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1、化学竞赛计算题的解题方法和技巧初中化学竞赛试题中常设置新颖、灵活的计算题，借以考查学生的灵活性和创造性。为了提高解题速率，提高学生的逻辑、抽象思维能力和分析、解决问题的能力，掌握化学计算的基本技巧非常必要。现将化学竞赛计算题的解题方法和技巧归纳如下，供参考1.守恒法例1某种含有MgBrz和M gO的混合物，经分析测得M g元素的质量分数为38.4%,求 潮Br）元素的质量分数。解析：在混合物中，元素的正价总数=元素的负价总数，因此，M g原子数x M g元素的化合价数值=B r原子数xB r元素的化合价数值+0原子数xO元素的化合价数值。设混合物的质量为100克，其中B r元素的质量为a克，则
2、3 8.4 a_ 1 0 0 3 8.4-a2 4 x 2=0 x i+1 6 x 2 a=4 0（克）故 Br%=40%。2.巧设数据法例2将w克 山NaHC03和NH4HCO3组成的混合物充分加热，排出气体后质量变为w/2克，求混合物中NaHC03和NH4HCO3的质量比。解析：由 2NaHCC3：=NazCS+H?。个+CC）2个和 NH4HCC）3=：NH3个+H2。个+CC2个可知，残留固体仅为Na2co3,可巧设残留固体的质量为106克，则原混合物的质量为106克x2=212克,故 mNaHCO3=168 克，mNH4HCO3=212 克-168 克=44 克。一 /f c w a
3、 3 _ 1 6 8 克 4 24 4 克=1 13.极植法例3取3.5克某二价金属的单质投入5 0克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为（）A.24 B.40 C.56 D.65解析：盐酸溶液中溶质的质量为5 0克xl8.25%=9.125克，9.125克盐酸溶质最多产生H2的质2 x 9.1 2 5 克量为 73=0.25克。由题意知，产 生1克出需金属的平均质量小于3.5克x4=1 4克，大于2.5克x4=10克，又知该金属为二价金属，故该金属
4、的相对原子质量小于2 8,大 于20。答案选A。4.十字交叉法例4取100克胆帆，需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液？-Q解析：结晶水合物（CUSOJ5H2。）可 看 成CuSCX,的溶液，其溶质质量分数为1 6 0 xlOO%=250 xlOO%=64%0设加水（溶质质量分数可看成0%）的质量为x,则0、，2 42 4 _#而 一 面 克x=60克5.估算法例5将13.2克可能混有下列物质的（NHJSCX,样品，在加热的条件下，与过量的NaOH反应,可收集到4.3升NH3（密度为1 7克/1 2.4升），则样品中不可能含有的物质是（）A.NH4HCO3、NH4NO3 B.
5、（NH4）2CO3 NH4NO3C.NH4H83、NH4CI D.NH4CI、（NH4）2CO3解析：假设样品为纯（NHQ2SO4，贝IJ由（NH4）2SO42NH3可知，能产生4.4 8升1 1出,大 于4.3升。因此样品中的杂质造成样品NHJ的含量小于纯（NHJSCU中NHJ的含量。这就要求选项的两种物质中至少有种物质的N H j含量小于（NHJSCU中NH/的含量，都大于是不可能的。可将 备 选 答 案 化 学 式 变 形 后 进 行 估 算：NK4HCO3（NH4）2（HCO3）2,NH4NO3（NH4）2（NO3）2，NH4a好（N H JCb.部分 式量”：（HCO3）=122,（
6、NO3）2=124,Cl2=71,CO3=6 0,而（NHJSOd 中，SO4=96,故答案选D。6.差量法例6 4.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后，完全转化为氯化物，测得氯化物的质量为9.5克，通过计算指出该金属的名称。解析：反应后物质质量增加是由于参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量。设金属氧化物化学式为R O,式量为m,则RO-RCI2质量增加m 554.0 克（9.5-4.0）克m=40。故金属的相对原子质量为40-16=24,属于镁元素。分子结构本节主要讲述典型分子的空间构型，分子和键的极性关系以及酸的元数如何确定问题。在竞赛中此类问题出现渐多。【内容综述】本期主要讲
