Na2O2固体中, 固体的质量增加 ( )
(A) 2.1 g (B) 3.6 g
(C) 7.2 g (D) 无法计算
解析:初看本题, 象要先求CO与H2的质量, 再根据各自与Na2O2反应求增加的质量, 计算量较大.
其实根据方程式, 2CO+O22CO2, 2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2, 把上面两方程式叠加, 虚拟一个新方程式:CO+Na2O2Na2CO3.同理, 根据2H2+O22H2O, 2H2O+2Na2O24NaOH+O2虚拟一个新方程式:H2+Na2O22NaOH.最后根据虚拟的两个方程式可直观地判断出固体增加的质量就是CO和H2的质量之和.答案选 (A) .
十、逐步淘汰、去伪存真
例10 标准状况下H2S和O2混合气体100 mL, 经点燃后反应到完全, 所得气体经干燥后, 恢复到原来状况时体积为10 mL, 该
10 mL气体可能是 ( ) .
(A) H2S, SO2 (B) O2
(C) H2S (D) SO3
解析:分析选项, H2S和SO2无法共存, 排除选项 (A) .如有O2剩余, H2S完全燃烧, 必有SO2气体生成, 排除选项 (B) .在标况下, SO3为固态, 况且H2S燃烧不可能有SO3产生, 排除选项 (D) .由于O2不足, H2S不完全燃烧, 产物为S和液态水, 剩余H2S气体有可能, 答案选 (C) .
化学解题 篇2
高考化学复习保证课堂效率,抓住重点。
高中的学习更具有自主性,有的同学喜欢熬夜学习,白天的精力不足;还有的同学觉得复习时老师讲的东西自己都知道,就不愿听,上课就自己刷题。其实,这些做法都是不可取的。无论如何,都要保证课堂效率,这是提高成绩的根本。
课堂上老师强调的都是一直以来大家的普遍问题和考试常见的知识点,跟随老师的思路,才能知道自己复习的重点应该放到哪,应该怎么分配自己的时间。如果把老师讲课的时间拿来刷题,那么就会错过重点难点,搞不清易错之处,对于提高成绩不仅没有帮助,还可能会导致成绩下滑。同理,晚上熬夜学习,白天上课精力不够,常常犯困,更是不可取。
“化学平衡”解题方法归纳 篇3
在实际教学中,对于“化学平衡”问题老师往往讲得头头是道,学生听起来似懂非懂,做起题目来困难重重,难以下手。为了使学生更好、更快地解答这方面的问题,下面介绍几种常用的解题方法。
一、极限法
又称“极端假设法”,这种方法就是从问题的极端去思考,采取极端假设可把问题或过程推向极限,使复杂的问题变得单一化、极端化和简单化,求出极值后确定某一区间,利用这一区间去推理、判断,使问题得到解决。可逆反应可以看成是处于完全反应和完全不反应的中间状态,那么在解题时,可以利用完全反应与完全不反应这两个极端点,求出可逆反应达到某一平衡状态时的取值范围或取值。
【例1】在密闭容器中进行X2(g)+3Y2(g)2Z(g)的反应,其中X2、Y2、Z的起始浓度依次为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能的是().
A.c(Z)=0.5 mol·L-1; B.c(Y2)=0.5 mol·L-1;
C.c(X2)=0.2 mol·L-1;D.c(Z)=0.4 mol·L-1
【解析】假设反应向正方向进行完全,则生成物Z的浓度为:c(Z)=0.4 mol·L-1,但该反应为可逆反应,故备选项A、D中,c(Z)≥0.4 mol·L-1不合题意。假设反应逆向进行到底,则c(X2)=0.2 mol·L-1,c(Y2)=0.6 mol·L-1,显然C也不合题意。
【答案】B
二、虚拟中间态法
所谓虚拟,就是在分析或解决问题时,根据需要和可能,虚拟出能方便解题的对象,并以此为中介,实现由条件向结论转化的思维方法。在化学平衡问题中,一种状态与另一种状态平衡时的情况(如转化率、物质的量浓度及含量等)进行比较,可以虚拟出一个中间状态,便于比较。
【例2】一定量的混合气体在密闭容器中发生反应:mA(g)+nB(g) pC(g)达到平衡时,维持温度不变,将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时,气体C的浓度变为原平衡时的1.9倍,则下列说法正确的是()
A.m+n>p;B.m+n<p;C.平衡向逆反应方向移动;D.C的质量分数增加
【解析】当气体体积缩小到原来的1/2,假设平衡未发生移动(虚拟出一种中间状态),则C的浓度为原平衡时的2倍,而事实上平衡发生了移动,平衡移动的结果是C的浓度为原平衡时的1.9倍,则可认为由虚拟中间状态向逆反应方向发生了移动。即增大。
【答案】BC
三、“始变平”三段法
在化学平衡计算中,常常列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、浓度),然后再求转化率、平衡时某物质的百分含量或混合气体的平均相对分子质量等。这种计算方法使人看起来一目了然,又称为“三段法”。
【例3】X、Y、Z为三种气体,把a mol X和b mol Y充入一密闭容器中,发生反应X+2Y=2Z,达到平衡时,若其物质的量满足:n(X)+ n(Y)=n(Z),则Y的转化率为()
