5．实验室用H₂还原m g CuO，当大部分固体变红时，停止加热，冷却后，称得残留固体的质量为n g，共消耗H₂的质量为w g，此时生成水的质量为(　)

A．(m－n)8/9 g　 　　 B．(m－n)9/8 g

C．9w/40 g 　　 D．9w g

[解析]　反应方程式及量的关系为：

CuO＋H₂Cu＋H₂O　Δm

80　2　　64　 18　 　16

　w　　　 　m－n

利用氢气和固体差量可以得到两个数值，B、D选项均符合题意。而实际上实验室里用氢气还原氧化铜时，消耗的氢气应包括排除装置中的空气、还原氧化铜、冷却铜三部分，所以题目中所给氢气的质量并不是实际还原CuO所消耗的氢气的质量，不能以此计算，应采用差量法计算结果。

[答案]　B

4．将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x)，投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体V L。下列关系式中正确的是(　)

A．x＝V/(11.2n)　 　 B．0<x≤0.5

C．V＝33.6n(1－x)　 　　 D．11.2n<V≤22.4n

[解析]　发生的反应为：

2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑

2Al＋2NaOH＋2H₂O===2NaAlO₂＋3H₂↑

得总反应为：

Na＋Al＋2H₂O===NaAlO₂＋2H₂↑

①若全是Na时，V＝11.2n

②若Na、Al恰好反应时，V＝22.4n

故11.2n<V≤22.4n

[答案]　D

第4法　差量法

　(1)差量法的应用原理

差量法是指根据化学反应前后物质的量发生变化，找出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例，然后求解。如：

2C(s)＋O₂(g)===2CO(g) Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气)

2 mol　1 mol　2 mol　 24 g　1 mol 22.4 L(标况)

(2)使用差量法的注意事项

①所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。

②有关物质的物理量及其单位都要正确地使用。

③对于固体、液体，差量可以是质量差、微粒个数之差；对于气体，差量还可以是同温、同压下的体积差。

　a g铁粉与含有H₂SO₄的CuSO₄溶液恰好完全反应后，得到a g铜，则参与反应的CuSO₄与H₂SO₄的物质的量之比为(　)

A．1∶7　 B．7∶1

C．7∶8　 D．8∶7

[解析]　溶液中发生的反应有：Fe＋CuSO₄===Cu＋FeSO₄，Fe＋H₂SO₄===FeSO₄＋H₂↑，由于a g铁粉反应后得到a g 铜，而第一个反应是固体增重的反应，因此铁粉在与CuSO₄溶液反应后，又继续与H₂SO₄反应，n(Cu)＝n(CuSO₄)＝ mol，n(H₂SO₄)＝(a－×56)/56＝ mol，n(CuSO₄)∶n(H₂SO₄)＝7∶1。

[答案]　B

3．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H₂SO₄反应，生成H₂ 2.8 L(标准状况)，原混合物的质量可能是(　)

A．2 g　　　 B．4 g　

C．9 g　　　 D．10 g

[解析]　由n(H₂)＝＝0.125 mol知，生成0.125 mol H₂需金属的质量分别为m(Zn)＝65 g·mol^－1×0.125 mol＝8.125 g，m(Mg)＝24 g·mol^－1×0.125 mol＝3 g，m(Al)＝2×27 g·mol^－1×0.125 mol/3＝2.25 g，由平均值原理：m(最小)<m(混)<m(最大)，即2.25 g<m(混)<8.125 g，故选择B。

[答案]　B

第3法　极值法

(1)极值法的含义

极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。

(2)极值法解题的基本思路

极值法解题有三个基本思路：

①把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。

②把混合物假设成纯净物。

③把平行反应分别假设成单一反应。

(3)极值法解题的关键

紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。

(4)极值法解题的优点

极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题假设为极值问题，使解题过程简化，解题思路清晰，把问题化繁为简，由难变易，从而提高了解题速度。

　在含有a g HNO₃的稀硝酸中，加入b g铁粉充分反应，铁粉全部溶解并生成NO，有g HNO₃被还原，则a∶b不可能为(　)

A．2∶1　 B．3∶1

C．4∶1　 D．9∶2

[解析]　Fe与HNO₃反应时，根据铁的用量不同，反应可分为两种极端情况。

(1)若Fe过量，发生反应：

3Fe＋8HNO₃(稀)===3Fe(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

则有∶＝3∶8，解得：＝

此为a∶b的最小值。

(2)若HNO₃过量，发生反应：

Fe＋4HNO₃(稀)===Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O

则有∶＝1∶4，

解得：＝

此为a∶b的最大值。

所以a∶b的取值范围为≤≤，即a∶b的值在此范围内均合理。

[答案]　A

2．(原子守恒和电子守恒法)若将12.8 g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，得NO、NO₂混合气体5.6 L(标准状况下)。则所消耗硝酸的物质的量是________，生成NO的体积为________L。

[解析]　由氮原子守恒

n(HNO₃)＝n(NO、NO₂)＋2n[Cu(NO₃)₂]

＝＋2×＝0.65 mol，

由题意知

解之：n(NO)＝0.075 mol

V(NO)＝0.075 mol×22.4 L/mol＝1.68 L。

[答案]　0.65 mol　1.68

第2法　平均值法

平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。其依据的数学原理是两个数M₁和M₂(M₁<M₂)的算术平均值一定介于两者之间，即M₁<M<M₂。此法又可称为“中间值法”，因此，只要求出两组分(或多组分)物质的某种“特性数量”平均值M，就可以判断两组分(或多组分)物质“特性数量”M₁和M₂的取值范围，再结合题给条件即可迅速求出正确答案。平均值法解题范围很广，特别适合于缺少数据而不能直接求解的混合物判断题。

