花俊
[摘要]化學(xué)計(jì)算題種類繁多,計(jì)算過程復(fù)雜,若只按照常規(guī)方法解題,不但浪費(fèi)時(shí)間而且正確率無法保障。因此,掌握一些特殊的解題技巧,對提高化學(xué)計(jì)算題解題效率非常重要。常見的解題技巧有推斷估算法、極限假設(shè)法、十字交叉法等。
[關(guān)鍵詞]化學(xué)計(jì)算;解題技巧;推斷估算法;極限假設(shè)法;十字交叉法
[中圖分類號(hào)]G633.8 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1674-6058(2017)23-0069-01
高中化學(xué)計(jì)算題貫穿整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程,是教學(xué)的重難點(diǎn)。雖然計(jì)算題的題型種類繁多,但是學(xué)生若能掌握一些特殊的解題技巧,則可大大提高解題效率。
一、推斷估算法
推斷算估法是解決復(fù)雜化學(xué)計(jì)算題的一種特殊的、簡便的方法。此方法主要適用于選擇題的解答。有些選擇題看似需要經(jīng)過復(fù)雜計(jì)算才可以得到答案,但經(jīng)過仔細(xì)分析、細(xì)細(xì)琢磨便可發(fā)現(xiàn),通過簡單估算推斷即可得到準(zhǔn)確答案。
[例1]如右圖所示,可燃性氣體X(X=A、B、C)完全燃燒時(shí)所消耗的物質(zhì)的量n(X)用橫坐標(biāo)表示,消耗的氧氣的物質(zhì)的量n(02)用縱坐標(biāo)表示,A、B是兩種可燃性氣體,C是A、B氣體的混合物,則C中n(A):n(B)為( )。
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.任意
分析:本題是推斷估算法運(yùn)用中的一道典型例題。通過結(jié)合題目給定的信息進(jìn)行推斷估算,則可達(dá)到快速解題的目的,而且大大提高了解題的正確率。
解:據(jù)圖可知,1molA消耗0.5molO2,1molB消耗2molO2;若A、B以1:1混合時(shí),則1mol C消耗1.25molO2,然而圖中1mol C消耗1molO2,因此可以推斷出A、B混合物,n(A):n(B)>1:1,結(jié)合給定答案可知,A為正確選項(xiàng)。
評注:推斷估算法是一種特殊的解題方法,學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,需要對這類題目多加練習(xí),做好歸納總結(jié),為快速高效地解題打好基礎(chǔ)。
二、極限假設(shè)法
在解決化學(xué)計(jì)算問題的過程中,由于某些問題給定的條件模棱兩可或者條件缺失,導(dǎo)致不能直接計(jì)算出準(zhǔn)確的結(jié)果,這時(shí)可以假設(shè)處于某種極限條件下,再根據(jù)假設(shè)求得計(jì)算值的范圍。極限假設(shè)法是一種特殊的解題方法,需要根據(jù)具體情況具體分析。
[例2]在某未知濃度的硝酸中溶解22。4 g的單質(zhì)鐵,反應(yīng)后總共收集到0.3 mol NO2和0.2mol NO。則下列選項(xiàng)中正確的是( )。
A.反應(yīng)后生成的鹽只有Fe(NO3)3
B.反應(yīng)后生成的鹽只有Fe(NO3)2
C.產(chǎn)物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量之比為1:3
D.產(chǎn)物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物質(zhì)的量之比為3:1
分析:經(jīng)分析可知本題產(chǎn)物不能確定,可能為Fe(NO3)2或者Fe(N3)3,還有可能是二者的混合物。根據(jù)本題的特點(diǎn)可以用極限假設(shè)法進(jìn)行求解。
解:用極限假設(shè)法分析,當(dāng)產(chǎn)物只有Fe(N3)3時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.2mol;當(dāng)產(chǎn)物只有Fe(N3)2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.8mol。而實(shí)際的轉(zhuǎn)移電子數(shù)為:0.3×1+0.2×2=0.9(mol)。因此產(chǎn)物為Fe(N3)2和Fe(N3)3的混合物。設(shè)Fe(N3)2和Fe(N3)3的物質(zhì)的量分別為a、b,則a+b=0。4,2a+3b=0.9,聯(lián)立兩式解得:a=0.3,b=0.1,答案為D。
評注:這是一道典型的可運(yùn)用極限假設(shè)法解答的題目。用極限假設(shè)法解題不但可以縮短解題時(shí)間,而且可以提高解題的正確率。
三、十字交叉法
十字交叉法主要應(yīng)用于二元混合物或組成的計(jì)算過程中,由二元一次方程公式演變而成。如果題目給定兩個(gè)組分的總量和二者的平均值,求二者之間的比例,即可用此方法計(jì)算。十字交叉法是一種特殊的計(jì)算方法,熟練應(yīng)用后可達(dá)到高效解題的目的。
[例3]現(xiàn)有100 g的Li2CO3和BaCO3的混合物,當(dāng)它們和一定濃度的HCl溶液反應(yīng)時(shí),所消耗的鹽酸量和100 g CaCO3消耗的該濃度的鹽酸的量相等。計(jì)算該混合物中Li2CO3和BaCO3的物質(zhì)的量之比( )。
分析:題目中,碳酸鋰與碳酸鋇的分子量是隱藏的已知條件,給定的Li2CO3和BaCO3的混合物的質(zhì)量可以看作二者的平均分子量。
解:根據(jù)十字交叉法:
因此,Li2CO3和BaCO3的物質(zhì)量之比為97:26。
評注:本題是采用十字交叉法解答的典型例題,通過解題過程可知,此種方法的解題過程簡單明了,可以幫助學(xué)生少走彎路。
綜上所述,解決化學(xué)計(jì)算題的方法有很多,但是掌握特殊方法,在某種程度上可以大大提高解題的效率和正確率。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需做好歸納總結(jié),根據(jù)各題目的特點(diǎn),選擇最高效的解題方法。
(責(zé)任編輯羅艷)endprint