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选择题专题二、定量选择法

定量选择题是指选择题中题目给出物质间的定量关系,要求正确运用化学原理、规律、计算公式对有关因素间的量的关系做出正确的分析、推理。这类试题既可能是直接的简单化学计算,又可能是间接的应用化学原理的推算或是化学计算关系的运算结果(如含字母表达式)的正误判断。因其灵活性强、迷惑性大、对解题技巧性要求高,虽用常规方法解得正确的结果,但因耗时过多,影响完卷时限。因此,运用整体、变形、抽象、逆向、极端等思维方式,利用守恒、构造、讨论等方法进行巧解速算或运用分析推理并结合简单心算、估算快速求解,就显得极为重要。

(1)守恒法

化学反应的实质是原子之间的重新组合,原子种类和数目未变,因而一切化学反应都存在着质量守恒,氧化还原反应中得失电子数相等,离子化合物及电解质溶液中阴、阳离子所带电荷总数相等。这就是运用守恒法解题的理论依据。

对于某一化学或物理变化过程,由于某些粒子(如原子、离子、电子)的量保持恒定,于是中学化学经常应用的守恒体系有:质量守恒、电子得失守恒、电荷守恒、及能量守恒。凡能从题意中找出上述关系而建立一代数方程即可快捷求解。其优点在于不纠缠过程细节,不考虑途径变化,只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某种量的始态和终态,则化繁为简,收到事半功倍的效果。

①质量守恒法

质量守恒法是依据化学反应前后参加反应的反应物总质量与生成物的总质量相等的原理,进行计算或推导的解题方法。

[例1] (江西调考题)在某一价金属的碘化物溶液中,加入AgNO3溶液,恰好完全反应,生成AgI沉淀和硝酸盐。已知原一价金属碘化物溶液的质量等于所得硝酸盐溶液的质量,则该硝酸银溶液中溶质的质量分数为 ( ) A.38.2% B.48.8% C.50% D.72.3% [解析] 此反应可表示为

,因

,又由题意有:加入AgNO3溶液的质量一定等于析出AgI沉淀的质

量,故AgNO3溶液中溶质的质量分数

。选择D。

答案:D

[评注] 此题是一道“无数据”计算型选择题,发掘隐含有多种方法可求得题解。此法在于深挖内涵,利用“质量守恒”找出问题本质,解法简捷。

[练习]

1、(全国联考题)2.1g平均相对分子质量为7.2的 CO和H2的混合气体与足量的O2充分燃烧后,将燃烧产物通过足量Na2O2固体后,固体的质量将增加 ( )

A.2.1g B.7.2g C.3.6g D.9.3g

[解析] 由相应化学方程式进行分析,导出如下关系:

即CO和 H2反应消

耗掉多少氧气,产物与Na2O2反应就放出多少氧气。因此固体增加的质量即为起始CO和H2的总质量2.1g。选择 A。 答案:A

[评注] 化学计算型选择题,不仅考查基础知识和基本运算,而且考查对数据处理的灵活性。因此,选择计算不急算,认真分析巧判断;发掘本质挖内涵,切忌当作大题看。

2、(上海高考题)A、B、C三种物质各15g,发生反应A+B+C→D,反应后生成30g D,然后在残留物中加入10g A,反应又继续开始,待反应再次停止,反应物中只余C,根据上述推断,下列说法正确的是 ( )

A.第一次反应停止时B剩余9g B.第一次反应停止时C剩余6g C.反应中A和C的质量比是5∶3 D.第二次反应后C剩余5g 答:D。

解:由质量守恒,首先推导出反应中消耗A、B、C的质量比5∶3∶2后才能进行正确选择(由A、B完全反应得

一次反应掉6g C,第二次用掉4g C)。

3、(广东高考题)在t℃时,向一定质量分数为a%的 CuSO4饱和溶液中加入mgCuSO4,同温下析出ng晶体。则从饱和溶液中析出CuSO4的质量为 ( ) A. 答:C。

解:依题意,减少的饱和溶液为饱和溶液),故从原饱和溶液中析出

4、(北京调考题)已知32 g X与40 g Y恰好完全反应,生成m g Q和9 g H。在相同条件下,16 g X和30 g Y混合反应生成0.25 mol Q及若干摩尔H。则物质Q的摩尔质量应是 ( )

A.63g/mo1 B.122g/mol C.126g/mol D.163g/mo1 答:C。 解:依题意有:9 g H,显然:应后生成

为a,则有

,由质量守恒知,32 g X和40 g Y恰好反应生成mg Q及

。当16g X与30g Y反应时,Y过量,设X完全反

,已知

,则

(质量守恒),其质量分数不变(t℃时最后必为

B.

C.

D.无法确定

,根据第一次反应得

,得第

5、全国高考题)标准状况下,0.1mol烃与lmolO2(过量)混合,完全燃烧后通过足量的Na2O2固体,固体增重15 g,从 Na2O2中逸出的全部气体为16.8 L(标准状况下),则该烃的分子式是 ( )

A.C4H8 B.C4H10 C.C5H10 D.C5H12 答:C。

解:由质量守恒定律推知:增加的质量与逸出O2的质量之和,即

与1molO2的质量之和等于反应后

固体

,即

②元素守恒法

元素守恒法是指利用参加化学反应前后组成物质的元素种类不变,原子(或离子)数目不变的原理进行计算或推导的方法。

采用元素守恒法,首先确定相关物质,然后找出始态、终态物质中某元素(原子)的等量关系或对应关系。

[例2] (上海高考题)将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体1.12L(标准状况)。则所消耗硝酸的物质的量是 ( ) A.0.12mol B.0.11mol C.0.09mol D.0.08mol

[解析] 硝酸与铜反应,一部分体现出酸性,另一部分体现出氧化性,即其氮元素一部分仍以

存在(与

结合),另一部分以气体(NO、NO2)形式放出。由N元素守恒:

。故选B。

答案: B

[评注] 因题给出“一定浓度的硝酸”,.许多考生注意到气体可能是NO或NO2,受此干扰便无法用方程式正确求解,其实只需运用“元素守恒”便顺利巧解。

[练习]

1、(黄冈调考题)已知

、CO等有毒气体是污染大气的罪魁祸首,故国家环

保部门针对不同的污染源强制要求进行治理,如某硝酸工厂的尾气中含有较多的NO2和NO,必须用碱液吸收来消除污染。已知NO2和NaOH溶液反应为:

,NO和NO2与NaOH溶液反应为:

。有

用NaOH溶液将其完全吸收,无气体剩余。现有浓度为溶液的体积是 ( )

组成的混合气体,

的NaOH溶液,则需此NaOH

A. B. C. D.

[解析] 从所给方程知:氮元素的物质的量与钠元素的物质的量相等

则 答案:D

, 。选择D。

[评注] 此题若按方程式分步求解,过程繁琐且易出错。经仔细观察,巧用守恒,快捷求解。

2、(全国高考题)在无土栽培中,需配制一定量含

的营养液。若用KCl、

的物质的量(单位为mol)依次是

A.2 64 24 B.64 2 24 C.32 50 1 2 D.16 50 24 [解析] 根据溶液中离子的物质的量守恒,在配制营养液中:

三种固体为原料来配制,三者

故选B。 答案:B

[评注] 溶液中的较多计算问题可用“离子守恒”求解。此题的解题过程实际上还可更简化,即由

3、(全国高考题)在

的溶液,再加入100mL溶有0.010mol( )

A.最终得到白色沉淀和无色溶液

B.最终得到白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物

溶液中加入100mL溶有

的溶液,充分反应。下列说法中正确的是

,结合选项就可判断只有B项正确。