A. ;B. ;C. ;D.
【解析】设Y的转化率为α
X+ 2Y 2Z
起始(mol) ab0
变化(mol)1/2bα bα bα
平衡(mol)a-1/2bαb- bα bα
依题意知:a-1/2bα +b- bα=bα
解得:α=【答案】B
四、等效法(等效平衡法)
由于化学平衡存在等效性——在一定条件(恒温恒容或恒温恒压)下,同一可逆反应体系,不管是从正反应开始,还是从逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量(体积分数、物质的量分数等)均相同,这样的化学平衡互称等效平衡(包括“相同的平衡状态”)。即某可逆反应在一定条件下采用不同的投料方式,会达到相同或相似的平衡状态,以此推出在其它方面也有等效性,从而将思维从陌生转换到熟悉,这样处理不仅思路清晰,还有助于培養学生以此及彼的联想思维能力。“等效平衡”规律如下。
1、恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
2、恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
3、恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
【例4】在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器中,发生如下反应,2so2+o2 2so3,当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变,令a、b、c分别代表初始时加入的so2、o2、so3的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系,才能保证达到平衡状态时,反应混合物中三种气体的百分含量仍跟上述平衡完全相同。请填空:
(1)若a=0,b=0,则c=_______。
(2)若a=0.5,则b=___________,c=___________。
(3)a、b、c的取值必须满足的一般条件是___________,___________。(请用两个方程式表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c)。
【解析】通过化学方程式:2so2+o2 2so3可以看出,这是一个化学反应前后气体分子数不等的可逆反应,在定温、定容下建立的同一化学平衡状态。起始时,无论怎样改变SO2、O2、SO3的物质的量,使化学反应从正反应开始,还是从逆反应开始,或者从正、逆反应同时开始,它们所建立起来的化学平衡状态的效果是完全相同的,即它们之间存在等效平衡关系。我们常采用“等价转换”的方法,分析和解决等效平衡问题。
1、若a=0,b=0,这说明反应是从逆反应开始,通过化学方程式2so2+o2 2so3可以看出,反应从2 mol SO3开始,通过反应的化学计量数之比换算成so2和O2的物质的量(即等价转换),恰好跟反应从2 mol SO2和1 mol O2的混合物开始是等效的,故c=2。
2、由于a=0.5<2,这表示反应从正、逆反应同时开始,通过化学方程式2so2+o2 2so3可以看出,要使0.5 mol SO2反应需要同时加入0.25 mol O2才能进行,通过反应的化学计量数之比换算成SO3的物质的量(即等价转换)与0.5 mol SO3是等效的,这时若再加入1.5 mol SO3就与起始时加入2 mol SO3是等效的,通过等价转换可知也与起始时加入2 mol SO2和1 mol O2是等效的。故b=0.25,c=1.5。
3、题中要求2 mol SO2和1 mol O2要与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3建立等效平衡。由化学方程式2so2+o2 2so3可知,c mol SO3等价转换后与c mol SO2和c/2 mol O2等效,即是说,(a+c)SO2和(b+c/2)O2与a mol SO2、b mol O2和c mol SO3等效,那么也就是与2 mol SO2和1 mol O2等效。故有a+c=2.b+c/2=1.
通过以上方法,可以帮助学生在学习化学平衡的过程中,达到思路清晰、方法易学、化繁为简的目的,便于学生更好的掌握化学平衡的有关知识。
参考文献:
[1]任志鸿.优化设计.南方出版社.
[2]曲一线.3年高考2年模拟.首都师范大学出版社.□
关于初中化学解题思维的讨论 篇4
一、注意审题, 正确运用比例法
我们知道, 在化学领域中, 任何纯净物都具有确定的组成。物质之间相互反应所生成的新化合物同样具有确定的组成。因此, 在纯净物的分子中, 元素的原子个数和元素质量等之间都存在确定的比例关系。这是化学物质和物质间反应的一个特性。而从初中学生学习化学的角度而言, 这样的知识点, 是学生必须要掌握的。因为, 在初中化学问题中, 有大部分的问题都是存在一定的比例性质的, 而这正是解题的突破点。学生如果能够抓住这一解题的基本策略, 那在实际的问题解决中, 就可以根据题目的特点, 从已知条件中寻找问题间的比例关系, 然后充分的利用分子式、化学式或化学方程式等所反映的特定比例关系计算求解。这样的方法就是我们所说的比例法。如果学生能够恰当地运用比例法解题, 不仅可以使解题过程规范、清晰, 有时甚至是一种快捷的方法。
【例1】 例如在高温下用一氧化碳还原m g氧化铁得n g铁, 若已知氧的原子量为16, 则铁的原子量为 ( ) 。
解析:氧化铁的分子式为Fe2O3, m g氧化铁被CO还原得n g铁, 则参加反应的氧化铁中氧元素的质量为 (m-n) g。设铁的原子量为x, 则在氧化铁中, 铁元素与氧元素的质量比符合2Fe∶3O=n∶ (m-n) , 所以2x∶3×16=n∶ (m-n) , 这样可以得出答案是B。
这是典型的质量比例法。当然, 从这一题目上看, 似乎显得过于简单, 显示不出比例法的优势, 但是当学生碰到复杂的, 而且是多个问题综合且相互联系的问题时, 质量比例法就会显示出巨大的优势, 可以让学生在众多思绪中, 找到问题解决的突破口, 形成快速解题的思路。
二、从根本规律出发, 正确运用守恒法
我们都知道, 化学变化中等量关系的建立有一条很重要的定律——质量守恒定律。质量守恒定律是初中学生学习化学所必须掌握, 而且应该在解题中注意运用的规律。从解题思维上分析, 也就是学生应该在处理具体的问题中, 要明确参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。而在实际运用中, 可以把上述定律演绎为两个方面:一是化学反应前后, 物质发生变化生成新物质, 但组成物质的元素种类不变, 质量不变。二是化学反应前后, 分子本身发生改变, 而分子的数目有的改变, 有的不变;但原子的种类、数目及构成原子的微粒都不改变。也就是说, 初中化学教师在教学中, 可以充分地运用这个基本定律, 通过化学反应中的一些等量关系, 转化为解化学问题的思路之一。而所谓的守恒法就是利用化学反应前后, 化学反应过程中或物质组成等的某些量之间的等值关系, 推理得到正确答案的方法。对这一方法的运用, 教师重点要做的就是要让学生仔细地挖掘题目中隐含的等量关系, 适当地运用守恒法解题, 尽可能的实现快速解题, 提高解题速度和正确率, 最终达到加深对知识理解的目的。关于守恒法的运用, 有多种形式, 下面主要是从反应中某些元素质量相等的角度出发, 探讨此方法的运用。
【例2】 在高温下, 氧化铜和氧化铁的混合物3.2 g与足量的一氧化碳反应, 得到固体混合物共2.4 g, 求原混合物中氧化铜和氧化铁的质量各为多少克?
