馬亞樓 楊明鋒 康阿娟
隨著新課程的實(shí)施,難度較大的計(jì)算題大大減少,但隨之出現(xiàn)的計(jì)算型選擇題層出不窮,為此,筆者結(jié)合近年來的中考化學(xué)試題,給出幾種這些試題的巧解方法,以期對(duì)讀者有所幫助。
一、關(guān)系式法
關(guān)系式法是根據(jù)有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式或有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式,利用反應(yīng)的相互關(guān)系(可通過中介物質(zhì))或元素的守恒關(guān)系,找出有關(guān)物質(zhì)間的相互關(guān)系——關(guān)系式,從而利用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。關(guān)系式法是求解多步反應(yīng)計(jì)算題的“法寶”。
例1 (2021廣西賀州中考題)將含有CH4和H2的混合氣體6 g完全燃燒,把產(chǎn)生的氣體通人足量的澄清石灰水中,得到20 g白色沉淀。則原混合氣體中CH4和H2的質(zhì)量比為(
)。
A.2:3 B.3: 10 C.8:1 D.8:7
解析甲烷燃燒生成水和二氧化碳.二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其提供數(shù)據(jù)可以進(jìn)行計(jì)算。
點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算和推斷的能力,計(jì)算時(shí)要注意規(guī)范性和準(zhǔn)確性。
二、差量法
差量法是根據(jù)反應(yīng)前后有關(guān)物質(zhì)的差量(如固體的質(zhì)量差量、氣體的體積差量、物質(zhì)的量差量等),利用差量與有關(guān)反應(yīng)物或生成物之間的比例關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,對(duì)于存在某種差量的計(jì)算題,應(yīng)用差量法可巧妙求解。
例2 (2021年德陽(yáng)市中考題)碳酸氫鈉( NaHCO3)是發(fā)酵粉的主要成分,常用于制作糕點(diǎn)、饅頭的發(fā)泡劑。某同學(xué)為探究發(fā)酵粉樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),他取樣品20.0 g,進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn)探究:
假設(shè)樣品中除NaHCO3之外的其他成分加熱不發(fā)生變化,也不與鹽酸反應(yīng),直接進(jìn)入固體B中。下列判斷正確的是(
)。
A.加熱產(chǎn)生CO,的質(zhì)量為3.1 g
B.固體A中含有Na.CO3的質(zhì)量為7.5 g
C.蒸發(fā)結(jié)晶得到的固體B中含有剩余的HCI
D.原發(fā)酵粉樣品中的NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為84.0%
解析碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式為:
三、守恒法
守恒法是根據(jù)有關(guān)守恒原則(如反應(yīng)前后總質(zhì)量守恒、反應(yīng)前后相同元素的原子(離子)或原子團(tuán)的個(gè)數(shù)(或物質(zhì)的量)守恒、氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑得失電子數(shù)(或物質(zhì)的量)守恒等、電解質(zhì)溶液中陰陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)(或物質(zhì)的量)守恒等),變中找不變,抓住不變量,迅速建立等量關(guān)系,從而進(jìn)行求解。對(duì)于存在某種守恒關(guān)系的計(jì)算題,應(yīng)用守恒法,可揭示本質(zhì),避繁就簡(jiǎn)。
1.質(zhì)量守恒法
例3 (2021天津中考題)將一氧化碳和二氧化碳的混合氣體3.2 g通過足量灼熱氧化銅粉末,充分反應(yīng),將所得的氣體全部通人足量的氫氧化鋇溶液中,氣體全部被吸收,生成白色碳酸鋇沉淀,溶液質(zhì)量減少15.3 g。則原混合氣體中碳、氧元素的質(zhì)量比為______(填最簡(jiǎn)比)。
