高中化学解题方法精粹（书稿132页）

目     录

难点1.. 守恒法.

难点2.. 估算法.

难点3.. 差量法.

难点4.. 和量法.

难点5.. 设一法?.

难点6.. 奇偶数法?.

难点7.. 关系式法.

难点8.. 虚拟法.

难点9.. 混合气体组成的讨论?.

难点10. 等质混和等体混.

难点11. 浓度不同产物异.

难点12. 顺序不同现象异.

难点13  较难离子方程式的书写.

难点14. 结晶水合物的析出.

难点15. 多离子盐溶液的结晶.

难点16. 水的电离.

难点17. 溶液的pH

难点18. 溶液的蒸干与浓缩.

难点19. 平衡结果求取值.

难点20. 等效平衡解题模式.

难点21. 切割法.

难点22. 均摊法.

难点23. 燃料电池.

难点24. 电解原理.

难点25. 较难氧化还原方程式的配平.

难点26. 一类氧化还原反应的妙解.

难点27. 一类无机推断题.

难点28. 最低系列原则.

难点29. 商余法.

难点30. 有机分子空间构型.

难点31. 常见有机反应类型.

难点32. 有机反应方程式的书写.

难点33. 列方程法求结构单元.

难点34. 先定后动法.

难点35. 残基法.

难点36. 构造法.

难点37. 数据推断题.

高中化学解题方法

守恒法是高考中常考常用的一种解题方法。系统学习守恒法的应用，对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。

●难点磁场

请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

现有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al₂O₃组成的混合物，将它完全溶解在540 mL 2.00 mol?L^－1的H₂SO₄溶液中，收集到标准状况下的气体8.96 L。已知混合物中，Fe、FeO、Al、Al₂O₃的质量分数分别为0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀，至少应加入2.70 mol?L^－1的NaOH(aq)体积是________。

●案例探究

［例题］将 CaCl₂ 和 CaBr₂ 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入过量的 Cl₂，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体 11.175 g。则原配溶液中，c(Ca^2＋)∶c(Cl^－)∶c(Br^－)为

A.3∶2∶1                   B.1∶2∶3                    C.1∶3∶2                    D.2∶3∶1

命题意图：考查学生对电荷守恒的认识。属化学教学中要求理解的内容。

知识依托：溶液等有关知识。

错解分析：误用电荷守恒：

n(Ca^2＋ )= n(Cl^－) ＋ n(Br^－)，错选A。

解题思路：1个 Ca^2＋ 所带电荷数为2，则根据溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，知原溶液中：

2n(Ca^2＋) = n (Cl^－) ＋ n (Br^－)

将各备选项数值代入上式进行检验可知答案。

答案：D

●锦囊妙计

化学上，常用的守恒方法有以下几种：

1.电荷守恒

溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。即：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。

2.电子守恒

化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。

3.原子守恒

系列反应中某原子(或原子团)个数(或物质的量)不变。以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量)。

4.质量守恒

包含两项内容：①质量守恒定律；②化学反应前后某原子(或原子团)的质量不变。

此外，还有物料平衡，将编排在第16篇――水的电离中。

●歼灭难点训练

1.(★★★)将 3.48 g Fe₃O₄ 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H₂SO₄(aq) 中，然后加入 K₂Cr₂O₇(aq)25.00 mL，恰好使 Fe^2＋全部转化为 Fe^3＋，且 Cr₂O全部转化为 Cr^3＋。则 K₂Cr₂O₇ 的物质的量浓度为__________。

2.(★★★)某露置的苛性钾经分析含水：7.62%(质量分数，下同)、K₂CO₃：2.38%、KOH ：90.00%。取此样品 1.00 g 放入 46.00 mL 1.00 mol?L^－1 的 HCl(aq) 中，过量的 HCl 可用 1.070 mol/L KOH(aq)中和至中性，蒸发中和后的溶液可得固体_______克。

3.(★★★★)A、B、C三种物质各15 g，发生如下反应：

A＋B＋CD

反应后生成D的质量为30 g。然后在残留物中加入10 g A，反应又继续进行，待反应再次停止，反应物中只剩余C，则下列说法正确的是(   )

A.第一次反应停止时，剩余B 9 g

B.第一次反应停止时，剩余C 6 g

C.反应中A和C的质量比是5∶3

D.第二次反应后，C剩余5 g

4.(★★★★★)

(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同，Ni^2＋与最近O^2－的核间距离为a×10^－8cm，计算NiO晶体的密度(已知NiO摩尔质量为74.7 g?mol^－1)。

图1―1

(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体，都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图1―1所示的缺陷：一个Ni^2＋空缺，另有两个Ni^2＋被两个Ni^3＋所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni_0.97O，试计算该晶体中Ni^3＋与Ni^2＋的离子数之比。

