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速解化学计算有妙法

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对于计算型选择题、填空题,只要求给出结果,无需写出计算过程。如果我们能够找到解题的捷径,不仅可以简化求解过程,而且可以节约宝贵的应试时间,对提高考试成绩是非常有益的。下面举例说明速解计算型选择题、填空题的方法,希望同学们能够从中得到有益的启示。

一、 不用计算快速求解

1. 巧用质量比快速判断

例1 下列物质中含氯质量分数为47.65%的化合物是( )

A. AlCl3 B. KCl

C. NaCl D. HCl

解析 根据题意可知,Cl%=47.65%,则该化合物中氯元素的相对原子质量总和应略小于该化合物中另一元素的相对原子质量总和。通过观察四个化学式中两元素的质量比,只有选项B中的M(K) ∶ M(Cl)=39 ∶ 35.5,符合题意,故应选B。

2. 巧用原子个数比快速判断

例2 由X、Y两种元素组成的化合物A和B,已知化合物A的化学式为XY2,其中X%=27.3%,而化合物B中,X%=43%。则化合物B的化学式可能是( )

A. XY5 B. XY4

C. XY3 D. XY

解析 根据题意可知,化合物A中X与Y的个数比为为1 ∶ 2,且X%=27.3%,而化合物B中X%=43%,大于27.3%,X所占质量分数增大,而Y减小,故在化合物B中X与Y的原子个数比必然大于1 ∶ 2,故应选D。

3. 巧用化学方程式快速判断

例3 等体积、等质量分数的稀硫酸分别跟下列固体物质充分反应,所得溶液中溶质质量分数最大的是( )

A. Zn B. ZnO

C. Zn(OH)2 D. ZnCO3

解析 仔细观察方程式Zn+H2SO4 ZnSO4+H2;ZnO+H2SO4 ZnSO4+H2O;Zn(OH)2+H2SO4 ZnSO4+2H2O;ZnCO3+H2SO4 ZnSO4+H2O+CO2。因消耗H2SO4质量相等,所以生成溶液中ZnSO4溶质质量相等。而水的来源有两个:一个是稀硫酸的水,四者皆相等;二是反应生成的水:Zn与H2SO4反应不生成水,故其溶液质量最小,ZnSO4 %最大;ZnO、ZnCO3与H2SO4反应生成一份水,故ZnSO4 %相等;而Zn(OH)2与H2SO4反应生成两份水,故其溶液质量最大,ZnSO4%最小。所以本题应选A。

4. 巧用差量快速判断

例4 在H2与CuO反应的实验中,若有12 g水生成,则试管中剩余固体物质的质量比原氧化铜质量约减少( )

A. 10.7 g B. 12.4 g

C. 16.2 g D. 22 g

解析 H2与CuO反应实质为H2夺取CuO中的氧,被氧化成H2O,CuO失去氧被还原为Cu。试管内固体由CuO变成Cu,减少的量即为参加反应的CuO中氧元素质量,亦即12 g H2O中所含氧元素质量,一定小于12 g,所以应选A。

二、 巧设特殊值快速求解

1. 假设数值为1或m

例5 将Cu粉和Cu(OH)2的混合物在空气中加强热至质量不再改变为止,冷却后称量,剩余固体的质量与原混合物质量相等,则原混合物中的Cu与Cu(OH)2质量之比为______。

解析 两物质在空气中加强热后:Cu+O2 2CuO,其质量增加;Cu(OH)2 CuO+H2O,其质量减小。由题意可知,混合物质量无变化,则m(O2)=m(H2O),假设其质量为1 g,则根据二者质量关系:

2Cu ~ O2, Cu(OH)2~H2O

128 32 98 18

4 g 1 g g 1 g

因此混合物中Cu与Cu(OH)2质量比为:

4 g ∶ g = 36 ∶ 49。

2. 巧设特殊值为100

例6 有一包镁粉和氧化镁的混合物,由实验测得其镁元素的质量分数为68%,则原混合物中氧化镁的质量分数为

( )

A. 20% B. 40%

C. 48% D. 80%

解析 混合物中含镁、氧两种元素,Mg%=68%,则O%=32%。假设混合物质量为100 g,则氧元素质量为32 g,MgO质量为 g=80 g,因此混合物中MgO质量分数为80%,故应选D。

3. 巧设特殊值为某一物质的相对分子质量

例7 把一定质量的CO和CO2的混合气体,通过足量的氢氧化钡溶液中,充分反应后过滤,发现生成的沉淀和所取混合气体质量相等,则原混合气体中碳原子和氧原子的个数比为_______。

解析 CO与CO2混合气体通入Ba(OH)2溶液中,只有CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀和H2O。由题意可知,m(CO)+m(CO2)=m(BaCO3),假设m(BaCO3)=197 g(其相对分子质量),则根据二者质量关系:CO2~BaCO3,混合气体中m(CO2)=44 g,则m(CO)=197 g-44 g=153 g,进而可求得CO与CO2分子个数之比为 ∶ =153 ∶ 28,因此混合气体中碳原子与氧原子的个数比为(153+28) ∶ (153+28×2) =181 ∶ 209。