解析:Fe2O3和CuO的混合物被完全还原得到的是铜和铁的混合物, 故减轻的质量即为其含氧质量。根据含氧质量守恒可简易求解。
设原混合物3.2克中含Fe2O3x g, CuO为 (3.2-x) g, 则
x=1.6 ( g)
由此题可见, 守恒法在化学问题的解决中是十分有效的。初中化学教师应该让学生在掌握守恒定律的基础上, 进一步引导, 让学生学以致用, 将这一定律转化为实际的操作, 在化学学习中, 发挥出应有的作用, 而不是只把定律当作背诵的原理。
三、结束语
中考化学推断题解题技巧 篇5
二、推断题的常见突破口
1.物质特征
⑴ 固体颜色:Fe、C、CuO、MnO2、Fe3O4(黑色);Cu、Fe2O3(红色);Cu2(OH)2CO3(绿色);CuSO4?5H2O(蓝色)、S(黄色)。
⑵ 溶液颜色:含有Cu2+(蓝色);含有Fe2+(浅绿色);含有Fe3+(黄色)。
⑶常见固体单质有Fe、Cu、C、S;气体单质有H2、N2、O2;无色气体有H2、N2、O2、CO、CO2、CH4、SO2;常温下呈液态的物质有H2O。
2.现象特征
⑴ 火焰颜色:S在O2中燃烧(蓝紫色);S、H2在空气中燃烧(淡蓝色);CO、CH4在空气中燃烧(蓝色)。
⑵沉淀颜色:BaSO4、AgCl、CaCO3、BaCO3(白色);Cu(OH)2(蓝色);Fe(OH)3(红褐色)。
⑶ 能使燃烧着的木条正常燃烧的气体是空气,燃烧得更旺的气体是O2,熄灭的气体是CO2或N2;能使带火星的木条复燃的气体是O2。
⑷ 能使白色无水CuSO4粉末变蓝的气体是水蒸气。
3.反应特征
⑴ 能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体是CO2。
⑵ 能使黑色CuO变红(或红色Fe2O3变黑)的气体是H2或CO,固体是C。
⑶ 在O2中燃烧火星四射的物质是Fe。
⑷ 在空气中燃烧生成CO2和H2O的物质是有机物,如CH4、C2H5OH等。
⑸ 能溶于盐酸或稀HNO3的白色沉淀有CaCO3、BaCO3;不溶于稀HNO3的白色沉淀有AgCl、BaSO4。
三、推断题解题的常用方法
1.一点击破 顺藤摸瓜
有些推断题,涉及曲折迂回的转化历程,同学们总觉得无从下手,只要抓住题目的明显条件(即“突破口”)得出直接结论。常用顺推的方法,沿正向思路分析推理,顺藤摸瓜逐步得出结论。
2. 逆向思维 反向推断
有些推断题,利用题给条件(即“果”)探求未知(即“因”)。同学们可以运用物质相互反应规律由因究果的思维方法进行逆向推理,得出结论。
3.提出假设 逐一论证
有些推断题,可以根据题给条件,提出假设,然后归纳推敲筛选,得出合理的假设范围,最后验证得出的结论。
4.发散思维各个击破
化学解题 篇6
关键词:化学;解题;意识
一、方向意识
方向意识是指解决问题的人在解决问题的过程中对打算证明目标的重要性的认识。对于问题的全面了解我们知道它是解决问题的重要依据,而问题的目标所提供的信息往往能指引我们迅速找到解决问题的突破口。在化学解决问题的教学过程中,强化学生的方向意识,可以及时、有效地针对学生的思维活动进行调控,有助于学生思维之敏捷性与灵活性等品质的培养和发展。
二、策略意识
对于解决问题的策略之掌握及应用,直接关系到一个人能力的提高及其素质的发展。而在我们的教学实践中,学生在解决问题的时候却很少讲究策略的问题,学生的策略意识太淡。在化学知识中,不少化学问题的解决思路很多、很宽,方法是比较多的。学生往往是在获得一种方法之后,就奔向下一道题。此时如果能引导学生去关注方法、手段的准确度,对提高学生解题的速度及正确率是非常重要的。
三、创新意识
纵观近几年的中考化学试卷,化学题是将书本上知识与生活实践紧密相连,具体考查学生知识的迁移、创新思维及解决实际问题的能力。这要求化学教师在习题教学中,注重去培养学生的创新意识,将创新意识的培养踏实地落实在习题的教学中。
四、交流意识
学生解完化学习题之后,要让学生进行探讨与交流,逐步培养学生解决问题的良好习惯,为学生以后的“再创新”奠定牢固的基础,进而优化初中生的知识结构,提高他们的思维能力,促进知识向能力的转化。有一点要格外注意,不少初中生存在解题急促、解完就万事大吉的不良做法,這最大限度地降低了化学的学习效果。所以,应该培养初中生的交流意识。
参考文献:
王萍萍.强化“四种”意识培养 推进化学素质教育[J].实验室研究与探索,2011(03).
作者简介:吴爱华,女,1982年3月出生,本科,就职学校:吉林省敦化市黄泥河镇二中,研究方向:中学化学教学。
化学解题中假设方法的巧用 篇7
假设是科学研究中常用的一种思维方法, 也是化学解题中常用的技巧与策略, 通过巧妙地假设, 可以使解题过程大为简化.下面举例说明假设在求解化学问题中的妙用, 希望对大家能够用所启迪.
一、 直接假设
例1 在反应3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2↑中, 当有a mol水参加反应时, BrF3被水还原的物质的量为 ( )
解析:此反应电子得失情况比较复杂, 对此宜就问直设.
设被水还原的BrF3为x mol, 则得电子3x mol;又参加反应的a mol水中只有
二、 间接假设
例2 电解含有重水的普通水时, 在两极共收集到气体18.5 g, 该混合气体在标准状况下体积为33.6 L, 则该气态中氕和氘的原子个数, x和y值.
解析:若采用直接假设的方法, 列式计算, 非常繁杂.考虑到n (H) ∶n (D) =n (H2O) ∶n (D2O) , 可设被电解为H2O和D2O分别为x mol和y mol, 则据题意有:
三、 极端假设
例3 某碱金属R及其氧化物R2O组成的混合物13.3 g与水充分反应后, 蒸发溶液至干得固体16.8 g, 则该碱金属是 ( )
(A) Na (B) K
(C) Rb (D) Cs
解析:通过对混合物作极端假设, 可使解题过程大为简化.
设13.3 g全为R, 则由R~ROH得ROH为
例4 在密闭容器中进行X2 (g) +4Y2 (g) 2Z2 (g) +3Q2 (g) 的反应, 其中X2、Y2、Z2、Q2的起始浓度分别是0.1 mol·L-1、0.4 mol·L-1、0.2 mol·L-1和0.3 mol·L-1.当反应达到平衡后, 各物质的浓度c不可能的是 ( )
(A) c (X2) =0.15 mol·L-1
(B) c (Y2) =0.9 mol·L-1
(C) c (Z2) =0.3 mol·L-1
(D) c (Q2) =0.6 mol·L-1
解析:假设反应向正反应方向完全反应时, 生成物c (Z2) =0.4 mol·L-1, c (Q2) =0.6 mol·L-1 (极限值) , 但由于该反应是可逆反应,
c (Z2) =0.3 mol·L-1是可能的, c (Q2) =0.6 mol·L-1是不可能的;又假设反应向逆反应方向完全反应时, 反应物c (X2) =0.2 mol·L-1,
c (Y2) =0.8 mol·L-1 (极限值) , 同样由于该反应的可逆性, 故c (X2) =0.15 mol·L-1是可能的, 而c (Y2) =0.9 mol·L-1是不可能的.因此本题的正确答案为 (B) 、 (D) .
