巧解在选择题中的运用

1 金属与浓、稀硝酸的反应问题的巧解

此类题目常电子守恒和氮原子守恒求解。即金属失去的电子总数=硝酸得到的电子总数;参加反应的H N O3起到两个作用, 其一是起到酸性作用, 其二是起到氧化剂作用, 则参加反应的H N O3等于其酸性作用的H N O3与起氧化剂作用的H N O3之和。

例1 38.4mg Cu与适量HNO3反应, Cu被全部作用后, 共收集到22.4m L气体 (标准状况下) , 则反应消耗的H N O3的物质的量可能是 ()

解析:此题若按常规方法求解, 可设与H N O3反应生成的气体中含有x m o l N O2和y m o l N O, 然后根据题意列二元一次方程可求解, 但耗时、费力。而如果运用巧解, 可快速解题。

根据氮原子守恒有如下关系:

所以共消耗HNO3:1.0×10-3mol+1.2×10-3mol=2.2×10-3mol

2 在电解质溶液中利用电荷守恒巧解

电解质溶液中涉及到微粒浓度及个数比等问题时, 可利用溶液呈现电中性或电荷守恒快速求解。

例2将KCl和KBr混合物13.4g溶于水配成5 0 0 m l溶液后, 再通入过量的C l2, 反应后将溶液蒸干, 得到固体11.175g, 则原配溶液中K+、Cl-、Br-的物质的量浓度之比为 ()

解析:运用电荷守恒, 因为溶液呈现电中性, 所以有n (K+) =n (Cl-) +n (Br-) , 符合此条件的只有A。

3 在氧化还原反应中利用电子守恒巧解

例3 0.64g Cu与浓HNO3反应, Cu完全反应后, 收集到标准状况下气体0.3 3 6 L将收集到气体的集气瓶倒立于水中, 再慢慢通入O2至溶液充满整个集气瓶, 则通入的O2为 ()

解析:由题意知n (Cu) =0.64/64mol=0.01mol, n (NO2+NO) =0.336/22.4mol=0.015mol, 涉及的反应依次为:

图示表示为:

由图示可知H N O3在整个反应前后不变, 则C u失的电子数应等于O2得到的电子数, 所以根据电子守恒有如下关系:n (Cu) ×2=n (O2) ×4, 所以选A。

4 利用化学式的特征巧解

这类题目看似条件不足, 无法求解, 实际上可以利用各种物质的化学式中各元素原子或各原子团之间的特殊比例关系, 轻易地得出答案。

例4 KCl、KCl O、KCl O3的混合物中氯元素的质量分数为4 0%, 则混合物中氧元素的质量分数是 ()

解析:此题许多同学误选D选项, 认为三种物质的混合物而数据只有一个, 无法求解。其实则不然, 只要我们仔细观察三种物质的化学式, 它们都有一个共同的特征, 即K原子和Cl原子个数比为1∶1, 所以, 三种物质中K元素与C l元素的质量比相等且质量比与质量分数之比相等, 所以, w (K) :w (Cl) =39:35.5, 则w (K) =43.9%, 则w (O) =1-w (K) -w (Cl) =1-40%-43.9%=16.1%。

答案:C

例5苯和甘油组成的混合物, 若碳的质量分数为6 0%, 则氢元素的质量分数为 ()

解析:由于C6H6和C3H8O3在组成上四五无规律可循, 容易错选D选项。

由于混合物中碳的质量分数为定值, 故两组分确定, 氢的质量分数确定。

【巧解一】分子式改写法

以C6H6中C、H原子个数比为1∶1为标准, 将C3H8O3改写为C3H3 (H5O3) , 则,

【巧解二】极端假设法

C6H6中w (H) =6/8×1 0 0%=7.7%;C3H8O3中w (H) =8/92×100%=8.7%, 则混合气体中氢的质量分数介于7.7%与8.7%之间。答案:B

5 利用原子守恒巧解

此类题目题干比较长, 涉及到的化学反应和数据较多、如按常规思路计算较为繁琐。此时, 如果能够能够抓住某种守恒关系, 忽略中间过程, 便可快速求解。

例6有一在空气中暴露过的KOH固体, 经分析知其内含H2O7.62%、K2CO3 2.38%、KOH90%, 若将此样品1g加入到含HCl1.68g的稀盐酸中, 过量的酸用2 0%的K O H溶液中和, 蒸发中和后的溶液可得到固体质量为 ()

解析:原样品中的K2C O3、K O H首先要与加入的盐酸反应, 方程式为:K2C O3+2 H C l=2 K C l+H2O+C O2↑、K O H+H C l=K C l+H2O, 然后, 过量的盐酸再与2 0%的K O H溶液恰好中和发生K O H+H C l=K C l+H2O反应, 盐酸中的氯原子都与钾原子结合成了K C l, 即存在如下关系:所以m (KCl) = (1.68×75.5) ÷36.5=3.48g

答案:A

6 利用差量方法巧妙求解

例7在一个x L的密闭容器中放入y L的A气体和z L的B气体, 在一定条件下发生反应:3A (g) +B (g) n C (g) +2D (g) , 达到平衡后, A的浓度减少1/2, 混合气体的平均相对分子质量比原气体增大1/8, 式中n值为 ()

解析:此题目的特点是容器体积以及反应物的量均用未知数表示, 如果用常规思路“三态法”求解, 计算量相当大, 此时应该注意应用解题技巧。由题意知反应后混合气体的平均相对分子质量比原气体增大1/8, 因为反应物与生成物均为气体, 则反应前后气体的总质量不变, 而平均相对分子质量却减小了, 说明反应过程中气体总的物质的量减小了, 所以此反应是个气体体积缩小的反应, 即n+2<3+1, n<2且n为正整数, 则n=1, 所以选A。

摘要：由于传统教育的影响, 高中生在解化学题时经常会受到思维定势的影响, 按常规思路进行解题计算, 耗时而且费力。而高考选择题的设计常常具备巧解的特点, 如巧用元素守恒、化合价升降总数相等、电荷守恒或方程式中各物质的化学计量数的关系等等, 如果能够在做题过程中恰到好处地运用巧解, 有许多看似非常复杂的问题便迎刃而解。因此, 同学们在学习过程中应注意巧解的运用, 以便在解化学选择题时能够得心应手, 收到事半功倍的效果。

关键词：氧化反应,守恒