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有几个人喜欢计算题,费时费力,还容易出差错,很多学生看见计算题就产生恐惧心理,能对付的也不敢去看了.怎样才能消除计算题恐惧症呢?注意以下几个方面有利于突破这一难点.
一、视破伪装
例1在水中加入等物质的量的AgNO3、Ba(NO3)2、NaCl、K2SO4,混合均匀,取一定量的该溶液用惰性电极电解,片刻后在两个极区的氧化产物与还原产物的质量比为()
(A) 35.5∶]108 (B) 1∶]2
(C) 108∶]35.5 (D) 8∶]1
剖析:第一种想法,题中一下子给了四种物质,把人吓得半死,知难而退不做了;第二种想法,受选项(A)、(C)的诱导效应,认为NaCl有Cl-,AgNO3有Ag+,氧化产物Cl2,还原产物Ag,质量比35.5∶]108错选(A);第三种想法,认识到离子共存问题,生成BaSO4和AgCl沉淀,相当于电解水,阳极发生氧化反应生成O2,阴极发生还原反应生成H2,两者分子数1∶]2,选(B),仔细一看让求质量比的,一个O2分子两个H2分子质量比应为
8∶]1.
答案:(D)
欣赏:其实很简单,伪装得很可怕,需脑筋急转180度,电解问题转到离子共存上,怎样才能急转,抓住头脑中闪现的一丝怪异感去怀疑,一个选择题这么繁杂,是不是有诈?再去打量一番题意,可能就会找到该题的“笑点”而顿悟.
二、瞻前顾后
例2用惰性电极电解100 mL 4 mol/L的Cu(NO3)2溶液,一段时间后,在阳极收集到标准状态下的气体1.12 L,停止电解,向电解后的溶液中加入足量的Fe粉,充分反应后溶液中的Fe2+的浓度为(不考虑溶液体积的变化)()
(A) 0.75 mol/L(B) 3 mol/L
(C) 4 mol/L (D) 3.75 mol/L
剖析:按照电解方程式2Cu(NO3)2+2H2O
通电 2Cu+O2↑+4HNO3,生成O2 1.12 L为0.05 mol,还剩Cu2+:0.1 L×4 mol/L-0.05 mol×2=0.3 mol,
Fe+Cu2+=Fe2++Cu,生成Fe2+ 0.3 mol,选(B),万事大吉了吗?凭感觉不大对头,好像少了一点东西,仔细看,电解生成的0.2 mol HNO3也会与Fe反应,3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,还能再生成Fe
2+0.2 mol×
3 8=0.075mol,
c
(Fe2+)=
0.3 mol+0.075 mol 0.1 L
=3.75 mol/L
答案:选(D)
欣赏:思维严谨、周密、深刻是做对本题的关键,既要瞻前,看到Cu2+被消耗,又要顾后,生成的HNO3也不能忽视.人的注意力有限,往往顾此失彼,这里需要眼观六路,统筹兼顾.
三、打破定势
例3用足量的CO还原13.7 g某铅的氧化物,把生成的CO2气体全部通入过量的澄清石灰水,得到沉淀干燥后为8.0 g,则此铅的氧化物的化学式为( )
(A) PbO(B) Pb2O3(C) Pb3O4(D) PbO2
剖析:遇到该题最大的烦恼在于打不开思路,用方程式写时未知数太多,用得失电子守恒时不知道得失多少电子,把选项一个一个代入试误也不是一个好的办法,总之理不出个头绪.如果想到用质量守恒,将是另一番天地.CaCO3 8.0 g为0.08 mol,生成的CO2和参加反应的CO都是0.08 mol,CO2比CO多的0.08 mol O(质量为1.28 g),来自铅的氧化物,很容易算出Pb的质量为13.7 g-1.28 g=12.42 g(0.06 mol Pb),顺利得出Pb:O=0.06 mol :0.08 mol =3∶]4.
答案:选(C)
赏析:打不开思路的原因在于思维走老路,按经常用的方法去思考的,没有用初中学过的质量守恒去思考.观念一新万两黄金,不愿看到的问题一下子变得十分简单.
四、看清实质
例4SiO2和石灰石的混合物共100 g,高温充分反应后,生成的气体在标准状况下为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数为多少?( )
剖析:按一般的思维分两种情况:(1)若石灰石少量,根据方程式
SiO2+CaCO3高温 CaSiO3+CO2↑
,生成0.5 mol CO2对应的CaCO3为0.5 mol(50 g),质量分数为50%,(2)若石灰石过量,按SiO2去算,生成0.5 mol CO2对应的SiO2为0.5 mol(30 g),CaCO3为(100-30)g=70 g,质量分数为70%.自以为做得很圆满,但在核对答案时傻眼了,还以为答案出错了.