四、 赋值假设
例5 在化合物X2Y和YZ2中, Y的质量分数分别为40%和50%, 则在化合物X2YZ3中Y的质量分数为 ( )
(A) 20% (B) 25%
(C) 30% (D) 35%
解析:由题意可知, 若设Y的原子量为4, 则X的原子量为3, Z的原子量为2.故Y在X2YZ3中的含量为:
例6 将适量铁粉放入三氯化铁溶液中, 完全反应后, 溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等, 则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质量的之比是 ( )
(A) 2∶3 (B) 3∶2
(C) 1∶2 (D) 1∶1
解析:把铁粉加入三氯化铁溶液中将发生反应:Fe+2Fe3+3Fe2+, 在同一溶液中Fe3+和Fe2+浓度相等, 则它们的量也必相等.根据反应方程式中系数的特点, 假设反应后溶液中含Fe2+为3 mol, 则Fe3+也必为3 mol.参加反应的Fe3+的量应为2 mol, 即已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的量之比为2∶3.应选 (A) .
五、 过程假设
例7 把含1 mol NH3的密闭容器a加热, 部分NH3分解并达到平衡, 此时NH3的体积分数为x.若在该容器中加入2 mol NH3后封闭, 加热到相同温度, 使反应达到平衡时, 设此时NH3的体积分数为y, 则x与y的正确关系为 ( )
(A) x>y (B) x<y
(C) x=y (D) x≥y
解析:对于本题若从正面直接分析, 常常会发生错误的判断.若通过理想的过程假设, 问题就会比较明朗.假设把2 mol的NH3先加入容积为容器a的2倍的容器b中, 加热到相同的温度, 达到平衡时NH3的体积分数也必为x.现将b容器加压, 使容积减小到原来的一半, 即与a的容积相等, 因平衡2NH33H2+N2向逆反应方向移动, 达到平衡时NH3的体积分数y必大于x.故正确的选项为 (B) .
例8 99 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液跟101 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液混合后, 溶液的pH值为 ( )
(A) 0.4 (B) 2
(C) 12 (D) 13.6
解析:假设两溶液混合时, 先从氢氧化钠溶液中“抽出”2 mL, 这样99 mL 0.5 mol·L-1的硫酸溶液跟99 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液恰好中和.然后把2 mL的氢氧化钠溶液“分散”到反应后的溶液中, 这相当于把2 mL的氢氧化钠溶液稀释了100倍, 则[OH-]为0.01 mol·L-1, [H+]为10-12 mol·L-1, pH=12.故正确的选项为 (C) .
六、 转向假设
例9 将质量分数分别为50%和10%的硫酸溶液等体积混合, 所得溶液的质量分数 ( )
(A) >30% (B) <30%
(C) =30% (D) 无法判断
解析:对于本题若直接按等体积混合求解, 就会使问题复杂化.假如通过转向假设, 改变题设条件, 便可非常简捷、巧妙地得出正确的结论.
假设50%和10%的硫酸溶液的密度分别为ρ1和ρ2, 并将它们等质量 (均为m) 混合, 所得溶液硫酸的质量分数为.因为ρ1>ρ2, 所以两溶液等体积混合时, 50%的硫酸溶液的质量必大于10%的硫酸溶液的质量, 混合后溶液中硫酸的质量分数必大于30%.故应选 (A) .
例10 pH相同、体积相同的盐酸和醋酸, 分别与等体积等浓度的氢氧化钠溶液混合.若醋酸与氢氧化钠混合后pH=7, 则盐酸与氢氧化钠溶液混合后溶液的pH为 ( )
(A) >7 (B) <7
(C) =7 (D) 无法判断
解析:对于本题单凭直觉判断很容易出错, 应考虑pH值相同、体积相同的盐酸和醋酸中, 已电离出H+的总量是相等的, 但醋酸中还有尚未电离的醋酸分子, 应在此基础上进行假设和判断.
假设盐酸与氢氧化钠反应后所得溶液的pH=7, 则醋酸与氢氧化钠反应后溶液的pH<7, 若是其pH=7, 应向其中再加些氢氧化钠溶液.因为与两酸作用的氢氧化钠溶液总量相等, 这样如果也向上述盐酸与氢氧化钠溶液反应后的溶液中再加些氢氧化钠溶液, 其所得溶液的pH值必大于7.故本题的正确选项为 (A) .
七、 等效假设
例11 已知t℃时, 某物质的不饱和溶液a g中含溶质m g, 若该溶液蒸发b g水并恢复到t ℃时, 则析出溶质m1g;若原溶液蒸发c g水并恢复到t ℃时, 则析出溶质m2 g.用S表示该物质在t ℃时的溶解度, 则S应为 ( )
解析:由于原溶液不饱和, 所以根据任何一次蒸发过程所涉及的数据均无法求解.现不妨假设第二次蒸发是在第一次蒸发完成的基础之上, 又蒸发掉 (c-b) g水, 同时析出 (m2-m1) g溶质, 则这部分水和溶质必构成饱和溶液, 故此得:
八、 中值假设
例12 18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物, 在密闭容器中加热到250 ℃, 经充分反应后排除气体, 冷却称得固体质量为16.6 g, 试计算原混合物中NaOH的质量分数.
解析:题给固体混合物在密闭容器中加热将发生反应:
同时可能发生反应:
对于②是否发生, 以及固体混合物加热后质量减少18.4 g-16.6 g=1.8 g, 其量的含义可通过中值假设判断.
假如固体混合物中NaHCO3和NaOH恰好反应, 加热后质量减少x g, 并建立下列关系式:
因为x>1.8, 所以不难判断固体混合物加热时仅发生反应①, 且NaOH过量.设混合物中含有NaHCO3y g, 则据①有:84∶18=y∶1.8, 解得:y=8.4, 故此知NaOH的质量分数为:
以上举例分析了化学解题中常用的几种假设方法, 在解题时应根据实际问题的具体条件灵活运用, 使假设的方法合理而又恰到好处, 只有这样才能使思维能力得以提高.假设贵在巧妙, 巧设源于深思.只有把握问题的实质, 才能设得巧, 解得妙, 从而逐步提高解题的技能与技巧.