評(píng)注 根據(jù)化學(xué)變化前后元素質(zhì)量不變,判斷出所生成沉淀中所含碳元素質(zhì)量即原混合氣體中碳元素質(zhì)量,是解答問題的關(guān)鍵。
2.元素守恒法
例4 (2021湘潭中考題)取一定質(zhì)量的Fe( OH),固體加熱至550℃完全分解為Fe2O3和H2O3溫度提高到1400℃時(shí),F(xiàn)e2O3繼續(xù)分解為復(fù)雜的鐵的氧化物和O2;將產(chǎn)生的氣體先通過濃硫酸,濃硫酸質(zhì)量增加5.4 g,再通過灼熱的銅網(wǎng),銅網(wǎng)質(zhì)量增加0.8 g(產(chǎn)生的氣體均被完全吸收)。則所得復(fù)雜的鐵的氧化物化學(xué)式為(
)。
A. Feo B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
分析一定條件下氫氧化鐵分解生成氧化鐵和水,氧化鐵繼續(xù)分解為復(fù)雜的鐵的氧化物和氧氣,濃硫酸能夠吸收水蒸氣,加熱時(shí)銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅,根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式、質(zhì)量守恒定律及其反應(yīng)的化學(xué)方程式可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算。
解設(shè)氫氧化鐵質(zhì)量為x,將產(chǎn)生的氣體先通過濃硫酸,濃硫酸質(zhì)量增加5.4 g,再通過灼熱的銅網(wǎng),銅網(wǎng)質(zhì)量增加0.8 g,說明氫氧化鐵分解生成水的質(zhì)量是5.4 g,F(xiàn)e2O3繼續(xù)分解生成氧氣質(zhì)量是0.8 g,
例5 (2021河南節(jié)選)某有機(jī)物與N2O4反應(yīng)釋放能量,可做高能能源。該有機(jī)物18g與一定質(zhì)量的N2O4恰好完全反應(yīng),可生成26. 4gCO2、21. 6g H2O和25. 2g N:,實(shí)驗(yàn)測(cè)得其相對(duì)分子質(zhì)量為60,該有機(jī)物的化學(xué)式為
。
解析本題考查質(zhì)量守恒定律和如何根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算化學(xué)計(jì)量數(shù)。
四、極端假設(shè)法
極端假設(shè)法是將所研究的問題假設(shè)成某種“極限狀態(tài)”(如將混合物假設(shè)為純凈物,將平行反應(yīng)假設(shè)為單一反應(yīng),將多種產(chǎn)物假設(shè)為單一產(chǎn)物,將可逆反應(yīng)假設(shè)為完全不反應(yīng)或完全反應(yīng)等),進(jìn)行極端分析,使問題的變化趨勢(shì)一目了然,從而求解。
例7(2021河南中考題)現(xiàn)將含有某一種氯化物雜質(zhì)的MgCl:粉末95 g溶于水后,與足量的AgNO3溶液反應(yīng),可生成AgCI沉淀290 g。則MgCI2中含有的雜質(zhì)可能是(
)。
A. NaCI B.CaC12 C.AICl3 D.KCI
解析解答本題運(yùn)用極端假設(shè)法即可。
假設(shè)該物質(zhì)95g全部為MgCI2,由化學(xué)方程式可知:
例8 (2021年四川達(dá)州中考題)已知一包鐵粉中含有兩種雜質(zhì),小明同學(xué)取5.6 g該粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反應(yīng)后,得到0.5 g氫氣。則該樣品中的雜質(zhì)可能是(
)。
A.Mg和Zn
B.Al和Zn
C.Zn和Cu
D.Mg和Cu
解析本題考查根據(jù)化學(xué)方程式的簡(jiǎn)單計(jì)算。分析Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知.每56份質(zhì)量的鐵與足量的稀硫酸反應(yīng)能生成2份質(zhì)量的氫氣,則5.6 g的鐵能生成0.2 g的氫氣<0.5 9,說明混入的雜質(zhì)5.6 g與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量應(yīng)大于0.5 g;分析Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑可知,每65份質(zhì)量的鋅與足量稀硫酸反應(yīng)能生成2份質(zhì)量的氫氣,則5.6 g的鋅能生成氫氣的質(zhì)量<0.2 g,分析Mg+H2SO4==