7、述典型分子的空间构型、分子的极性与键的极性的关系以及酸的元数如何确定的问题。常见的分子的空间构型有四面体型（C H,、C C L、等）、三角锥型（N H3 P H 3等）、直线型（C O,、C 2 H 2 等）、平面型（C 2 H 八B F 3、C 6 H 6 等），掌握其结构对推断复杂分子的结构非常重要。极性键构成的双原子分子一定为极性分子，多原子分子大多为极性分子，但也有非极性分子，主要取决于分子组成和结构的对称性，即分子中的正电荷重心与负电荷重心重合为非极性分子。酸的元数并非依据酸中氢原子的个数，而是根据其结构式来确定。这些内容的考察近儿年来在高考和竞赛中难度和数量都有所增加，应引起我们
8、的充分重视。【要点讲解】分子的极性与键的极性例 1.P t C L N H：，为平面正方形结构，它可以形成两种固体：一种为淡黄色，在水中的溶解度小；另一种为黄绿色，在水中的溶解度大。请画出这两种分子的几何图形。注明其相应颜色。HQ分子是极性分子，根据相似相溶原理，在水中溶解度小的淡黄色固体为非极性分子，其分子的对称性好，其结构为。另一种为黄绿色在水中的溶解度大的为极性分子，其分子的对称性差，其结构为二、酸的元数如何确定例2.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水中的D原子发生氢交换。又知亚磷酸（H 3P。3）也可以与重水中的D原子发生氢交换，但亚磷酸一氢钠（N a zH P O,）却不能。由此
9、推断亚磷酸的结构式。并判断亚磷酸属于儿元酸，它有哪些正盐哪些酸式盐？磷酸作为三元酸，结构中的三个-0 H中的H原子都可以跟重水中的D原子发生氢交换，亚磷酸也可以，说明亚磷酸中有-0 H,亚 磷 酸 氢钠不能，推断其结构中已经无-0 H。由此推断亚磷酸中只有两个-0 H,根据P原子成键规律，不难得出亚磷酸的结构式由此可见，H 3P 0：,分子中虽有三个H原子，但只有两个-0 H,只有-0 H中的H原子才能电离出来显酸性，故H 3P 0 3属于二元酸。二元酸应有两种盐一种正盐一种酸式盐，即亚磷酸二氢钠（N a H 2 P 0：,）酸式盐和亚磷酸一氢钠（N a H P O J正盐。小结：酸的元数由酸
10、中-0 H的个数来确定。只知分子式不知结构式无法确定酸的元数。而酸所对应的酸酎则是酸中的-0 H脱水的产物，对于只有一个-0 H的一元酸来说则是进行分子间脱水才能得到相应的酸酎，例如：乙酸C L C OOH的酸酎为三、如何判断原子的共线与共面例4：在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是：A 12个B 14个C 18个D 20个根据简单分子空间结构可推测此分子结构为：（&H表示在此平面上的H原子；X表示在此平面下的H原子）。由此可见,处于同一平面上的原子共有20个。此题要注意思维的全面性，不能忽略位于分子两端的-C L中的三个氢原子中有一个H可与其余的18个原子共面。【能力训练】1.下列各组
11、物质中，都是由极性键构成为极性分子的是:A C H,和 B r2 B N H 3 和 H20C H2S 和 C C 1,D C O2 和 H C 12.氟气分子式为（C N）2,结构式为N 三C -C 三N,性质与卤素相似。下列叙述正确的是：A在一定条件下可与烯嫌加成B分子中的碳氮键的键长大于碳碳键的键长C不和氢氧化钠溶液发生反应D氟化钠、氟化银都易溶于水3.某共价化合物含碳、氢、氮三种元素，已知其分子内的4 个氮原子排列成内空的四面体结构，且每两个氮原子间都有一个碳原子，而无C C 单键、C=C 双键、C 三C 叁键，则它的分子式为：A C6H 如 B C 4H M C C 6H l M D
12、 C6H8N,4.通常把原子数和电子数相同的分子或离子称之为等电子体，人们发现等电子体间的结构相同（即等电子原理）。B N 凡与a 乩是等电子体，则下列说法正确的是：A B；风也能发生加成反应和取代反应B B 3N 3H 6各原子不在同一平面上C B N F U 具有碱性D B；岫也不能使酸性K M n Oi 溶液褪色5 .三氯化氮（N C k）常温是一种淡黄色液体，其分子结构呈三角锥形，以下关于N C k说法中正确的是：A .分子中N C 1键是非极性键B .分子中不存在孤对电子C.它的沸点比P C h沸点低D .因N C 1键键能大，它的沸点高6.2 个原硅酸分子中-0 H 原子团可以相互