化学计算的教学方式与解题思考 篇8
一、化学知识的定量化方向是化学学科发展的必然
仅仅依靠简单的文字陈述和肤浅的现象解释是难以形成一个严谨的知识体系和学科门类的. 缺乏将基本概念、基本现象和相关理论的数字化表达将会让这门学科丧失了成为科学的基础. 数学本身就是一门语言,它通过精确地符号和逻辑描述了自然世界中的一般规律,化学计算题往往是将基本概念、理论、元素的化合物知识以及实验等内容从量化视角进行提问,强化了学生对化学知识的综合性感知,变具体为抽象,使化学知识的内容逻辑变得严谨、可靠,这也是化学学科进一步推进发展的必然. 丧失逻辑性也就丧失了化学学科作为自然科学属性的根本,不仅不利于化学知识的精确陈述,更不利于化学知识的进一步延伸与发展. 数学作为天然的逻辑陈述工具,具有得天独厚的优势,因此化学知识的定量化方向是化学学科发展的必然. 掌握化学计算自然也是学好化学知识的重要根基.
二、化学计算的特征
1. 化学计算的内容综合性
化学知识的数学化表达是确保知识精确的重要手段,但这种数学逻辑背后支撑的元素是化学中呈现的基础概念、化学理论、化合物、相关实验内容. 化学知识最重要的表现是化学方程式和物质的组成. 当我们明确了化合物的基本元素构成之后,我们通过清晰的数学逻辑就能够以特殊的方程式形式理解化合物的基本元素构成,这种元素构成以分子式的形式呈现同样需要较好的数学逻辑基础.
2. 化学计算题解题时注重答案的递进性
化学计算题在解题时往往会以概念为出发点,强化的化学基本原理和元素化合物知识的基本认识. 因此在化学计算题解题时,首先思考的不是计算题本身的设问,而应该是该计算题呈现出的是哪个化学概念、哪种化学原理以及何种物质内容(主要是化合物) . 当以上疑团得到肯定的回答之后,解题者才可以逐渐抽丝剥茧将计算题中所设的问题化解成若干小问题进行求解,这样才会让看起来复杂的数学计算题变得逻辑合理、思路清晰、层次分明,这本身就是化繁为简的计算过程.
3. 化学计算在解题时应注意其背后隐藏的条件
化学计算题不是单纯的数学推理和运算,其运算法则符合数学逻辑但也必须呼应化学原理,因此在解析化学计算题时应注重从题干中挖掘隐藏的条件. 当然对基本概念的准确认识和对化学原理的清晰理解是识别题干中隐藏条件的重要基础. 在题干中,有很多数据是不参与运算的,如溶液的溶解度的计算,并非题干中所有的条件都视为计算的必要条件,实际上我们只需要溶质和溶剂的基本数量就能够清晰的推导出溶液的溶解度,如果我们过多的把一些不相关的数据引入计算表明解题者对基本概念和化学原理认识不清. 另外,在化学计算题中并非所有参与计算的数据都会在题干中出现,尤其是化学方程式中,分子量的计算并不能从题干中直接获得,这需要解题者对元素的原子量有很好的记忆( 亦可从试卷卷面中找到原子量参考值) .同时化学方程式中物质的分子式往往取决于每一个元素的化合价,当然有很多元素呈现多种化合价,这更需要解题者对该分子的性质和化学反应有深刻的领悟方能在解题中做出正确的运算. 化学计算题中,数学仅仅是表达逻辑的一种有效工具,但真正在进行化学计算题解题时,化学的基本概念和原理却是不可或缺的重要解题钥匙.
三、化学计算题的解题方法
在对化学计算题进行求解时,对题干进行细致阅读是一项极其重要的工作. 从题干中解题者应该能够明晰出题者的意图,明确本题的核心知识点是什么. 从出题者意图和题干所给出的核心知识点之间找到逻辑连线,这种逻辑连线实际就是基本化学概念、原理和相关定律的串联,呈现出的是基本知识的相关关系,当解题者能够从题干中发现这种知识关联时,解题思路也就变得非常清晰. 当然解题者在解题时应注重灵活性和规范性,力求让解题过程逻辑严谨、条理清晰.
在日常的化学教学与学习中,解题技巧和方法林林种种,常见的化学计算题解题方法包括差量法、关系式法、拆分法、讨论法等方法. 在实际进行计算时,我们需要把分析的思路、计算的逻辑、化学知识的迁移等内容溶于计算题的分析和求解之中,逐渐把所看到的化学计算题进行分门别类,通过大量的计算题练习找到不同化学计算题题型的特点和对应的解决问题的逻辑和思路,提高解决问题的效率和信心. 当然化学计算题的测试目的不同,出题者的意图也是千差万别,很多计算题的解题技巧需要在不断练习中探索和强化,如此才能对化学计算不再感到陌生和恐惧.
中学化学计算题技巧解题法介绍 篇9
一、差量法
差量法是根据在化学反应中反应物与生成物的差量和造成这种差量的实质及其关系, 列出比例式求解的解题方法。我们甚至把“差量”看成是化学方程式中的一种特殊产物, 该差量的大小与参与反应的物质的有关量成正比。一般说来, 化学反应前后凡有质量差、气体体积差、密度差、压强差等差量都可用差量法求解。即根据题意确定“理论差值”, 再根据题目提供的“实际差量”, 列出正确的比例式, 求出答案。
解题步骤 (1) 根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因 (即影响质量变化的因素) , (2) 找出差量与已知量、未知量间的关系, 列比例式 (注意:单位要一致) , (3) 求解。
例:在某硫酸铜溶液中, 加入一质量为1.12g的铁片, 经过一段时间, 铁片表面覆盖了一层红色的铜, 取出洗净、烘干、称重, 质量变为1.16g。计算该反应中溶解了铁多少克?析出了铜多少克?
分析Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
从化学方程可以看出, 铁片质量的增加, 与铁的溶解和铜的析出直接联系, 每溶解56g铁, 将析出64g铜, 会使铁片质量增加:64g-56g=8g
根据铁片增加的质量 (1.16g-1.12g) , 可计算出溶解的Fe的质量和析出的Cu的质量.