答案:50%
欣赏:若石灰石过量,还有一个容易被忽视的反应,
SiO2+CaCO3高温 CaSiO3+CO2↑,所以最后不会剩石灰石,实质上CO2都是来自CaCO3,CaCO3全部生成了CO2,不管反应物谁多谁少,n(CaCO3)= n(CO2),CaCO3就是0.5 mol,质量分数为50%.为什么容易忽视CaCO3分解这一反应呢?因为注意力都被制玻璃的那一个反应吸引去了,这个反应太强势容易掩蔽其他反应,造成抓住了主反应,漏掉了次反应.
五、化整化零
例51.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀.下列说法不正确的是()
(A) 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
(B) 该合金中铜与镁的物质的量之比2∶]1
(C) NO2和N2O4的混合气体中NO2的体积分数是80%
(D) 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
剖析:(A)项
c(HNO3)=
cρ M
=1000×1.4×63%
63 mol/L=14.0 mol/L
;(B)项设Cu、Mg的物质的量分别为x,y,列方程组:
64x+24y=1.52 g,98x+58y=2.54 g.
好象很难解,但解时巧用两式相减会变得很好做,可得
x+y=0.03 mol,再解出
x=0.02 mol,y=0.01 mol,两者比例2∶]1;(C)项设NO2和N2O4物质的量分别为x和y,列方程组:
x+y=1.12 L
22.4 L/mol=0.05 mol,x+2y=2×(0.02+0.01) mol(得失电子守恒).解得
x=0.04 mol,y=0.01 mol, NO2的体积分数是80%.(D)项可算出剩余HNO3生成Cu(NO3)2和Mg(NO3)2分别为
0.02 mol和0.01 mol,共需NaOH 0.64 mol,640 mL.
答案:选(D)
欣赏:题中给了一大堆数据,头绪繁乱,一眼看不到底,好似无法下手.这时可以把一个大问题拆解成若干个小问题,各个突破,边走边看,前面算出的结果很可能会做为后面的梯子,越往前走路子越宽,就会变得简单许多.
六、紧抓灵感
例6 在水溶液中,YOn-3与S2-发生反应的离子方程式为YOn-3+3S2-+6H+=Y-+3S↓+3H2O,则YOn-3中Y元素的化合价和Y最外层电子数分别为()
(A) +4、4(B) +5、5 (C) +5、7(D) +7、7
剖析:按电荷守恒可知方程式中YOn-3 带一个负电荷,n=1,Y为+5价,可能是N元素,NO-3与H+组合起来有强氧化性可以氧化S2-,N原子最外层5个电子,选(B),轻轻松松走进了命题人设计好的圈套中.一种说不清楚的预感告诉我们,这样选好象不对,是不是中计了,再看一次题,会突然发现方程式的生成物中有一种负一价的阴离子Y-,N不可能形成这样的离子,
NO-3被还原一般生成NO、NO2等,应是卤素的离子Cl-、ClO3-,氯元素最外层7个电子.
答案:选(C)
欣赏:人都会有灵感,关键在于能否抓住,不去抓或抓不牢稍纵即逝.平时做题需多拐一道弯子,多长一个心眼,少犯一个错误.命题人就是“骗子”,有意设置了许多易错点,去考查做题人能否识破.
七、仔细审题
例7 欲测某白醋的浓度,加水稀释10倍后准确量取该白醋20.00 mL,置于250 mL锥形瓶中,加入30 mL水,再滴加两滴酚酞指示剂,滴定到终点,重复滴定两次,平均消耗NaOH标准溶液V mL.求原白醋中CH3COOH的物质的量浓度( )
剖析:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O,n(NaOH)=n(CH3COOH)=cV×10-3mol,c(CH3COOH)=cV×10-3 mol÷20×10-3 L=cV/20 mol/L.很多同学认为算到底了,没有注意到求“原溶液”,求出的只是稀释后的浓度.
答案cV 2〖SX)] mol/L
欣赏:为了迷惑人,题中给了很多无关信息如“250 mL锥瓶中”、“ 30 mL水”、“ 两滴酚酞”、“ 重复滴定两次”等,分散人的注意力.计算题中进行换算是常有的,如取a g样品实验,让算1 kg该样品中某物质的质量;体积的单位有时用L,有时用mL不统一需换算;配250 mL溶液只取出25 mL进行滴定,求溶质的质量也要换算.现在的小计算题并不一定很难算但得分率很低,一个原因是审题时不够仔细漏掉了一些信息,结果差之毫厘谬以千里,做后最好用几秒钟时间回头查看一下信息是否有遗漏,确保精准.