13、作用而脱去1分子水：2H l s i 0,=H6S i2O7+H2O,原硅酸结构为：，则在所得的L S i。分子中，含有的硅氧键的数目为：A.5 B.6 C.7 D.87.据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现了七分子。请回答：一和一是:A.氢的同位素B.氢的同素异形体C.同系物D.同分异构体Q）甲、乙、丙、丁四位学生对上述认识正确的是：甲认为上述发现绝对不可能，因为L的分子违背了共价键理论乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然会有三种同素异形体西认为如果上述发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性，有待继续发展丁认为七分子实质上是乩分子与H+离子以配位键结合
14、的产物，应写成H3-8 .下列叙述正确的是：A.丙烷分子中的3 个碳原子一定在同一条直线上B .甲苯分子中对个碳原子不可能在同一平面上C.乙烷分子中的全部原子可能在同一平面上D.2-丁烯分子中的4 个碳原子不可能在同一直线上9.经研究发现，有一种磷分子具有链状结构。结构如图所示。下列说法正确的是：A.它是一种高分子化合物B.它是一种极性分子，易溶于水C.分子中每个磷原子以3 个共价键结合3 个磷原子D.分子量是白磷的8 倍E.与白磷互为同素异形体1 0 .磷酸的结构可以表示为。将磷酸强热时可发生分子间脱水生成焦磷酸（H R O 7）、三磷酸以至高聚磷酸。（1）焦磷酸的结构式为。（2）当高聚磷酸
15、中磷原子数为2 0 时，其化学式为。（3）有机物中烷蜂分子通式是C.H 2ng 则磷酸、焦磷酸、高聚磷酸这一系列化合物的分子通式为。1 1 .化工行业已合成一种硬度比金刚石还大的晶体 氮化碳，若已知氮在此化合物中显-3 价，推断：（1）它的化学式。G）分析其硬度比金刚石大的原因。1 2 .1 9 3 2 年捷克可L a nda 等人从南摩拉维亚油田的石油分储物中发现一种烷（代号A）,次年用X射线技术证实了其结构，竟是有一个叫L u k e s 的人早就预言过的。后来A被大量合成，并发现它的胺类衍生物具有抗病毒、抗震颤的药物活性而开发为常用药。下图给出三种已经合成的有2,3,4 个 A 为基本结
16、构单元“模块”象搭积木一样“搭”成的较复杂的笼状烷。根据上述条件推断并填空：（1）B的分子式为。G）若在D上继续增加一“块”A“模块”，得到E,则E的分子式为。（3）A 中含有的六元环数为个，其中有个碳原子为三个环所共有，这几个碳 原 子 所 围 城 的 空 间 儿 何 体 形 状 为。答案：1.B2.A3.A o 提示：根据C、N原子的成键规律：C 原子四键稳定，N原子三键稳定,故每个C 原子除与2 个N原子形成共价键，还需2 个 H 原子才能达稳定结构。4.AD5.C6.D7.（1）B；（2）C8.D9.D E1 0.(1)o(2)H22P20061O提示：2 0个磷酸分子进行分子间脱水脱
17、去1 9个水分子。(3)H n+2P n 03n+l o提示：n个磷酸分子进行分子间脱水脱去nT个水分子。1 1.(1)C3N4 O(2)碳氮键的键长小于碳碳键的键长。L(1)Cl,H20 ；(2)C2 6 H 3 2；(3)4,4,正四面体。提示：根据 B、C、D分子结构可推知其最小的重复单元A的分子结构是由四个六边形形成的笼状结构(如 图 所 示)。此系列化合物的系差为心乩，可推知E的分子式。综合计算【内容综述】综合计算是从定量的角度，考查学生对物质的性质及变化规律综合知识的掌握；考查学生在计算方面的综合能力的运用，解题方法的技巧和灵活。这种题一般有较大的阅读量、思维量和书写量，有相当的难
18、度，因此希望学生有必备的化学知识和一定的数学思想，并能将二者有机的结合起来。【要点讲解】数学中的函数思想如何应用到化学计算当遇到由于反应物的配比量不同，反应后生成不同的产物时，就会产生函数关系。就会出现某个变量(反应物)的取值范围和建立函数的问题。这类把数学的函数思想应用到化学计算的讨论，主要要抓住有关的化学反应方程式中反应物的相关量，由相关量出发，确定变量的取值范围，以及变量与题设问题的函数关系。在确定变量的取值范围时，还应注意反应方程式的意义，才能正确地得出答案。例1写 出H2S燃烧的化学方程式。1.0 L H S气体和a L空气混合后点燃，若反应刖后气体的温度和压强都相同(2 0、1.0
19、 1 X1 0 5 P a),讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V(用含a的表达式表示，假定空气中氮气和氧气的体积比为4:1,其它成分可忽略不计)。解题思路:此题将数学的函数知识和思想引入到化学领域中。题中所涉及的化学知识是H 2 S 的燃烧反应：0 2 HaS+02=2 S+2 H20(2)2 H2S+3 02=2 S 02+2 H20 o从这两个反应可以看出，当反应物用量不同时，会发生不同的反应。题中H 2 s的体积是一定值L O L,空气中的O 2 的体积为一变量a/5 L,以两个反应式为依据，讨论a的取值范围，并建立空气a 与反应后总体积V 的函数关系。反应后总体积V 可通过