难点磁场

提示：根据 Na 原子守恒和 SO守恒得如下关系：

2NaOH ~ Na₂SO₄~ H₂SO₄

则：n(NaOH) = 2n(H₂SO₄)

c(NaOH)?V [NaOH(aq)] = 2c(H₂SO₄)?V [H₂SO₄(aq)]

V [NaOH(aq)]可求。

答案：800 mL

歼灭难点训练

1.提示：Fe₃O₄中 ＋2 价铁所失电子物质的量与 Cr₂O 中＋6 价铬所得电子物质的量相等。

×(3－2)= 0.02500 L×c(Cr₂O)×(6－3)×2。

答案：0.100 mol?L^－1

2.提示：根据 Cl 原子守恒得：

n(KCl) = n(HCl) = 1.00 mol?L^－1×0.04600 L = 4.60×10^－2 mol，m(KCl) 易求。

答案：3.43 g

3.解析：第一次反应 A 不足，因为第一次反应后加入 A 又能进行第二次反应。第二次反应后，只剩余 C，说明 A、B 恰好完全反应。则：

m_反(A)∶m_反(B) = (15 g＋10 g)∶15 g = 5∶3

第一次反应耗 B 的质量m_B为：15 g∶m_B=5∶3，m_B=9 g

即第一次反应后剩余B质量为：15 g－9 g=6 g。

可见(A)选项不正确。

根据m_A＋m_B＋m_C=m_D ，可知生成30 g D时消耗C的质量。

m_C=30 g－15 g－9 g=6 g

即第一次反应后剩余C质量为：15 g－6g=9g。

又见(B)选项不正确。

易见反应消耗A、B、C质量之比为：m_A∶m_B∶m_C=15 g∶9 g∶6g=5∶3∶2

(C)选项不正确。

答案：D

4.提示：由题得 NiO 晶体结构(如右图)。其体积为：

V = (a×10^－8cm)³

右图向三维空间延伸，它平均拥有的 Ni^2＋、O^2－数目为：

N(Ni^2＋) =N(O^2－) =×4 ==N(NiO)

由密度公式得：

ρ(NiO) =。

(2)(电荷守恒法)设 1 mol Ni_0.97O 中含Ni^3＋物质的量为x，则Ni^2＋的物质的量为(0.97 mol－x)；根据电荷守恒得：

3x＋2×(0.97 mol－x)=1 mol×2 x=0.06 mol

N(Ni^3＋)∶N(Ni^2＋)=0.06 mol∶(0.97 mol－0.06 mol)=6∶91

答案：(1)          (2)6∶91

估算就是不算，估算法是通过推理、猜测得出答案的一种方法。

●难点磁场

不要计算，请推测下列题目的答案，然后自我界定学习本篇是否需要。

甲、乙两种化合物都只含X、Y 两种元素，甲、乙中 X 元素的百分含量分别为 30.4% 和 25.9%。若已知甲的分子式是 XY₂，则乙的分子式只可能是(   )

A.XY                           B.X₂Y                          C.X₂Y₃                                                 D.X₂Y₅

●案例探究

［例题］在 100 mL 0.10 mol?L^－1的 AgNO₃(aq) 中，加入 100 mL 溶有 2.08 g BaCl₂ 的溶液，再加入 100 mL 溶有 2.50 g CuSO₄?5H₂O 的溶液，充分反应。下列说法中正确的是

A.最终得到白色沉淀和无色溶液

B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

C.混合过程中，逸出无色气体

D.在最终得到的溶液中，c(Cu^2＋) = 0.01 mol?L^－1

命题意图：考查学生对离子反应的认识及进行相关计算的能力。

知识依托：Ba^2＋ 与 SO、Ag^＋ 与 Cl^－ 的反应及过量计算。

错解分析：数字运算失误。

解题思路：本题有以下两种解法。

方法1(计算法)：n(Ag^＋) = 0.100 L×0.10 mol?L^－1 = 0.010 mol

n(Ba^2＋) = n (BaCl₂) = = 0.0100 mol

n(Cl^－) = 2n(BaCl₂) = 0.0200 mol

n(SO) = n(CuSO₄?5H₂O) = = 0.0100 mol

首先 Cl^－ 与 Ag^＋ 发生反应生成白色 AgCl 沉淀：

Ag^＋       ＋    Cl^－ ====   AgCl↓

0.010 mol       0.010 mol       0.010 mol

反应后剩余 Cl^－：0.0200 mol－0.010 mol = 0.010 mol。其次 Ba^2＋ 与 SO发生反应生成白色 BaSO₄ 沉淀：

Ba^2＋    ＋   SO====  BaSO₄↓

0.010 mol  0.010 mol     0.010mol

生成BaSO₄ 0.010 mol。反应后溶液中含 Cu^2＋，其浓度为：

c(Cu^2＋) == 0.033 mol?L^－1

与备选项对照，可知答案。

方法2(估算法)：最后 Cu^2＋留在溶液中，溶液浅蓝色，A 项不可选。由 CuSO₄?5H₂O 的质量是3位有效数字，及溶液的体积也是3位有效数字可推知c(Cu^2＋)应为3位有效数字，D 项不可选。由于溶液混合时，只发生 Ag^＋ 与 Cl^－、Ba^2＋与SO的反应，所以也不会逸出气体，C项不可选。