一、视破伪装
例1在水中加入等物质的量的AgNO3、Ba(NO3)2、NaCl、K2SO4,混合均匀,取一定量的该溶液用惰性电极电解,片刻后在两个极区的氧化产物与还原产物的质量比为()
(A) 35.5∶]108 (B) 1∶]2
(C) 108∶]35.5 (D) 8∶]1
剖析:第一种想法,题中一下子给了四种物质,把人吓得半死,知难而退不做了;第二种想法,受选项(A)、(C)的诱导效应,认为NaCl有Cl-,AgNO3有Ag+,氧化产物Cl2,还原产物Ag,质量比35.5∶]108错选(A);第三种想法,认识到离子共存问题,生成BaSO4和AgCl沉淀,相当于电解水,阳极发生氧化反应生成O2,阴极发生还原反应生成H2,两者分子数1∶]2,选(B),仔细一看让求质量比的,一个O2分子两个H2分子质量比应为
8∶]1.
答案:(D)
欣赏:其实很简单,伪装得很可怕,需脑筋急转180度,电解问题转到离子共存上,怎样才能急转,抓住头脑中闪现的一丝怪异感去怀疑,一个选择题这么繁杂,是不是有诈?再去打量一番题意,可能就会找到该题的“笑点”而顿悟.
二、瞻前顾后
例2用惰性电极电解100 mL 4 mol/L的Cu(NO3)2溶液,一段时间后,在阳极收集到标准状态下的气体1.12 L,停止电解,向电解后的溶液中加入足量的Fe粉,充分反应后溶液中的Fe2+的浓度为(不考虑溶液体积的变化)()
(A) 0.75 mol/L(B) 3 mol/L
(C) 4 mol/L (D) 3.75 mol/L
剖析:按照电解方程式2Cu(NO3)2+2H2O
通电 2Cu+O2↑+4HNO3,生成O2 1.12 L为0.05 mol,还剩Cu2+:0.1 L×4 mol/L-0.05 mol×2=0.3 mol,
Fe+Cu2+=Fe2++Cu,生成Fe2+ 0.3 mol,选(B),万事大吉了吗?凭感觉不大对头,好像少了一点东西,仔细看,电解生成的0.2 mol HNO3也会与Fe反应,3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,还能再生成Fe
2+0.2 mol×
3 8=0.075mol,
c
(Fe2+)=
0.3 mol+0.075 mol 0.1 L
=3.75 mol/L
答案:选(D)
欣赏:思维严谨、周密、深刻是做对本题的关键,既要瞻前,看到Cu2+被消耗,又要顾后,生成的HNO3也不能忽视.人的注意力有限,往往顾此失彼,这里需要眼观六路,统筹兼顾.
三、打破定势
例3用足量的CO还原13.7 g某铅的氧化物,把生成的CO2气体全部通入过量的澄清石灰水,得到沉淀干燥后为8.0 g,则此铅的氧化物的化学式为( )
(A) PbO(B) Pb2O3(C) Pb3O4(D) PbO2
剖析:遇到该题最大的烦恼在于打不开思路,用方程式写时未知数太多,用得失电子守恒时不知道得失多少电子,把选项一个一个代入试误也不是一个好的办法,总之理不出个头绪.如果想到用质量守恒,将是另一番天地.CaCO3 8.0 g为0.08 mol,生成的CO2和参加反应的CO都是0.08 mol,CO2比CO多的0.08 mol O(质量为1.28 g),来自铅的氧化物,很容易算出Pb的质量为13.7 g-1.28 g=12.42 g(0.06 mol Pb),顺利得出Pb:O=0.06 mol :0.08 mol =3∶]4.
答案:选(C)
赏析:打不开思路的原因在于思维走老路,按经常用的方法去思考的,没有用初中学过的质量守恒去思考.观念一新万两黄金,不愿看到的问题一下子变得十分简单.
四、看清实质
例4SiO2和石灰石的混合物共100 g,高温充分反应后,生成的气体在标准状况下为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数为多少?( )
剖析:按一般的思维分两种情况:(1)若石灰石少量,根据方程式
SiO2+CaCO3高温 CaSiO3+CO2↑
,生成0.5 mol CO2对应的CaCO3为0.5 mol(50 g),质量分数为50%,(2)若石灰石过量,按SiO2去算,生成0.5 mol CO2对应的SiO2为0.5 mol(30 g),CaCO3为(100-30)g=70 g,质量分数为70%.自以为做得很圆满,但在核对答案时傻眼了,还以为答案出错了.
