高三復(fù)習(xí)五大思維巧妙化解化學(xué)計(jì)算巨峰

1、“五大思維” “巧妙”化解化學(xué)計(jì)算化學(xué)問題的解決與思維的正確運(yùn)用有著密切的，運(yùn)用科學(xué)的思維來分析有關(guān)化學(xué)問題，可以明辨概念，升華基本理論，在解題中能獨(dú)辟蹊徑，化繁為簡，化難為易，進(jìn)而達(dá)到準(zhǔn)確、快速解答之目的。下面例談化學(xué)解題中的一些常用思維技巧。一、整體思維整體思維，就是對(duì)一些化學(xué)問題不糾纏細(xì)枝末節(jié)，縱觀全局，從整體上析題，以達(dá)到迅速找到解題切人點(diǎn)、簡化解題的目的。例 1、將 1.92g Cu 投入到一定量的濃 HNO3 中，Cu 完全溶解，生成的氣體越來越淺，672mL 氣體。將盛此氣體的容器倒扣在水中，求通入多少毫升標(biāo)準(zhǔn)狀共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀的氧氣可使容器中充滿液體。：按解法解此題較為復(fù)雜。如果

2、拋開細(xì)節(jié)，注意到它們間的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)，把氧化劑和還原劑得失相等作為整體考慮，則可化繁為簡。濃HNO3將 Cu 氧化后自身被還原為低價(jià)氮的氧化物，而低價(jià)氮的氧化物又恰好被通入的氧氣氧化，最后變成HNO3 ，相當(dāng)于在整個(gè)過程中 HNO3 的化合價(jià)未變，即 1 .92 g Cu 相當(dāng)于被通入的氧氣氧化。 1.92g 64g/mol V(O2)22.4L/mol×2 =×4，V(O2 )=0.336L 即通入 336mLO2 即由得失守恒知可。例 2、某種由 K2S 和 Al2S3 組成的混合物中，這兩種組分的物質(zhì)的量之比為 3：2，則含32g 硫元素的這種混合物的質(zhì)量是（

3、 ）A64gB94gC70gD140g：由K2S和Al2S3 的物質(zhì)的量之比為3：2，可將它們看作一個(gè)整體，其化學(xué)式為K6Al4S9。得 K6Al4S99S630X用此9×3232g，很快就出來了，為 70g。：C例 3、 有 5.1g 鎂，鋁合金，投入 500ml 2mol/L 鹽酸溶液中，金屬完全溶解后，再加入4 mol/L NaOH 溶液，若要達(dá)到最大量的沉淀物質(zhì)，加入的 NaOH 溶液的體積為多少？ （ ）A300 mlB250 mlC200 mlD100 ml哈佛北大精英創(chuàng)立：物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化為Mg2+ Al3+H+ Cl-MgHClNaOHMg(OH)2 Al(OH)3Na

4、ClAl從反應(yīng)的整體來觀察，原溶液里的 Cl-即，n (HCl)=n( NaOH)和加入的 Na+都不參加反應(yīng)，最終生成 NaCl，V( NaOH)= n(HCl)/ c( NaOH)=2×0.5/4=250ml：B例 4、 淺綠色的 Fe（NO3）2 溶液中，F(xiàn)e2+2 H2O Fe（OH）22H+如下平衡：若在此溶液中加入鹽酸后，溶液的顏色將變，其是。：不少學(xué)生會(huì)認(rèn)為溶液的顏色變?yōu)榫G色或者加深，是由于加入鹽酸后，使上述平衡逆反應(yīng)方向移動(dòng)，這樣答題就恰好落入試題的而失分。解題時(shí)應(yīng)從溶液整體進(jìn)行考慮，由于原溶液里較多的 NO3-離子，當(dāng)加入鹽酸后，有較多的 H+，此時(shí) NO3-離子在

5、酸性溶液中有較強(qiáng)的氧化性，這樣的問題也是被稱為“隱形硝酸問題”，發(fā)生下列反應(yīng) 3Fe2+NO3-3Fe3+NO+2H2O：溶液的顏色變?yōu)樽攸S色，由于 NO3- 離子在鐵，使溶液變成棕黃色H+下，講二價(jià)鐵氧化物三價(jià)哈佛北大精英創(chuàng)立例 5、已知脂肪烴 C4H10 在光照條件下和氯氣發(fā)生取代反應(yīng)，問其一氯取代物可能有幾種？：不少學(xué)生回答：2 種。有些甚至是不假思索地口答的，還洋洋得意地說，C4H10 有兩種等效氫，所以一氯取代的同分異構(gòu)體就是等效氫的數(shù)目。造成這樣的錯(cuò)誤，很大一部分在于學(xué)生沒有從整體上考慮物質(zhì)可能的結(jié)構(gòu)，而是依靠記憶，或者僅憑上課模糊的印象，知道丁烷（CH3CH2CH2CH3）滿足

