杭奕亦

(江蘇省揚(yáng)中市高級(jí)中學(xué)高三1班 212200)

作為高考必考的內(nèi)容之一，化學(xué)科目?jī)?nèi)容較多，涉及到反應(yīng)方程式和定律等知識(shí)，同時(shí)由于該部分知識(shí)出題的靈活性也比較大，使得許多同學(xué)常常在解題中常常犯錯(cuò)，影響了最終的考試成績(jī).為了攻克高中化學(xué)解題難關(guān)，使我們可以迅速、準(zhǔn)確地解決有關(guān)問(wèn)題，就需要牢固掌握和靈活運(yùn)用各種解題方法與技巧.強(qiáng)化該方面知識(shí)的專項(xiàng)訓(xùn)練對(duì)于提高化學(xué)成績(jī)至關(guān)重要.

一、守恒法及其在解題中的應(yīng)用

守恒定律是自然界普遍存在的一種規(guī)律.守恒定律在化學(xué)解題中的應(yīng)用，實(shí)際上就是化學(xué)反應(yīng)前和反應(yīng)后的物質(zhì)元素種類以及總質(zhì)量保持一致，借此來(lái)列出相應(yīng)的求解等式方程.守恒法解題的關(guān)鍵在于對(duì)化學(xué)反應(yīng)中各種物質(zhì)的改變進(jìn)行準(zhǔn)確判定，明確它們?cè)诜磻?yīng)過(guò)程中的相互關(guān)系，必要的時(shí)候可以通過(guò)將化學(xué)反應(yīng)中的各種關(guān)系式列出來(lái)，這樣可以更加直觀地明確其中蘊(yùn)含的隱藏關(guān)系信息.在實(shí)際的解題過(guò)程中，根據(jù)守恒判定標(biāo)準(zhǔn)或指標(biāo)的不同，可以分成質(zhì)量守恒法、元素守恒法、電子守恒法、電荷守恒法以及化合價(jià)守恒法等等.下面結(jié)合具體例題，對(duì)常用的幾種守恒法在解題中的實(shí)際應(yīng)用流程進(jìn)行分析.

1.質(zhì)量守恒法及其應(yīng)用.質(zhì)量守恒法，顧名思義，就是指在化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總量保持一致，不會(huì)出現(xiàn)增減情況.

例1 已知某氫氧化鉀固體中水和碳酸鉀的占比分別為2.8%和7.2%，現(xiàn)取1g該類型的氫氧化鉀固體融入到盛有50mL濃度為3mol/L鹽酸的燒杯中，之后再加入濃度為1.07ml/L的氫氧化鉀溶液30.8mL,待反應(yīng)徹底后將燒杯中的混合溶液進(jìn)行加熱蒸干，試求其中所得固體的質(zhì)量總和為( ).

解析如果按部就班，列出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)進(jìn)行依次求解，那么計(jì)算量比較大，并且很容易犯錯(cuò).但是如果可以運(yùn)用質(zhì)量守恒法，根據(jù)反應(yīng)后所得固體是氯化鉀，其中的氯元素都來(lái)自于鹽酸溶液，所以以氯元素質(zhì)量守恒可以直接列出相應(yīng)的求解等式方程：n(KCl)=n(HCl),所以可得m(KCl)=0.05×3×74.5=11.175g.

2.元素守恒法及其應(yīng)用.元素守恒法就是化學(xué)反應(yīng)前后的各種化學(xué)元素僅在形式上出現(xiàn)了一些改變，本質(zhì)上不會(huì)發(fā)生增減改變，根據(jù)反應(yīng)前后元素的一致性可以列出求解問(wèn)題的等式方程.

例2 在水中放入過(guò)氧化鈉和鋁的混合物4.2g，反應(yīng)完后發(fā)現(xiàn)無(wú)固體剩余，之后向其中加入濃度為4mol/L的鹽酸溶液100.00mL，恰好將反應(yīng)所生成的沉淀完全溶解掉，試求原混合物中過(guò)氧化鈉和鋁各自的質(zhì)量？

解析該道化學(xué)題解題的突破口是要明確所放入的鹽酸溶液“恰好”溶解所生成的沉淀.假定過(guò)氧化鈉和鋁的質(zhì)量分別為Xmol和Ymol，那么根據(jù)題干已知道的信息可得：78×X+27×Y=4.2g.之后運(yùn)用元素守恒法，根據(jù)納元素、氯元素和氯元素三種化學(xué)元素在化學(xué)反應(yīng)后的守恒關(guān)系得出：Al-AlCl3；Na2O2—2NaCl，這樣就可以得出：2X+3Y=4×0.1.通過(guò)聯(lián)立上述這兩個(gè)方程就可以直接求出X=0.01mol，Y=0.062mol，進(jìn)而可以求出原混合物中過(guò)氧化鈉和鋁的質(zhì)量分別為0.78g和1.674g.