20、反应前后气体体积的变化量来推算，即：V=1.0 L+a L-A Vo解答：“不足，从式：2 H z S+O z=2 S+2 H 2。A V2 L I L 3 La/5 L 3 a/5 L当 VH 2 s=L O L,V0 2：a/5 L W0.5 L,a W2.5 时那么，反应后总体积V=l.O L+a L -3 a/5 L。O 2 过量从式：2 H2S+3 O2=2 S O2+2 HaO A V2 L 3 L 2 L 3 L1.O L 1.5 L当 VH 2 s=1.0 L,V02：a/5 L 2 L 5 L,a 2 7.5 时那么，反应后总体积V=l.O L+a L -1.5 L o当7
21、5 2 a 2 2.5 时,发生反应：2 H z S+()2=2 S+2 H 2。A V2 L I L 3 L1.O L 1.5 L S+0 2=S 0 z A VI L I L0那么，反应后总体积V=l.O L+a L -1.5 L o答：a W2.5 时，V=l.O L+2 a/5 L a 2 2.5 时,V=a L -0.5 L配有函数图象的综合计算题对试题中的函数图象要做到“一看面”、“二看线”、“三看点”的具体分析。“-看面”即横纵坐标的函数关系；“二看线”即坐标中曲线的变化；“三看点”即曲线上的原点、交点、拐点、特殊点的含义，从而帮助解题。【能力训练】1.将 a m o l H 2
22、 s 和 I m o l O z 置于一个可变的容器内进行反应，维持容器内气体的压强不变(l O l kP a),这 1 2 0 下测得反应前后容器内气体的密度为d l 和 d 2。若a的取值不同，则H 2 S 的氧化产物可能有如下三种情况：全部是S 0?时，此时a的取值范围是；全部是S时，此时a的取值范围是；并且d l d 2 (填大于、小于、等 于)。部分是S 0?时，部分是S时，此时a的取值范围是；反应所生成的S O 2 的物质的量是m o l,容器内气体的物质的量之和为m o l (以含的代数式表示)。2.现有A 1 C 1 3 和 F e C 1 3 混合溶液，其中A l 、F e
23、的物质的量之和为0.I m o l,在此溶液加入90 m L 4 m o i -L-1 的N a O H溶液，使其充分反应，设A 1#物质的量与总物质的量的比值为X。根据反应的化学方程式计算x=0.4时，溶液中产生的沉淀是什么？物质的量有多少？计算沉淀中只有F e(0 H)3 的x 取值范围。0.1 0请在图中画出沉淀总量(m o l)随 x (0-1)变化的曲线。若A K 和 F e 的物质的量之和为A m o l(A 为合理数值)，其他条件不变时，求沉淀中0 1.0同时有F e (0 H)3、A l (O H)3 的x 取值范围和各沉淀的物质的量(用含有A、x的式子表示)。3.将 n m
24、o l 的木炭粉和Im o l 氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热。可能发生的化学反应有F e O+C=F e+C O t 2 F e 0+C=2 F e+C 0 2 tF e O+C O=F e+C O 2 和。若n l/4,充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。若n 4,充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是。若反应的气体产物是混合物，且混合物C O 中C O,的物质的量相等，则n的值为O 答案和提示1.(D a W 2/3(2)a 2 2；大于2/3 a 2；1 -a/2；l+a/2提示：此题与例题1 所涉及的知识点相同，只是的
25、物质的量为定值，H2 S的物质的量为变量，在确定a的取值范围时，对同样的反应分析的角度不同，在比较d l 与 d 2 的大小关系时，由于容器为定容，故只需比较反应前后气体的平均摩尔质量。2.(D O.0 6 m o l F e (O H)3(2)0 W x W 0.6 时,沉淀只有 F e (O H)3x=0 时,F e (O H)3 沉淀量为 0.Im o lx=0.4 时,F e (O H)3 沉淀量为 0.0 6 m o lx=0.6 时,F e (O H)3 沉淀量为 0.(M m o l0.6 W x W l 时，总沉淀量=0.Im o l (1-x)+0.l x m o l=0.4