　两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到11.2 L H₂(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为(　)

A．Mg和Ag　 　　　 B．Zn和Cu

C．Al和Zn　 　 D．Al和Cu

[解析]　本题可用平均摩尔电子质量(即提供1 mol电子所需的质量)法求解。反应中H^＋被还原生成H₂，由题意可知15 g金属混合物可提供1 mol e^－，其平均摩尔电子质量为15 g·mol^－1。选项中金属Mg、Zn、Al的摩尔电子质量分别为12 g·mol^－1、32.5 g·mol^－1、9 g·mol^－1，其中不能与盐酸反应的Ag和Cu的摩尔电子质量可看做∞。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中一种金属的摩尔电子质量大于15 g·mol^－1，另一金属的摩尔电子质量小于15 g·mol^－1。

[答案]　B

1．(质量守恒法)白色固体PCl₅受热即挥发并发生分解：PCl₅(s) PCl₃(g)＋Cl₂(g)。现将5.84 g PCl₅装入2.05 L真空密闭容器中，在277 ℃达到平衡，容器内压强为1.01×10⁵ Pa，经测定平衡时混合气体的物质的量为0.05 mol，则平衡时混合气体的相对分子质量为________。

[解析]　根据质量守恒可知m(混)＝5.84 g，故M＝＝116.8 g/mol。

[答案]　116.8

4．电荷守恒法

(1)溶液中阴离子带的负电荷数等于阳离子带的正电荷数。

(2)离子方程式中反应前后正、负电荷的代数和相等。

　某溶液中仅含有Na^＋、Mg^2＋、SO、Cl^－四种离子，其物质的量浓度比为Na^＋∶Mg^2＋∶Cl^－＝3∶5∶5，若Na^＋浓度为3 mol·L^－1，则SO的浓度为(　)

A．2 mol·L^－1　　　B．3 mol·L^－1

C．4 mol·L^－1　 D．8 mol·L^－1

[解析]　根据电荷守恒可知

3 mol/L×1＋5 mol/L×2＝5 mol/L×1＋c(SO)×2

c(SO)＝4 mol/L。

[答案]　C

3．电子守恒法

氧化还原反应过程中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

　(2012·海南高考)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L^－1MO溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是(　)

A．M　 B．M^2＋

C．M^3＋　 D．MO^2＋

[解析]　根据电子得失相等。锌0.003 mol，可失电子0.006 mol，若M化合价由＋5变为x，则(5－x)×0.02×0.1＝0.006，可得x＝＋2。

[答案]　B

2．原子守恒法

化学反应是原子的重新组合的过程，化学反应前后原子的物质的量不会改变，即原子守恒。

　V₂O₃和V₂O₅按不同物质的量之比混合可按化学计量数发生完全反应：xV₂O₅＋yV₂O₃===zV_nO_2n＋1

(1)若反应物的物质的量之比x∶y为________，可得到V₆O₁₃；

(2)若反应物的物质的量之比x∶y为________，可得到V₃O₇。

[解析]　(1)根据V、O原子守恒可得

可求＝。

(2)同理求＝。

[答案]　(1)2∶1　(2)5∶1

1．质量守恒法

质量守恒法是依据化学反应前后反应物参加反应的总质量与生成的生成物总质量相等的原理，进行有关计算。

　在反应A＋2B===C＋2D中，已知C和D的相对分子质量之比为22∶9，当1.6 g A与B完全反应后，生成4.4 g C，则在此反应中参与反应的B和生成的D的质量之比为(　)

A．16∶9　　　　B．23∶9

C．32∶9　 　　　 D．46∶9

[解析]　根据A＋2B===C＋2D知生成4.4 g C时生成D的质量为×4.4 g＝3.6 g，由质量守恒定律知参加反应的B的质量为3.6 g＋4.4 g－1.6 g ＝6.4 g，故参加反应的B与生成的D的质量比为6.4 g∶3.6 g＝16∶9。

[答案]　A

9．含有a mol FeBr₂的溶液中，通入x mol Cl₂。下列各项为通Cl₂过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是(　)

A．x＝0.4a，2Fe^2＋＋Cl₂===2Fe^3＋＋2Cl^－

B．x＝0.6a，2Br^－＋Cl₂===Br₂＋2Cl^－

C．x＝a，2Fe^2＋＋2Br^－＋2Cl₂===Br₂＋2Fe^3＋＋4Cl^－

D．x＝1.5a，2Fe^2＋＋4Br^－＋3Cl₂===2Br₂＋2Fe^3＋＋6Cl^－

[解析]　因为还原性Fe^2＋>Br^－，在FeBr₂溶液中通入少量Cl₂时发生反应：2Fe^2＋＋Cl₂===2Fe^3＋＋2Cl^－；通入过量Cl₂时发生反应：2Fe^2＋＋4Br^－＋3Cl₂===2Br₂＋2Fe^3＋＋6Cl^－。所以当x≤0.5a时只发生前一个反应，当x≥1.5a时只发生后一个反应，当0.5a<x<1.5a时，Fe^2＋全部参加反应，Br^－部分参加反应，故选B。

[答案]　B