馬亞樓 楊明鋒 康阿娟
隨著新課程的實施,難度較大的計算題大大減少,但隨之出現的計算型選擇題層出不窮,為此,筆者結合近年來的中考化學試題,給出幾種這些試題的巧解方法,以期對讀者有所幫助。
一、關系式法
關系式法是根據有關反應的化學(離子)方程式或有關物質的化學式,利用反應的相互關系(可通過中介物質)或元素的守恒關系,找出有關物質間的相互關系——關系式,從而利用關系式進行計算。關系式法是求解多步反應計算題的“法寶”。
例1 (2021廣西賀州中考題)將含有CH4和H2的混合氣體6 g完全燃燒,把產生的氣體通人足量的澄清石灰水中,得到20 g白色沉淀。則原混合氣體中CH4和H2的質量比為(
)。
A.2:3 B.3: 10 C.8:1 D.8:7
解析甲烷燃燒生成水和二氧化碳.二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水,根據反應的化學方程式及其提供數據可以進行計算。
點評 本題主要考查學生運用化學方程式進行計算和推斷的能力,計算時要注意規(guī)范性和準確性。
二、差量法
差量法是根據反應前后有關物質的差量(如固體的質量差量、氣體的體積差量、物質的量差量等),利用差量與有關反應物或生成物之間的比例關系進行計算,對于存在某種差量的計算題,應用差量法可巧妙求解。
例2 (2021年德陽市中考題)碳酸氫鈉( NaHCO3)是發(fā)酵粉的主要成分,常用于制作糕點、饅頭的發(fā)泡劑。某同學為探究發(fā)酵粉樣品中NaHCO3的質量分數,他取樣品20.0 g,進行如圖1所示實驗探究:
假設樣品中除NaHCO3之外的其他成分加熱不發(fā)生變化,也不與鹽酸反應,直接進入固體B中。下列判斷正確的是(
)。
A.加熱產生CO,的質量為3.1 g
B.固體A中含有Na.CO3的質量為7.5 g
C.蒸發(fā)結晶得到的固體B中含有剩余的HCI
D.原發(fā)酵粉樣品中的NaHCO3的質量分數為84.0%
解析碳酸氫鈉分解的化學方程式為:
三、守恒法
守恒法是根據有關守恒原則(如反應前后總質量守恒、反應前后相同元素的原子(離子)或原子團的個數(或物質的量)守恒、氧化還原反應中氧化劑與還原劑得失電子數(或物質的量)守恒等、電解質溶液中陰陽離子所帶電荷數(或物質的量)守恒等),變中找不變,抓住不變量,迅速建立等量關系,從而進行求解。對于存在某種守恒關系的計算題,應用守恒法,可揭示本質,避繁就簡。
1.質量守恒法
例3 (2021天津中考題)將一氧化碳和二氧化碳的混合氣體3.2 g通過足量灼熱氧化銅粉末,充分反應,將所得的氣體全部通人足量的氫氧化鋇溶液中,氣體全部被吸收,生成白色碳酸鋇沉淀,溶液質量減少15.3 g。則原混合氣體中碳、氧元素的質量比為______(填最簡比)。
評注 根據化學變化前后元素質量不變,判斷出所生成沉淀中所含碳元素質量即原混合氣體中碳元素質量,是解答問題的關鍵。
2.元素守恒法
例4 (2021湘潭中考題)取一定質量的Fe( OH),固體加熱至550℃完全分解為Fe2O3和H2O3溫度提高到1400℃時,Fe2O3繼續(xù)分解為復雜的鐵的氧化物和O2;將產生的氣體先通過濃硫酸,濃硫酸質量增加5.4 g,再通過灼熱的銅網,銅網質量增加0.8 g(產生的氣體均被完全吸收)。則所得復雜的鐵的氧化物化學式為(
)。
A. Feo B.Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
分析一定條件下氫氧化鐵分解生成氧化鐵和水,氧化鐵繼續(xù)分解為復雜的鐵的氧化物和氧氣,濃硫酸能夠吸收水蒸氣,加熱時銅和氧氣反應生成氧化銅,根據反應的化學方程式、質量守恒定律及其反應的化學方程式可以進行相關方面的計算。
解設氫氧化鐵質量為x,將產生的氣體先通過濃硫酸,濃硫酸質量增加5.4 g,再通過灼熱的銅網,銅網質量增加0.8 g,說明氫氧化鐵分解生成水的質量是5.4 g,Fe2O3繼續(xù)分解生成氧氣質量是0.8 g,
例5 (2021河南節(jié)選)某有機物與N2O4反應釋放能量,可做高能能源。該有機物18g與一定質量的N2O4恰好完全反應,可生成26. 4gCO2、21. 6g H2O和25. 2g N:,實驗測得其相對分子質量為60,該有機物的化學式為
。
解析本題考查質量守恒定律和如何根據物質的質量計算化學計量數。
四、極端假設法
極端假設法是將所研究的問題假設成某種“極限狀態(tài)”(如將混合物假設為純凈物,將平行反應假設為單一反應,將多種產物假設為單一產物,將可逆反應假設為完全不反應或完全反應等),進行極端分析,使問題的變化趨勢一目了然,從而求解。
例7(2021河南中考題)現將含有某一種氯化物雜質的MgCl:粉末95 g溶于水后,與足量的AgNO3溶液反應,可生成AgCI沉淀290 g。則MgCI2中含有的雜質可能是(
)。
A. NaCI B.CaC12 C.AICl3 D.KCI
解析解答本題運用極端假設法即可。
假設該物質95g全部為MgCI2,由化學方程式可知:
例8 (2021年四川達州中考題)已知一包鐵粉中含有兩種雜質,小明同學取5.6 g該粉末,向其中加入足量的稀硫酸,充分反應后,得到0.5 g氫氣。則該樣品中的雜質可能是(
)。
A.Mg和Zn
B.Al和Zn
C.Zn和Cu
D.Mg和Cu
解析本題考查根據化學方程式的簡單計算。分析Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑可知.每56份質量的鐵與足量的稀硫酸反應能生成2份質量的氫氣,則5.6 g的鐵能生成0.2 g的氫氣<0.5 9,說明混入的雜質5.6 g與稀硫酸反應生成氫氣的質量應大于0.5 g;分析Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑可知,每65份質量的鋅與足量稀硫酸反應能生成2份質量的氫氣,則5.6 g的鋅能生成氫氣的質量<0.2 g,分析Mg+H2SO4==