答案：B

评注：就解题效率而言，估算法大大优于计算法。

●锦囊妙计

估算法虽可大大提高解题效率，但其使用范围有一定的局限性，绝大多数计算题是不能用估算法解决的。尝试用估算法解题是好的，但面对每一个题都想用估算法解决，有时也会贻误时间。

●歼灭难点训练

1.(★★★)有规律称：强酸溶液每稀释 10 倍 pH 增加 1 ，强碱溶液每稀释 10 倍 pH 减小 1，但此规律有一定的局限性。试问将 pH = 3 的 H₂SO₄(aq) 稀释 10⁵ ，其 pH 为(   )

A.8                              B.7                              C.2                              D.3

2.(★★★★)将质量分数为 0.052(5.2%)的 NaOH(aq)1 L(密度为 1.06 g?cm^－3)用铂电极电解，当溶液中 NaOH 的质量分数改变了 0.010(1.0%)时停止电解，则此时溶液中应符合的关系是(   )

NaOH的质量分数

阳极析出物的质量/g

阴极析出物的质量/g

A

0.062(6.2%)

19

152

B

0.062(6.2%)

152

19

C

0.042(4.2%)

1.2

9.4

D

0.042(4.2%)

9.4

1.2

3.(★★★★)氢型阳离子交换树脂的主要反应可用下式表示：2R ― H ＋ M^2＋MR₂ ＋ 2H^＋，若将 100 mL 水经过氢型阳离子交换树脂交换后，流出液用 0.10 mol?L^－1的 NaOH 溶液中和，完全反应后用去 NaOH 溶液 20 mL，若此水中存在的阳离子只有 Ca^2＋，则 100 mL 水中含有 Ca^2＋为(    )

A.20.03 mg                  B.40 mg                       C.80.16 mg                  D.160.32 mg

4.(★★★★★)图2―1中横坐标表示完全燃烧时耗用可燃气体 X(X = A、B、C)的物质的量 n(X)，纵坐标表示消耗 O₂ 的物质的量 n(O₂)，A、B 是两种可燃性气体 ，C 是 A、B 的混合气体，则 C 中：n(A)∶n(B)为(   )

A.2∶1                       B.1∶2

C.1∶1                         D.任意                                                          

附：参考答案                                                   难点磁场    图2―1

解析：由于甲分子中含 X：30.4%，且 N(X)∶N(Y) = 1∶2，现乙分子中含X：25.9%，小于 A 中 X 的百分含量，故可估算出乙分子中，N(X)∶N(Y)必小于1∶2，只有 D 选项中N(X)∶N(Y) = 1∶2.5 符合题意。

答案：D

歼灭难点训练

1.提示：酸不可能稀释为碱，也不可能稀释后 pH 变小或不变。

答案：B

2.解析：电解 NaOH(aq) 的实质是电解水。随溶液中水的减少，w(NaOH)逐渐增大，因而 C、D项不可选。电解时阳极产生 O₂，阴极产生 H₂，其质量前者大，后者小，故 B项为正确答案。

答案：B

3.提示：由题意：n(Ca^2＋) =n(H^＋) =n(NaOH)，根据数据可断定n(Ca^2＋)数值为两位有效数字。又：m(Ca^2＋) = n(Ca^2＋)×M(Ca^2＋)，则m(Ca^2＋)数值为两位有效数字。

答案： B

4.提示：首先排除任意比。由图可知： 1 mol A 耗用 0.5 mol O₂，1 mol B 耗用2 mol O₂；若 A、B以1∶1混合，则 1 mol C 耗用 1.25 mol O₂，而图中 1 mol C 耗用1 mol O₂，可见 A、B 混合物中，n(A)∶n(B)＞1∶1。观察备选项可知答案。

答案：A

利用化学反应前后物质间所出现象的差量关系解决化学问题的方法就是差量法。

●难点磁场??

请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。?

在天平左右两盘上各放一只同等规格的烧杯，烧杯内均盛有 1.00 mol? L^－1的 H₂SO₄（aq）100.0 mL，调节天平使其处于平衡状态，然后向两只烧杯内分别放入少量的镁粉和铝粉（设镁、铝的质量分别为a g和b g），假定反应后天平仍处于平衡状态，则：?

