高中化学解题方法归类总结
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高中化学解题方法归类总结
化学问题的解决与思维方法的正确运用有着密切的关系,运用科学的思维方法来分析有关化学问题,可以明辨概念,生华基本理论,在解题中能独辟蹊径,化繁为简,化难为易,进而达到准确、快速解答之目的。下面例谈化学解题中的一些常用思维技巧。
一、整体思维
整体思维,就是对一些化学问题不纠缠细枝末节,纵观全局,从整体上析题,以达到迅速找到解题切人点、简化解题的目的。
例1、将1.92g Cu 投入到一定量的浓 HNO3 中,Cu 完全溶解,生成的气体越来越浅,共收集到标准状况下672mL气体。将盛此气体的容器倒扣在水中,求通入多少毫升标准状况下的氧气可使容器中充满液体。
解析:按一般解法解此题较为复杂。如果抛开细节,注意到它们间的反应都是氧化还原反应,把氧化剂和还原剂得失电子相等作为整体考虑,则可化繁为简。浓 HNO3 将Cu氧化后自身被还原为低价氮的氧化物,而低价氮的氧化物又恰好被通入的氧气氧化,最后变成HNO3 ,相当于在整个过程中HNO3的化合价未变,即1 .92 g Cu相当于被通入的氧气氧化。由电子得失守恒知64g/mol(1.92g)×2 = 22.4L/mol(O2)×4 解之,V(O2 )=0.336L 即通入336mLO2即可。
例2、某种由K2S和Al2S3组成的混合物中,这两种组分的物质的量之比为3:2,则含32g 硫元素的这种混合物的质量是()
A.64g B.94g C.70g D.140g
解析:由K2S和Al2S3的物质的量之比为3:2,可将它们看作一个整体,其化学式为K6Al4S9。得K6Al4S9~~~~9S
630 9×32
X 32g
用此方法,答案很快就出来了,为70g。
答案:C
例3、有5.1g镁,铝合金,投入500ml 2mol/L 盐酸溶液中,金属完全溶解后,再加入4 mol/L NaOH溶液,若要达到最大量的沉淀物质,加入的NaOH溶液的体积为多少?()
A.300 ml B.250 ml C.200 ml D.100 ml
解析:物质之间的转化为
Mg HCl Mg2+ NaOH Mg(OH)2
→ Al3+→ Al(OH)3
Al H+ Cl- NaCl
从反应的整体来观察,原溶液里的Cl- 和加入的Na+都不参加反应,最终生成NaCl,即,n(HCl)=n(NaOH)
V(NaOH)= n(HCl)/ c(NaOH)=2×0.5/4=250ml
答案:B
例4、浅绿色的Fe(NO3)2溶液中,存在如下平衡:
Fe2++2 H2O ⇌ Fe(OH)2+2H+
若在此溶液中加入盐酸后,溶液的颜色将变,其原因是。
例5、已知脂肪烃C4H10在光照条件下和氯气发生取代反应,问其一氯取代物可能有几种?而解析:不少学生回答:2种。有些甚至是不假思索地口答的,还洋洋得意地说,C4H10有两种等效氢,所以一氯取代的同分异构体就是等效氢的数目。造成这样的错误,原因很大一部分在于学生没有从整体上考虑物质可能存在的结构,而是依靠记忆,或者仅凭上课模糊的印象,知道丁烷(CH3CH2CH2CH3)满足C4H10而答题的,这样答题情况,在一开始学习有机化学的时候,出现在很多学生的身上。
解题时应从C4H10整体进行考虑,由于题干中未告诉我们此分子式代表的具体是什么物质(这样的题干也是有机当中非常常见的一种情况),所以它可能是丁烷(CH3CH2CH2CH3),也可能是2-甲基丙烷((CH3)3CH),也就是说,首先要弄清C4H10本身就有两种同分异构体,接着用到“等效氢”的知识,判断出丁烷和2-甲基丙烷各有两种等效氢,所以一氯取代物应该可能有四种(Cl CH2CH2CH2CH3, CH3CH Cl CH2CH3,(CH3)3CCl,(CH3)2CH CH2Cl。)
二、逆向思维
逆向思维是指思维程序与通常相反,不是从原因来推知结果,而是从结果入手分析解题思路,逆向思维有它的独特性,能克服思维定势的消极影响,充分运用逆向思维来求解某些化学问题时,有时比正向思维来得更简单,更巧妙。
例1、a gCu可与含有bgHNO3的溶液恰好反应。若a: b = 4:10.5,则被还原的HNO3的质量为()
A. b g
B. 2(b)g
C.4(3b)g
D. 4(b)g
解析:Cu与HNO3反应时因硝酸的浓度的不同,其还原产物也不同。若正向思维,则参加反应的Cu与被还原的HNO3之间的量的关系难以确定。但若考虑反应中未被还原的硝酸,则问题可迎刃而解。依题意知,参加反应的Cu为64(a)mol,起酸作用的HNO3为64(2a)mol,其质量为64(2a)mol×63g/mol = 32(63)ag,进而可知被还原的HNO3的质量为(b-32(63)a)g , 因a : b = 4:10.5,即a = 10.5(4b),故被还原的HNO3的质量为4(b)g。
例2、锌粉、铁粉、镁粉的混合物4 g与一定质量25%的稀H2SO4 恰好完全反应,蒸发水分后,得固体物质100 g,则生成的氢气质量为( )
A、2 g
B、3 g
C、4 g
D、5 g
【解析】本题如果采用正向思维将锌、铁、镁的质量分别设未知数进行分析、计算,则过程非常复杂,头绪也较多。而采用逆向思维按以下思路解析:反应前后各元素的质量不变,由题意可知:锌、铁、镁三种金属全部参加反应,分别生成了硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁,则蒸发水分后所得100 g固体物质(硫酸锌、硫酸铁、硫酸镁的混合物)中,包含锌、铁、镁三种元素总质量为4 g,其它的96 g则为SO4 的质量,继而根据反应中H2与SO4的关系,求得生成的氢气的质量为2 g。
由此可见逆向思维对培养思维的灵活性和敏感性是非常有益的。