26、 m o l (图象略)(3)F e (O H)3 为 A (1-x)m o l,A l (O H)3 为 A (x+3)-0.3 6 m o l提示：根据反应 F e +3 0 H=F e (O H)3、A 13，+3 O H=A 1 (O H)3、A l (O H)3+0 H=A 1 02-+2 H20,其中N a O H为定值，沉淀的量与A l”含量x 有关。3.C+C 0 2=2 C 0 F e O 和 F e；C O?C 和 F e；C O(4)l/2 n b,待反应：2 H l （气）=H2（气）+12（气）,达到平衡时，下列说法正确的是A、从反应开始到达到平衡，所需时间t A t
27、 BB、平衡时&的浓度U A=l 2 BC、平衡时L 蒸气在混合气体中的体积分数A容器中的大于B容器D、H I 的分解率a A=a B1 2、一定混合气体在密闭容器中发生下列反应：mA（气）+nB （气）=pC（气），达到平衡后，于温度一定时，将气体体积缩小到原来的1/2,当达到新的平衡时，C 的浓度为原来的1.9 倍，若压缩过程中保持温度不变，则下列说法中正确的是A、m+n p B、A的转化率降低C、平衡向逆反应方向移动D、C 的体积分数增加1 3、在一个活塞式的反应容器中，通入2 moi S O?和 I mol Oz，于 50 0 c下发生化合反应并达到平衡，在保持恒温、恒压的条件下，再通
28、入通入2 moi S 0?和 I ni ol O?,下列叙述的内容完全正确的是A、V 正增大，V 逆减小，平衡向正反应方向移动，S O3 的百分含量增加B、V正增大，V 逆不变，平衡向正反应方向移动，S Os 的百分含量增加C、V 正增大，V 逆增大，平衡向正反应方向移动，S 0 3 的百分含量增加D、开始时V正增大，V 逆减小，平衡向正反应方向移动；随后又逐渐恢复到原反应速率和原平衡状态，S 0 3 的百分含量保持不变1 4、在一真空恒容容器中盛有1 mol P C1 5,加热到2 0 0 时发生如下反应，P C15（气）=P Ck （气）+C k （气），反应达到平衡时，P CL所占体积分
29、数为m%若在同一容器同一温度下，最初投入的是2 moi P Ck,反应达平衡后P C1 5所占体积分数为n除 则 m 与 n 的关系正确的是A、m n B、m n C、m=n D、无法比较1 5、在密闭容器中进行如下反应：N2+3 H2=2 NH：i+Q,若将平衡体系中各物质的浓度都增加到原来的2 倍，则产生的结果是（1）平衡不发生移动（2）平衡沿着正反应方向移动（3）平衡沿着逆反应方向移动（4）NH：,的质量分数增加（5）正逆反应速率都增大A、B、C、D、1 6、某温度下，反应Nz O/NOz-Q 在密闭容器中达到平衡，下列说法不正确的A、体积减小时将使反应速率增大B、体积不变时加入少许NO
30、”将使正反应速率减小C、体积不变时加入少许再达到平衡时颜色变深D、体积不变时升高温度，再达到平衡时颜色变深【答案及提示】8、C 化学平衡向正反应方向移动可采取的措施有增大反应物的浓度，这样将降低反应物的转化率；可以降低生成物的浓度，这样生成物的质量分数降低。9、B由于A、B两个密闭容器体积相同，反应开始前它们的压强相等，2 S 0?+0/2 S 0 3 是体积减小的反应，达到平衡后B中的压强大于A,压强对该平衡正向移动有利。1 0、A、D 催化剂只影响反应速率变化，对浓度无影响。1 1、A、B容器A中反应物浓度大于容器B,A中反应速率快所需时间短。2 H I （气）=H2（气）+12（气）反应
31、前后气体物质的量不变，压强的不同对H I的分解率不会造成不同的影响。1 2、B、C体积减小为原来的一半，若平衡不发生移动C的浓度将为原来的两倍，根据题目条件可知平衡向逆反应方向移动。S1 3、D 活塞式容器就是恒压容器。1 4、B分析本题前后出现两个平衡状态的相同点：体积相同、温度相同；不同点：因为本反应正反应方向是体积增大的方向，且反应初始时投入的P C l s 物质的量不同，反应达平衡后容器内压强不同。反应达平衡过程中压强越大平衡越不易向正反应方向移动。1 5、C1 6、A解题的关键是与反应有关的各物质浓度将如何变化。原子结构 内容综述本期主要讲解电子云和电子亚层以及核外电子排布的有关知识