(1)a、b应满足的关系式为                       ；?

(2)a、b的取值范围为                           。?

●案例探究??

［例题］将上题中的：“少量镁粉和铝粉”改为：少量镁粉、过量铝粉，其他不变，试求之。

命题意图：考查学生应用差量进行过量计算的能力。

知识依托：Mg、Al 与 H₂SO₄ 的反应；过量计算。

错解分析：应用过量物质的数据进行计算得出错误的结果，忽视有效计算得出不确切的答案。

解题思路：反应前后天平都平衡，表明两烧杯内质量净增数值相等。则可根据反应前后的质量差进行计算。

n(H₂SO₄) = 1.00 mol?L^－1×0.100 L = 0.100 mol

Mg ＋ H₂SO₄ ==== MgSO₄ ＋ H₂↑       Δm

24 g    1 mol                       2 g      22 g

a g                                             

2 Al ＋ 3 H₂SO₄ ====Al₂(SO₄)₃ ＋ 3 H₂↑

54 g        3 mol                                  6 g

   0.100 mol                           

(波纹线上为求出数值，下同)。根据题意：

①＜ 0.100                   (H₂SO₄ 过量)

②b＞1.80                           (Al 过量)

③b g－0.200 g =g        (净增值相等)

由①③得：b＜2.40，结合②可知 b 的范围。

由②③得：a＞1.75，结合①可知 a 的范围。

答案：(1)11 a = 12 b － 2.40

(2)1.75＜a＜2.40，1.80＜b＜2.40

●锦囊妙计

遇到下列情形，可尝试用“差量法”解题：

1.反应前后固体或液体的质量发生变化时；

2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时。

●歼灭难点训练

1.(★★★)10.0 mL 某气态烃在 50.0 mL O₂ 中充分燃烧，得到液态水和 35.0 mL 的气体混合物(所有气体的体积都是在同温同压下测得的)，则该气态烃可能是（      ）

A.CH₄                                                   B.C₂H₆                                                 C.C₃H₈                                                 D.C₃H₆

2.(★★★★)用 H₂ 还原 x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用掉z g H₂，此时生成水的质量为(   )

A.(x－y) g                B.(x － y) g             C.9 z g                         D. z g

3.(★★★★)总压强为 3.0×10⁷ Pa 时，N₂、H₂ 混合气体(体积之比为 1∶3)通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为 2.5×10⁷ Pa，则平衡时混合气体中 NH₃ 的体积分数为(   )

A.35%                         B.30%                         C.                           D.

4.(★★★★★)已知 NH₃ 和 Cl₂ 相遇，发生下列反应：

①8NH₃＋3Cl₂ ==== N₂＋6NH₄Cl      (NH₃过量)

②2NH₃＋3Cl₂==== N₂＋6HCl           (Cl₂过量)

今向过量的 NH₃ 中通入少量的 Cl₂。若开始时 Cl₂、NH₃ 混和气体中 Cl₂ 的体积分数为 x，混合气体反应前后的体积分别是 a L 和 y L。则：

(1)x 的取值范围是__________________；

(2)y 与x 的函数关系是__________________。

附：参考答案

难点磁场

提示：题设条件下，H₂SO₄过量，则：

Mg  ＋    H₂SO₄====MgSO₄＋ H₂↑         Δm

24 g        1 mol                           2 g          22 g

a g                                             

2 Al ＋    3 H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃＋3H₂↑         Δm

54 g        3 mol                              6 g              48 g

b g                                                     

由反应前后天平都平衡得：，即：32 b = 33 a     ①

 ＜ 0.100               ①

由 H₂SO₄过量知：

  ＜0.100                ②

①②联立，解得：b＜2.48。不满足③，舍去。

①③联立，解得：a＜1.75。满足②，为正确答案。

答案：(1)32 b= 33 a     (2)a＜1.75     b＜1.80

歼灭难点训练

1.提示：用体积差进行计算：

C_xH_y(g)＋(x＋)O₂(g)点燃x CO₂(g)＋H₂O(l)            V_前－V_后

1 L                                                                                               1＋

10.0 L                                                                                               25.0 L

y = 6。

答案：BD

2.提示：用固体质量差进行计算：

H₂＋CuOCu＋H₂O                   Δm

  80 g         64 g   18 g                 16 g

    x g－y g

不可用 z g H₂ 进行计算，因为用掉的 H₂ 并非全都参加了反应；不可只用 x g 进行计算，因为 CuO未全部参加反应；不可只用 y g 进行计算，因为 y g 是 CuO 和 Cu 的质量和。

答案：B

3.提示：本题有多种解法，根据压强差计算尤为简捷：由于恒温恒容下，气体的压强比等于物质的量比，所以：