[解]设溶解的Fe为xg, 析出的Cu为yg
则:解得:x=0.28 (g) y=0.32 (g)
答:在这个化学反应中溶解了铁0.28g析出了铜0.32g。
二、守恒法:
守恒法是解决化学计算常用的一种快速、简便而又准确的一种方法, 在考试时可节省时间又可提高准确率。守恒法一般包括质量守恒 (原子或原子团守恒) 、电荷守恒、得失电子守恒以及一些化学变化前后恒定不变的量。下面, 以质量守恒 (原子或原子团守恒) 法实例分析。
质量守恒定律的内容, 从宏观上表达是:“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”;从微观上可理解为:“在一切化学反应中, 反应前后原子的种类、数目、原子质量前后没有变化, 因此质量守恒”。
[例]: (05年全国卷) 已知Q与R的摩尔质量之比为9:22, 在反应X+2Y=2Q+R中, 当1.6 g X与Y完全反应后, 生成4.4 g R, 则参加反应的Y和生成物Q的质量之比为 ( ) 。
A.46:9 B.32:9 C.23:9 D.16:9
解析由题意得:X+2Y=2Q+R
根据质量守恒, 参加反应Y与生成物Q的质量之比为 (4.4+3.6—1.6) :3.6=16:9
解答D
三、极值法 (极端假设法)
所谓“极值法”就是对数据不足无从下手的计算或混合物组成判断的题, 极端假设恰好为某一成分, 或者极端假设为恰好完全反应, 以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数的解题方法。用极值法确定物质的成份。在物质组成明确, 列方程缺少关系无法解题时, 可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值, 再结合平均值原则确定正确答案。
例1某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g, 与足量水完全反应后生成1.79g碱, 此碱金属可能是 ( )
(A) Na (B) K (C) Rb (D) Li
【解析】本题若用常规思路列方程计算, 很可能中途卡壳、劳而无功。但是如果将1.4g混合物假设成纯品 (碱金属或氧化物) , 即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围, 以确定是哪一种碱金属。
(1) 假定1.4g物质全是金属单质 (设为R) (2) 假定1.40g全是氧化物设为R2O
则:R→ROH△m
解之MR=24.3
既然1.40g物质是R和R2O的混合物, 则R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属, 相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾, 其相对原子质量为39。答案为B
化学解题 篇10
以定量的角度观察绚丽多彩的化学世界, 其中有一个永恒的主题:守恒思想.如果我们在解决化学问题时能够巧妙的运用守恒法, 往往能够避繁就简, 取得事半功倍的效果.
高中化学常见守恒法有以下五种:
一、元素守恒:化学反应前后各元素的种类不变, 各元素的原子 (离子、原子团) 个数不变, 其物质的量、质量也不变.元素守恒包括质量守恒、物质的量守恒、原子守恒和离子守恒.
例1 (2008年广东汕头模拟) 向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL
4 mol/L的稀硝酸, 恰好使混合物完全溶解, 放出0.06 mol NO, 往所得溶液中加入KSCN溶液, 无血红色出现.若用足量的氢气在加热下还原相同质量的原混合物, 能得到铁的物质的量为 ( )
(A) 0.24 mol (B) 0.21 mol
(C) 0.16 mol (D) 0.14 mol
解析:反应完全后加入KSCN, 无血红色出现, 说明溶质全为Fe (NO3) 2, 由N元素守恒
n (NO-3) +n (NO) =n (HNO3) , 得n (NO-3) =0.42 mol, 从而n (Fe2+) =0.21 mol, 再由Fe元素守恒, 得到答案为 (B) .
小结:元素守恒常应用于连步反应计算、复杂的化学方程式计算、有机物分子组成计算等, 解题思路是将其看成一个体系, 整体思维, 着重分析过程的始态和终态, 省略中间过程, 从而找出守恒关系.这样可简化计算过程, 一步得出结果.
二、电子守恒:在氧化还原反应中, 还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数. 因此, 在化合价上表现为:化合价的升高和降低的总数相等.
例2 (2007年四川省) 足量铜与一定量浓硝酸反应, 得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体, 这些气体与1.68 L O2 (标况) 混合后通入水中, 所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀, 则消耗NaOH溶液的体积是 ( )
(A) 60 mL (B) 45 mL
(C) 30 mL (D) 15 mL
解析:1.68 L O2氧化N2O4、NO的混合气体得到的电子的物质的量与Cu失去电子的物质的量相等.所以有
即n (Cu) =0.15 mol, 所以需要 0.30 mol NaOH, 答案为 (A) .
变式 (2008年海南省) 锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水.当生成1 mol硝酸锌时, 被还原的硝酸的物质的量为 ( )
(A) 2 mol (B) 1 mol
(C) 0.5 mol (D) 0.25 mol
答案为 (D) .
小结:电子守恒法广泛应用于氧化还原反应的各种计算中, 解题步骤:首先找到氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子数, 然后根据电子得失守恒列等式, 即可求解.
三、电荷守恒:在电解溶液中, 阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数.书写方法是: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.
例3 (2008年上海市) 某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子.则下列描述正确的是 ( )
(A) 该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
(B) 该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
(C) 加入适量NaOH, 溶液中离子浓度为
c (CH3COO-) >c (Na+) >c (OH-) >c (H+)
(D) 加入适量氨水, c (CH3COO-) 一定大于c (Na+) 、c (NH+4) 之和
解析:注意题干中“酸性”二字, 从而推出此溶液为CH3COOH和CH3COONa的混合溶液, 并且电荷守恒有c (CH3COO-) >c (Na+) >c (H+) >c (OH-)
(C) 项, 溶液中负电荷总数大于正电荷总数, 电荷不守恒 ;
(D) 项, 加入氨水, 有电荷守恒:
c (CH3COO-) +c (OH-) =c (Na+) +c (NH+4) +c (H+) , 当溶液仍呈酸性, 即c (OH-) <c (H+) , 则c (CH3COO-) >c (NH+4) +c (Na+) ;当溶液呈中性时, c (H+) =c (OH-) , 则c (CH3COO-)
=c (NH+4) +c (Na+) ;当溶液呈碱性时, c (H+) <c (OH-) , 则c (CH3COO-) <c (NH+4) +
c (Na+) , 所以c (CH3COO-) 不一定大于
c (Na+) 、c (NH+4) 之和, 答案为 (A) .
变式 (2007年银川市) 某溶液中大量存在以下五种离子:NO-3、SO
n (M) =2∶3∶1∶3∶1, 则M可能是 ( )
(A) Fe2+ (B) Mg2+
(C) CO
答案为 (B) .
小结:电荷守恒法经常应用于电解质溶液中离子浓度关系的推断、计算.
四、质子守恒:酸失去的质子数等于碱得到的质子数, 它一般存在于电解质溶液中.