二、假設(shè)法及其在解題中的應(yīng)用

所謂的假設(shè)法，實(shí)際上就是先假定某種條件成立，然后將該條件作為已知條件來(lái)進(jìn)行一步步推到，最終看看所推斷出的結(jié)果是否滿足預(yù)定的假設(shè)條件，根據(jù)假設(shè)條件是否成立來(lái)判斷相應(yīng)的解題正誤.在實(shí)際的應(yīng)用中，根據(jù)假設(shè)方式的差異，分成賦值假設(shè)法、過(guò)程假設(shè)法和極端假設(shè)法等.其中的賦值假設(shè)法就是為某些問(wèn)題中的關(guān)鍵參數(shù)賦予一定特殊值來(lái)直接進(jìn)行求解，借此來(lái)判斷答案正誤；過(guò)程假設(shè)法則是在條件多樣性而無(wú)法確定未知化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的時(shí)候，對(duì)整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程先明確一種情況，之后依次推到得出答案；極端假設(shè)法則是在解決某些比較復(fù)雜的化學(xué)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)對(duì)研究對(duì)象或化學(xué)反應(yīng)的極限值來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題.在實(shí)際解題中應(yīng)用極端假設(shè)法的過(guò)程中，需要先找出題干信息中可能會(huì)影響解題結(jié)果的不確定因素，之后對(duì)不確定因素的邊界值(如最小值或最大值等)進(jìn)行確定，然后在極端值狀態(tài)下來(lái)進(jìn)行判斷.

例3 在50g稀鹽酸溶液(溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%)中投入3.5g某二價(jià)金屬單質(zhì)，在反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)金屬還有剩余；如果將2.5該金屬單質(zhì)投入到上述相同的溶液中，待反應(yīng)結(jié)束后加入該金屬還會(huì)發(fā)生反應(yīng)，那么所加入的金屬單質(zhì)是( ).

A.Mg B.Ca C.Fe D.Zn

解析通過(guò)對(duì)題干信息進(jìn)行認(rèn)真地分析，可以確定上述兩個(gè)反應(yīng)中為兩種情況，一種是稀鹽酸得到完全反應(yīng)，金屬有剩余，另一種則是金屬得到完全反應(yīng)，稀鹽酸有剩余.為了解決該道化學(xué)題，解題的突破口就是要確定所投入金屬單質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量，這是不確定的因素.針對(duì)這種情況，可以借助極限假設(shè)法來(lái)確定該金屬單質(zhì)相對(duì)原子質(zhì)量的最小值和最大值，且二者分別是在上述兩種反應(yīng)中可以得到，即該金屬單質(zhì)的相對(duì)原子質(zhì)量位于20～28范圍內(nèi).根據(jù)題干A、B、C和D選項(xiàng)中所給出的各個(gè)金屬單質(zhì)中僅有Mg(相對(duì)原子質(zhì)量為24)符合該極限假設(shè)范圍，所以其自然是本道題的正確答案.

三、模型構(gòu)建法及其在解題中的應(yīng)用

模型構(gòu)建法在解決化學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用，主要是在進(jìn)行系統(tǒng)地歸納和總結(jié)化學(xué)解題思路和方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用相關(guān)的化學(xué)規(guī)律來(lái)構(gòu)建相應(yīng)的解題模型，以借此來(lái)達(dá)到化繁為簡(jiǎn)，降低解題難度的目的.在實(shí)際的解題過(guò)程中，常用的解題模型主要包括方程組模型、關(guān)系式模型、討論模型等等，具體需要結(jié)合實(shí)際的題干信息來(lái)進(jìn)行合理確定.以討論模型為例，其就是結(jié)合題干信息所給出的各種信息和條件，通過(guò)提出和驗(yàn)證假設(shè)的成立性來(lái)達(dá)到求解有關(guān)化學(xué)問(wèn)題的一種模型解法，具體可以分成分類討論法、范圍討論法和極值討論法等.

例4 在光照作用下，aL的氫氣和氯氣反應(yīng)恰好完全(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)條件下)，所得反映氣體恰好和bmol NaOH完全發(fā)生反應(yīng)，生成鹽類，那么可知a和b之間的關(guān)系不可能是下述哪種情況( ).

A.B-a/22.4 B.b

C.b>a/22.4 D.b≥a/11.2

解析針對(duì)該道化學(xué)問(wèn)題，可以直接采用分情況討論的方式，具體就是分別討論氫氣過(guò)量、氯氣過(guò)量以及恰好完全反應(yīng)條件下的情況.但是這道題是一個(gè)選擇題，如果直接按照常規(guī)解題方式，就猶如做了一道計(jì)算題.針對(duì)這種情況，可以直接采用討論模型中的極值討論法，假定混合氣體中僅包含氫氣，那么可得b=0，反之如果僅包含氯氣，那么b=a/11.2，這樣就可以直接確定b的取值范圍為：0

總之，高中化學(xué)解題方法技巧眾多，包括守恒法、假設(shè)法和模型構(gòu)建法等等，這些方法的恰當(dāng)應(yīng)用，均可以起到化繁為簡(jiǎn)，降低解題難度，提高解題準(zhǔn)確度和效率的作用.因此，為了提升自身的化學(xué)解題能力，高中生必須要平時(shí)強(qiáng)化自身對(duì)于常用解題方法技巧的訓(xùn)練.