32、。电子云：用统计的方法描述电子在原子核外出现的儿率分布。电子亚层：每一个电子层中电子的能量也有所不同，能量由低到高依次为s、p、d、f0核外电子排布规律：由内向外；2 n 2规则；最外层不超过8 e,次外层不超过1 8 e,倒数第三层不超过32 e；鲍林不相容原则；洪特规则等。应用原子结构知识解决实际问题。根据原子结构知识可以定性判断：元素的金属性与非金属性、原子是否达8 e结构、微粒半径大小比较以及元素在周期表中的位置，从而推断元素的化学性质。根据原子结构知识也可以进行“质子数、中子数、电子数”等微观离子间的关系以及元素化合价、同位素原子形成物质的种类及化学式量的定量计算。由同位素概念可以辨
33、析同位素原子量、同位素近似原子量以及元素原子量和元素近似原子量等概念。要点讲解用原子结构知识推断元素及所形成物质的性质。用R代表短周期元素，R原子最外层的p亚层上的未成对电子只有2个。下列关 于R的描述正确的是：A R的氧化物都能溶于水B R的最高价氧化物所对应的水化物都是H2R 03C R都是非金属元素D R的氧化物都能与N a O H溶液反应此题根据R的电子层结构特点可推知R元素在周期表中的位置（周期数=电子层;最外层电子数=主族序数)，从而判断元素及所形成化合物的性质。据 R的最外层电子结构特点可推知R 为WA 或VI A族元素，即C、Si、0、S o 由于CO、Si 02均不溶与水；S
34、 所对应的最高价氧化物的水化物是H2S01；CO 不能与N a O H溶液反应。故C 选项正确。有序思维计算同位素原子形成物质种类及式量。例 2.实验测定6.0 2 X 1 0 2 3 个由气、笊、鼐组成的氢分子的质量时所得数值可能有：A 3种 B 4种 C 5种 D 6种此题的关键是按照有序思维把三种氢原子进行两两组合得出其可能的组合方式，同时注意思维的严谨性2 H?与 1 H3 H形成的氢分子种类不同但式量相同。答案C正确。统一原则快速比较微粒半径例 3.将下列各组微粒半径由小到大排序：(1)N a,Si,P；(2)02,M g,Al；(3)Ca,Ba,Ca ；(4)Cl,F,F ；(5)
35、Si,P b ,Sn0微粒半径比较原则：(1)阴离子半径大于其原子半径，阳离子半径小于其原子半径；(2)同主族元素原子半径由上到大依次增大，同周期元素原子半径从左至右依次减小；(3)具有相同电子层结构的离子，核电荷数越大，半径越小。从以上比较规则不难看出，如果题目没有给出具体数据，则对于微粒半径的比较原则可以统一为：先看电子层数，层数越多半径越大；当层数相同时看核电荷数，核电荷数越大半径越小；当层数和核电荷数都相同时看核外电子数，核外电子数越多半径越大。依据此原则可得答案：(l)P Si N a；(2)Al3+M g2+02-；(3)Ca2+Ca Ba2 t；(4)F F C1 ；(5)Si
36、Sn W Z Y。W 原子的最外层没有p电子，X 原子核外s电子与p 电子数之比为1：1,Y 原子最外层s电子与p 电子数之比为1：1,Z 原子核外电子中p 电子数比Y 原子多2 个。则：（1）四种元素原子半径大小依次为：。（2）W、X 元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为。（用分子式表示）答案和提示1.C2.B3.D o 提示：此题的关键是寻找元素x的同位素原子。根据其组成双原子分子的种类和式量可推知x 有两种同位素，即3 5 x 和 3 7 x o4.A o 提示：此题需辨析同位素原子量、同位素近似原子量以及元素原子量和元素近似原子量四个概念。因题目只给出该元素的一种原子的质子数和中子数
37、,故只能确定该原子的近似原子量，即质量数为m+n,并不能确定该元素的原子量。5.B6.D所有原子最外层满足8e结构的有：P C L,、N2,C O C LS O：。提示：先计算四核的质子数之和为40。据题意有：(1)A m+B n=40 ；(2)m+n=4；(3)A-B=80(A、B分别为两原子的质子数，m,n分别为该阴离子中A、B原子个数)将三个方程联立可解得：4A=8n+40 (n=l,2,3.)讨 论n=3时有解。1 0.(1)0 C M g N a；(2)M g(O H)2 N aO H o 提示 把电子结构特点与原子序数综合考虑。如X在四种原子中序数最大，又是短周期元素，推测其可能位
38、于三周期，其p电子数为6,再结合其核外s电子与p电子数之比为1：1可推知X为M g o其余如是。计算中的另类思维 内容综述本期主要是讲解在化学计算中的非常规思维问题。这种思维可大大简化计算过程，加快解题速度，在近几年的高考试题中屡屡出现，同时在高三的化学竞赛中也频频亮相。要点讲解什么是化学计算中的另类思维所谓另类思维即非常规性思维。在某些化学计算中可以不用常规的计算方法,而转换思维角度，另辟蹊径，则能找到更佳的解题方法。例1.在一定温度下，将等物质的量A和B充入一密闭容器中，发生如下反应:A (气)+2B (气)=2C (气)，反应达到平衡时，若A和B的物质的量之和与C相等，则此时A的转化率为