例4 (2008年广东省) 盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质.下列表述正确的是 ( )
(A) 在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH, 溶液中的阴离子只有CO
(B) NaHCO3溶液中:c (H+) +c (H2CO3) =c (OH-)
(C) 10 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后, 溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:c (Na+) >c (CH3COO-) >c (OH-) >c (H+)
(D) 中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同
解析: (B) 项, 电荷守恒 :c (H+) +c (Na+) =c (HCO-3) +2c (CO
c (CO
小结:质子守恒经常应用于电解质溶液中离子浓度关系的推断, 它可由微粒的物料守恒和电荷守恒联立得到.溶液中离子浓度大小比较要综合运用电离平衡、盐类水解知识, 经常应用三个守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒.
五、能量守恒:一个化学反应, 不论一步完成, 还是分几步完成, 只要始态、终态一样, 其反应晗变都是一样的, 即盖斯定律.
例5 (2008年宁夏) 已知H2 (g) 、
C2H4 (g) 和C2H5OH (1) 的燃烧热分别是
-285.8 kJ·mol-1、-1411.0 kJ·mol-1和
-1366.8 kJ·mol-1, 则由C2H4 (g) 和H2O (l) 反应生成C2H5OH (l) 的△H为 ( )
(A) -44.2 kJ·mol-1
(B) +44.2 kJ·mol-1
(C) -330 kJ·mol-1
(D) +330 kJ·mol-1
解析:由题意可知:C2H4 (g) +3O2 (g) =2CO2 (g) +2H2O (l) △H=-1411.0 kJ·mol-1, C2H5OH (l) +3O2 (g) =2CO2 (g) +3H2O (l) △H=-1366.8 kJ·mol-1, 将上述两个方程式相减得:C2H4 (g) +H2O (l) =C2H5OH (l) △H=-44.2 kJ·mol-1.
小结:根据盖斯定律, 可以利用已知反应晗变求未知反应晗变, 方法是:若一个化学方程式可由另外几个化学方程式相加减而得到, 则该化学反应的晗变即为这几个化学反应晗变的代数和.
以上为使用守恒法解决一些问题的实例, 细心体会就可以发现其中的妙处:运用守恒法解题, 无须考察反应体系各成分间相互作用过程, 也无须考察变化所需的具体途径, 只需考察反应体系某些组分相互作用前后某种物理量的始态和终态, 抓住恒量列式就可求解结果.这样可以使解题过程简化, 解题效率提高, 解题准确度提高.即守恒法用宏观的统揽全局的方式思考问题, 不去探求某些细枝末节, 直接抓住特有守恒关系, 快速列式, 从而巧妙地解答题目.
那么同学们在解题时, 如何选择并应用上述守恒方法呢?首先必须明确每一种守恒法的特点、应用范围, 然后挖掘题目中存在的守恒关系, 最后巧妙地选取方法, 正确地解答题目.总之, 守恒法是一种中学化学典型的解题方法, 是化学解题的金钥匙.
山东省滕州市第一中学西校 (277500)
江苏省邳州市岔河高级中学
化学等效平衡问题的解题策略 篇11
【关键词】高中化学 等效平衡 解题策略
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2016)04B-0159-02
等效平衡,不同于完全相同的平衡状态,指的是在一定的反应条件下,在同一可逆反应体系中,不管是从正反应还是逆反应开始,在达到化学平衡状态时,任何相同组分的含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。等效平衡在高中化学教学中是非常重要的一部分,也是相对较难的一部分。在高中化学教学中,等效平衡分为:(1)恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡,这需要学生审清题意;(2)恒温恒容下反应前后体积变化的平衡,这需要学生运用极限转换的思想;(3)恒温恒压下的等效平衡,这需要学生抓住问题的本质。下面笔者将分别探讨化学等效平衡中的解题技巧。
一、体积不变平衡,审清题意
恒温恒容下反应前后体积不变的等效平衡,在等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。对于这种类型的等效平衡,需要我们在课堂上经常教导学生审清题意,掌握解题技巧,灵活快速地解决问题。
例如与苏教版高中化学选修4《化学反应原理》专题二《化学反应速率与化学平衡》讲解内容对应并加以延伸的一道题:
在一个体积一定的密闭容器中,通入2 mol A、1 mol B,发生如下反应:A(气)+B(气)=(可逆)2C(气)。达到平衡时,C的质量分数为W。在相同温度、体积条件下,要怎样充入物质才能使其达到平衡时C的质量分数仍为W?
对于这道题目而言,要想快速且准确地解决,必须要做到的一点就是引导学生审清题意。通过课堂上的引导与讲解,可以让学生明白,这道题要考查的内容是反应前后体积不变的等效平衡的构建。因此,学生很容易知道只要充入与初始状态等比例的物质,就可以构建等效平衡。因此,若充入4 mol A、2 mol B就符合题意,或者充入1 mol A、2 mol C也可以达到与初始状态互为等效平衡的状态。这道题目属于中等难度,解决问题的关键是要审清题意。只有了解清楚这道题目真正要考查的内容与知识点,才能准确解决。
探讨在恒温恒容条件下体积不变的等效平衡的题目的解题技巧,也就是审清题意,抓住“反应前后体积不变”这个条件就能找到解决的突破口,快速解决问题。
二、体积变化平衡,极限转换
不同于前面所探讨的解题技巧,对于恒温恒容下体积变化的等效平衡,等价转化后,只要各物质投放的物质的量与原平衡起始态是相同的,那么就可以达到等效平衡。要解决这种问题的技巧就是极限转换,这需要我们引导学生牢牢掌握。
如讲解苏教版高中化学教材选修4中的化学反应平衡中的内容时,可能会遇到这样的问题:
在恒温恒容的条件下,发生如下反应:
2SO2(气)+O2(气)=(可逆)2SO3(气)
方式一,构建平衡的方式为通入2 mol SO2、1 mol O2;
方式二,构建平衡的方式为为通入2 mol SO3;
方式三,构建平衡的方式为通入1 mol SO2、0.5 mol O2 和1 mol SO3;
方式四,构建平衡的方式为通入0.5 mol SO2、0.25 mol O2、1.5 mol SO3。
那么这四种方式构建的平衡状态是否互为等效平衡?