答案:50%
欣赏:若石灰石过量,还有一个容易被忽视的反应,
SiO2+CaCO3高温 CaSiO3+CO2↑,所以最后不会剩石灰石,实质上CO2都是来自CaCO3,CaCO3全部生成了CO2,不管反应物谁多谁少,n(CaCO3)= n(CO2),CaCO3就是0.5 mol,质量分数为50%.为什么容易忽视CaCO3分解这一反应呢?因为注意力都被制玻璃的那一个反应吸引去了,这个反应太强势容易掩蔽其他反应,造成抓住了主反应,漏掉了次反应.
五、化整化零
例51.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀.下列说法不正确的是()
(A) 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
(B) 该合金中铜与镁的物质的量之比2∶]1
(C) NO2和N2O4的混合气体中NO2的体积分数是80%
(D) 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL
剖析:(A)项
c(HNO3)=
cρ M
=1000×1.4×63%
63 mol/L=14.0 mol/L
;(B)项设Cu、Mg的物质的量分别为x,y,列方程组:
64x+24y=1.52 g,98x+58y=2.54 g.
好象很难解,但解时巧用两式相减会变得很好做,可得
x+y=0.03 mol,再解出
x=0.02 mol,y=0.01 mol,两者比例2∶]1;(C)项设NO2和N2O4物质的量分别为x和y,列方程组:
x+y=1.12 L
22.4 L/mol=0.05 mol,x+2y=2×(0.02+0.01) mol(得失电子守恒).解得
x=0.04 mol,y=0.01 mol, NO2的体积分数是80%.(D)项可算出剩余HNO3生成Cu(NO3)2和Mg(NO3)2分别为
0.02 mol和0.01 mol,共需NaOH 0.64 mol,640 mL.
答案:选(D)
欣赏:题中给了一大堆数据,头绪繁乱,一眼看不到底,好似无法下手.这时可以把一个大问题拆解成若干个小问题,各个突破,边走边看,前面算出的结果很可能会做为后面的梯子,越往前走路子越宽,就会变得简单许多.
六、紧抓灵感
例6 在水溶液中,YOn-3与S2-发生反应的离子方程式为YOn-3+3S2-+6H+=Y-+3S↓+3H2O,则YOn-3中Y元素的化合价和Y最外层电子数分别为()
(A) +4、4(B) +5、5 (C) +5、7(D) +7、7
剖析:按电荷守恒可知方程式中YOn-3 带一个负电荷,n=1,Y为+5价,可能是N元素,NO-3与H+组合起来有强氧化性可以氧化S2-,N原子最外层5个电子,选(B),轻轻松松走进了命题人设计好的圈套中.一种说不清楚的预感告诉我们,这样选好象不对,是不是中计了,再看一次题,会突然发现方程式的生成物中有一种负一价的阴离子Y-,N不可能形成这样的离子,
NO-3被还原一般生成NO、NO2等,应是卤素的离子Cl-、ClO3-,氯元素最外层7个电子.
答案:选(C)
欣赏:人都会有灵感,关键在于能否抓住,不去抓或抓不牢稍纵即逝.平时做题需多拐一道弯子,多长一个心眼,少犯一个错误.命题人就是“骗子”,有意设置了许多易错点,去考查做题人能否识破.
七、仔细审题
例7 欲测某白醋的浓度,加水稀释10倍后准确量取该白醋20.00 mL,置于250 mL锥形瓶中,加入30 mL水,再滴加两滴酚酞指示剂,滴定到终点,重复滴定两次,平均消耗NaOH标准溶液V mL.求原白醋中CH3COOH的物质的量浓度( )
剖析:CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O,n(NaOH)=n(CH3COOH)=cV×10-3mol,c(CH3COOH)=cV×10-3 mol÷20×10-3 L=cV/20 mol/L.很多同学认为算到底了,没有注意到求“原溶液”,求出的只是稀释后的浓度.
答案cV 2〖SX)] mol/L
欣赏:为了迷惑人,题中给了很多无关信息如“250 mL锥瓶中”、“ 30 mL水”、“ 两滴酚酞”、“ 重复滴定两次”等,分散人的注意力.计算题中进行换算是常有的,如取a g样品实验,让算1 kg该样品中某物质的质量;体积的单位有时用L,有时用mL不统一需换算;配250 mL溶液只取出25 mL进行滴定,求溶质的质量也要换算.现在的小计算题并不一定很难算但得分率很低,一个原因是审题时不够仔细漏掉了一些信息,结果差之毫厘谬以千里,做后最好用几秒钟时间回头查看一下信息是否有遗漏,确保精准.