39、()A.5 0%B.6 0%C.4 0%D.7 0%常规思维：根据化学平衡的一般计算方法，设A、B、C三种物质的变化浓度分别为x、2 x、2 x,然 后 利 用“A和B的物质的量之和与C相等”，列出方程式，解出A的变化浓度x,从而求出A的转化率。另类思维：按非可逆反应考虑，设均为hnol的A、B,则只有0.5molA参加反应，转化率为50%,但由于是可逆反应，所以A的转化率应小于5 0 9 6,选C。例2.RzO 在一定条件下可以把Mn氧化成MnO4,若 反 应 后 变 为ROf,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值为（）A.1 B.2 C.3 D.4常规思维：根据氧化还原
40、反应中，得失电子数守恒的原则，2mol还原剂Mn氧化成MnOJ,失去电子的总数为lO m ol,那么5moi氧化剂R。变为R0广，应得到电子为lO m ol,由此解出n值。另类思维：由于氧化剂R Q J还原为R01,R20T中R的化合价要降低，已知ROF中的化合价为+6,所以RzOJ中R的化合价+6、且 +8,选B。例3.相同温度压强下，1体积HC1和9体积（气）组成的混合气体，经完全冷凝后，所得盐酸的质量百分比浓度为（）A.10%B.18.4%C.4.9 X 1 0 5 D.80.2%常规思维：根据阿伏加德罗定律，1体积HC1和9体积比0（气）可以看作ImolHC1和9moi H20（气），
41、利用溶液中溶质的质量分数的计算公式来进行计算。另类思维1：在发现了 HC1和H20的式量比约为2:1后，可将溶质的质量分数的计算，改换为的HC1分子个数比的计算。即：1 /（1+4.5）,估算得B。另类思维要依据坚实的化学知识另类思维强调的是思维换位，需要对思维对象的融会贯通的理解。下面几道例题的解法，是从数学的思维角度转换到概念的思维角度，因此必须以坚实的化学知识为基础，否则易繁琐或出现失误。例4.向50 mLi8 m oi L H2s（X溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的H2sol的物质的量是（）A.小于 0.45 mol B.0.45 molC.在 0.45 mol 和 0
42、.90 mol 之间 D.大于 0.90 mol一般思维：根据铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2soi=CuSO+S02+H,0,2 m o l H 2 s O 4 中有 I m o l H 2 s o i 作氧化剂被还原，5 0 m L 1 8 m o l L H 2 s O 4溶液中有H z S 0 4 0.9m o l,则被还原的H 2 S O 4为0.4 5 m o L但答案错误，是由于思维不到位。另类思维：随着浓硫酸与铜反应的进行，溶液的浓度不断稀释，而稀硫酸不与铜反应。则被还原的H 2 s一定小于0.4 5 m o l。选A。例5.密度为0.91 g c m 的氨水，质量分数
43、为2 5%,该氨水用等体积的水稀释后，所得溶液的质量分数为（）A.等于 1 2.5%B.大于 1 2.5%C.小于1 2.5%D.无法确定常规思维：按1 0 0 g氨水计算，其中N H：；为25g。加水稀释后，N H：,的质量不变,利用稀释公式或溶质的质量分数公式来计算。如用溶质的质量分数公式，方法如下：氨水的体积为1 0 0 g /0.91 g cm 3,与氨水等体积的水的质量为1 .0 0 g cm :!X 1 0 0 g /0.91 g cm-3,则稀释后的氨水中溶质的质量分数为另类思维：可假设向氨水中加入等质量的水，溶质的质量分数等于25%的一半为1 2.5%0但由于氨水和水的密度不同
44、，且r N H3 B.HNO2 HCOOH CH3C0 0 H例5、不用计算，判断下列各组溶液中，哪一种电解质的电离度大？(1)2 0 时，0.Ol m o l HCN 溶液和 4 0 时 0.Ol m o l HCN 溶液。(2)1 0 时 0.Ol m o l CH:iCOOH 溶液和 1 0 时 0.l m o l CH3 COOH 溶液。解题思路：对于同一种弱电解质，浓度一定，温度越高，其电离度越大，因为弱电解质的电离是吸热的；温度一定，浓度越小，其电离度越大。本题正确答案是：(1)4 0 时，0.Ol m o l HCN溶液中HCN的电离度大；(2)1 0 C时 0.Ol m o l