对于这种类型的问题,就需要我们向学生传授极限转换的解题思想与技巧。所谓极限转换,也就是不考虑平衡时各物质的量的比例,只考虑初始状态。极限转换的思想,就是将各种方式下构建的等效平衡同时转换为可逆号左边的物质,或者可逆号右边的物质。在这道题目中,通过极限转换以后不难发现这四种方式构建等效平衡的初始物质状态都是一样的,因此,这四种方式构建的平衡状态互为等效平衡,达到平衡以后各物质的量的比例都是相等的。这个结论对于他们解决相关或类似的问题很有帮助。
在这个例子当中,通过向学生传达极限转换的解题技巧,就可以轻易地解决了问题。极限转换思想对于解决等效平衡的所有问题而言是非常有效的一种技巧。
三、恒温恒压平衡,抓住本质
不同于前两种恒温恒容条件下的等效平衡,恒温恒压下的等效平衡指的是对于气体体系等效转化后而言,只要反应物的物质的量比例与原平衡起始态相同,就会构建互为等效平衡的两个状态。对于这种类型的等效平衡需要我们向学生传授抓住本质的解题技巧,只有这样才可以快速有效地解决问题。
同样地,在讲解苏教版高中化学教材选修4中化学反应平衡的内容时,我们也会讲解到这样的问题:
在恒温恒压的条件下,发生如下反应:H2(气)+I2(气)=(可逆)2HI(气),构建平衡的途径一为加入2 mol H2、1 mol I2,构建平衡的途径二为加入4 mol H2、2 mol I2,那么途径一和途径二是否互为等效平衡?
这就是需要我们向学生讲解,与学生探讨。对于这种问题,我们要传授的解题技巧就是让学生抓住问题的本质,即在恒温恒压的条件下要使用放缩法来解决。将途径二构建的等效平衡视为2倍体积下的途径一构建的等效平衡,因为是恒温恒压条件下的等效平衡,所以这种方式对于学生了解问题的本质大有帮助,也让学生对等效平衡的所有相关知识有了一个更深刻的理解。对于反应2SO2(气)+O2(气)=(可逆)2SO3(气)也是一样的道理,将新的平衡状态视为成倍体积下的原平衡状态,因此两个状态会互为等效平衡。
在化学教学中,无论是等效平衡还是别的知识,抓住本质是非常重要的一种解题思想。要不断向学生传达并强化这种解题思想,这对提升学生的学习素养与教学质量都有大的推动力。
对于恒温恒压条件下反应前后体积不变的等效平衡需要向学生经常强调审清题意,对于恒温恒容下反应前后体积变化的等效平衡需要引导学生运用极限转换的解题思想来快速准确地解决问题,对于恒温恒压下的等效平衡需要教导学生抓住本质来解决问题,从而对等效平衡有一个更深刻的理解与认知,提高学生学习素质。
【参考文献】
[1]姚维燕.化学平衡计算中的一些解题技巧探析[J].数理化解题研究,2015(5)
[2]王本世.等效平衡的深度解析与解题技巧[J].考试周刊,2011(7)
化学推断题的解题思路和步骤 篇12
一、解题基本思路
抓住题眼→顺藤摸瓜→层层推进→综合分析→得出结论→反向验证
二、解题步骤
1.审题
认真审读原理, 弄清文意和图意, 理出题给条件, 深挖细找, 反复推敲.
2.分析
抓住关键, 找准解题的突破口, 并从突破口出发, 探求知识间的内在联系, 应用多种思维方法, 进行严密的分析和逻辑推理, 推出符合题意的结果.
3.解答
根据题目的要求, 按照分析和推理的结果, 认真而全面地解答.
4.检验
得出结论后切勿忘记验证.验证方法是将所得答案放回原题中检验, 若完全符合, 则说明答案正确.若出现不符, 则说明答案有误, 需要另行思考, 直至推出正确答案.
三、例析
【例1】 (2008年, 湖北黄石) A、B、C、D、E、F、G、H、I都是初中化学学过的物质.其中E、F、H均为黑色固体, B为紫红色固体, D为混合物.他们之间有下图的转化关系. (部分生成物已省去)
(1) 用化学式表示D的组成:、;
(2) F→G的反应类型:;
(3) 写出F→E的化学方程式:;
(4) 指出B的一种用途:.
【解析】 此题考查物质性质和物质间的变化, 属推断题.解此类推断题的关键首先要寻找突破口.认真分析框图中的变化, 可发现B是紫红色固体, 则B是Cu, 以此为突破口, 顺藤摸瓜, 层层推进, 可知H为CuO, C为CuSO4, D是混合物Cu (OH) 2、BaSO4.A是一种还原性的物质 (H2或 CO 或C) .有根据G能使澄清的石灰水变浑浊, 可知G为CO2, I为CaCO3, F为C或CO, 又题目中说F为黑色固体, 那F只能为C, E为Fe, A为H2.
【参考答案】 (1) Cu (OH) 2 BaSO4 (2) 化合反应
【例2】 (2008年, 江西) 下图表示的是物质A-H相互间的关系 (“
(1) C的化学式, H可能是;
(2) 写出标号 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 的化学方程式:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) .
【解析】此类题给出的信息少, 解题综合能力要求高, 难度大.要从初中最常见的、最典型的物质和反应去考虑, 另外加以适当的假设和猜测, 根据题给信息, 寻找突破口, 顺藤摸瓜, 就可以较顺利地推断出来.从气体C常用于灭火, 可知C是CO2.以此为突破口, 根据A、B、C的关系和题给条件A是单质, 可知A为碳, B为CO, D是碳酸盐 (假设它是Na2CO3) .又从F是一种蓝色溶液, 可用于配制农药波尔多液.可知F是CuSO4.又知G是单质, 能与CuSO4相互反应, 是金属 (假设它是Fe) .E又能与Na2CO3和CuSO4相互反应, 则E为Ca (OH) 2.H能与Na2CO3和Fe相互反应, 则为酸 (假设它是HCl) .
【参考答案】 (1) CO2 HCl等 (合理即可)
总之做化学推断题首先要抓住解题突破口.在推断题的题干及示意图中, 都明示或隐含着种种信息, 这些信息大都是解题的突破口.找到了突破口, 顺藤摸瓜, 层层推进, 是解答推断题的基本模式.但不要忘了解此类题的一个原则, 即各种物质确定后, 还要依据题中的各种变化看是否路路通, 若有一路不通, 则很可能判断有误, 须再作判断.
可以说解化学推断题没有捷径可走, 它需要学生在学习化学概念和知识时, 注意总结它的特征, 在训练中总结经验, 寻找规律, 发现知识不足后再回归课本, 再进行训练, 在训练中找“感觉”.唯有如此, 方能在做化学推断题时有“感觉”.
注释
1H可能是 ;
2 写出标号、、、的化学方程式:
3; ;
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