45、 CH3COOH 溶液中 CH3COOH 的电离度大。例6、在1 L浓度为c m o l 的弱酸HA中，HA、和的物质的量之和为n c m o l,则HA的电离度是()(A)n 1 0 0%(B)(C)(n-1)1 0 0%(D)n%解题思路:原 HA 的总物质的量为：c m o l -l L=c m o l；设 HA 的电离度为，则已电离的HA,及电离产生的和的物质的量均为c m o L根据题意,在弱酸HA 溶液中，HA、和的物质的量之和为n c m o l,则有：(c-c)+c+c=n c,解得=(n T)1 0 0%。本题正确答案是：(C)【能力训练】1 .某一元弱酸溶液中，未电离的弱酸
46、分子和电离成的阳、阴离子之和的物质的量比为9 ：2.此酸的电离度是()(A)1 0%(B)1 1%(C)1 8%(D)2 2%3 .把 0.0 5 m o l Na 0 H固体分别加入到下列1 0 0 m l 液体中，溶液的导电性基本不变，该液体是()(A)自来水(B)0.5 m o l 盐酸(C)0.5 m o l 醋酸(D)0.5 m o l 氯水4 .下列电解质在溶液中存在分子的是()(A)B a(0 H)2(B)CH3C0 0 H(C)Ca(0 H)2(D)NH3-H,05 .某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是()(A)A为非电解质(B)
47、A 是强电解质(C)A是离子晶体(D)A 是弱电解质6 .下列事实中，能证明氯化氢是共价化合物的是()(A)氯化氢易溶于水(B)氯化氢的水溶液能导电(C)液态氯化氢不导电(D)氯化氢不易分解7.一定量的盐酸和过量的锌粉反应时，为了减缓反应速率，但不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的()(A)Na OH(固)(B)H20(C)NH)C1 (固)(D)CH3C0 0 K (固)8.下列电离方程式错误的是()(A)Na HS 溶于水：Na HS=(B)(NH)2 s o i 溶于水：(NHJ SO产 2(C)氢氟酸溶液：HF+HzO=(D)Na HC()3 溶于水：Na HCO3=8 .试用简
48、单的实验证明，在醋酸溶液中存在着：CH3 COOH=的电离平衡。9 .相同温度下，两种稀氨水A 和 B,浓度分别为0.2 m o l 和 0.Im o l ，则A和 B的浓度之比为()(A)大于2 (B)小于2 (C)等于2 (D)不能肯定1 0 .将=l m o l 的CH3COOH和 HC1 溶液分别稀释1 0 0 倍，稀释后两溶液的的物质的量浓度分别为a 和 b,则a 和 b的关系为()(A)a b (B)a H+,先由电离度求出 OH,再借助K W 计算出 H*。OH=c =0.Im o l L X I.3 4%=1.3 4 X 1 0 m o l L 1 H+=7.5 X 1 0 2
49、(m o l L)启示：任何物质的水溶液，无论中性、酸性或碱性，都同时存在着F T、OH,且在常温下，向水中加少量酸、碱、盐等物质形成稀溶液后，溶液中始终保持K W=IT OH 的关系。例 3求例Ol m o l L 1的氢氧化钠溶液的PH值。解题思路：强碱溶液中，0 H 等于碱的浓度，可先由溶液的物质的量浓度求出 0 H,再利用K W 求出溶液中 H-,最后根据PH值定义求溶液的PH值。解法一：OH =Cw=0.Ol m o l L 贝 ij,H*=(m o l L)启示：如果求强碱溶液的p H值，应注意必须先求溶液中的 OH,再求 H、p H值。解法二：/.p H=1 4 p OH=1 4
50、 2=1 22 .对于弱酸或弱碱溶液的p H值，一般要通过弱电解质的电离度进行计算。例 4.求 2 5 时0.Im o l -L1的醋酸溶液的PH值。解题思路：H+=c =0.1 X 1.3 2%=1.3 2 X 1 0 3(m o l -L I)，PH=2.8 83 .“混合溶液的p H值”的计算，情况比较复杂。常见情况为“等体积混合”：混合模式强酸1+强酸2强碱1+强碱2强酸+强碱计算pH混先计算pOH混再计算pH混先根据反应计算过量物，再按左示模式计算计算pH混先计算pH混再计算pH混ApH3 时pH 混=pH 小+0.3pH 混=pH 大-0.3例5.pH=2和pH=4的盐酸等体积混合