6、C4H10 而答題的，這樣答題情況，在一開始學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的時(shí)候，出現(xiàn)在很多學(xué)生的身上。解題時(shí)應(yīng)從 C4H10 整體進(jìn)行考慮，由于題干中未告訴我們此分子式代表的具體是什么物質(zhì)（這樣的題干也是有機(jī)當(dāng)中非常常見的一種情況），所以它可能是丁烷（CH3CH2CH2CH3），也可能是 2-甲基丙烷(（CH3）3CH)，也就是說，首先要弄清 C4H10 本身就有兩種同分異構(gòu)體，接著用到“等效氫”的知識(shí)，出丁烷和 2-甲基丙烷各有兩種等效氫，所以一氯取代物應(yīng)該可能有四種（Cl CH2CH2CH2CH3， CH3CH Cl CH2CH3，（CH3）3CCl，（CH3）2CH CH2Cl。）：四種引導(dǎo)：思維能力是

7、智力的，也是高考考查的重點(diǎn)所在，更是教學(xué)目標(biāo)的重要內(nèi)容，優(yōu)秀的思維品質(zhì)有多種特征，思維的整體性是其中一個(gè)重要方面，本文就是化學(xué)計(jì)算思維的整體性策略做一些探討?？偠灾季S的整體性就是從問題的全局出發(fā)，整體駕馭，以拋開次要因素，抓住主要，實(shí)質(zhì)因素，直接架起問題與結(jié)論的橋梁，簡化問題的解決，如果能較掌握此類解題和養(yǎng)成思維習(xí)慣，能事半功倍。二、逆向思維逆向思維是指思維程序與通常相反，不是從來推知結(jié)果，而是從結(jié)果入手分析解題思路，逆向思維有它的獨(dú)特性，能克服思維定勢的消極影響，充分運(yùn)用逆向思維來求解某些化學(xué)問題時(shí)，有時(shí)比正向思維來得更簡單，更巧妙。例 1、a gCu 可與含有 bgHNO3 的溶液恰

8、好反應(yīng)。若 a: b = 4:10.5,則被還原的 HNO3 的質(zhì)量為 （）哈佛北大精英創(chuàng)立b 2C.3bbA. b gB.ggD.g44：Cu 與 HNO3 反應(yīng)硝酸的濃度的不同，其還原產(chǎn)物也不同。若正向思維，則參加反應(yīng)的Cu 與被還原的HNO3 之間的量的難以確定。但若考慮反應(yīng)中未被還原的硝酸，則問題可迎刃而解。依題意知，參加反應(yīng)的 Cu 為mol，起酸作用的 HNO3 為2a mol，其 a64642a 646332ag,進(jìn)而可知被還原的 HNO3 的質(zhì)量為（b-63質(zhì)量為mol×63g/mol =a）g , 因 a : b32 4b 10.5b= 4:10.5,即a =,故被

9、還原的 HNO3的質(zhì)量為4 g。例 2、鋅粉、鐵粉、鎂粉的混合物 4 g 與一定質(zhì)量 25的稀 H2SO4 恰好完全反應(yīng)，蒸發(fā)水分后，得固體物質(zhì) 100 g，則生成的氫氣質(zhì)量為()A、2 gB、3 gC、4 gD、5 g：本題如果采用正向思維將鋅、鐵、鎂的質(zhì)量分別設(shè)未知數(shù)進(jìn)行分析、計(jì)算，則過程非常復(fù)雜，頭緒也較多。而采用逆向思維按以下思路：反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量不變，由題意可知：鋅、鐵、鎂三種金屬全部參加反應(yīng)，分別生成了硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂，則蒸發(fā)水分后所得 100 g 固體物質(zhì)(硫酸鋅、硫酸鐵、硫酸鎂的混合物)中，包含鋅、鐵、鎂三種元素總質(zhì)量為 4 g，其它的 96 g 則為 SO4 的質(zhì)量

10、，繼而根據(jù)反應(yīng)中 H2 與 SO4 的，求得生成的氫氣的質(zhì)量為 2 g。由此可見逆向思維對(duì)培養(yǎng)思維的靈活性和敏感性是非常有益的。例 3、等質(zhì)量的兩種金屬 M 和 N 分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，2 價(jià)金屬的硫酸鹽和氫氣。生成的氫氣質(zhì)量 m（縱坐標(biāo)）與反應(yīng)時(shí)間 t（橫坐標(biāo)）的如下圖（1）比較 M、N 兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱 （2）由圖中的兩條直線還可以得出的結(jié)論有 哈佛北大精英創(chuàng)立：本題給出的是金屬與酸反應(yīng)的氫氣質(zhì)量與時(shí)間的曲線，很多學(xué)生會(huì)感到無從下手，若是逆向思考：曲線上升得越快，說明金屬與稀鹽酸反應(yīng)得越劇烈，該金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)。同時(shí)從圖中可以看出 M 產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量比 N 多，完全反應(yīng)所需時(shí)間少。

11、例 4、根據(jù)以下圖推斷（假設(shè)能發(fā)生反應(yīng)的均反應(yīng)完全）（1）若 B 是水，則 A 是；（填化學(xué)式）（2）若 B 是酸溶液，則 A 是；（填化學(xué)式）（3）寫出 C 與 BaCl2 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：。：本題如果順著變化方向解題較，若是逆向思維，即從變化的終點(diǎn)來解題就容易多了。解決元素化合物推斷題，就要抓住物質(zhì)特征反應(yīng)作為解題口，紅褐色沉淀F 為 Fe（OH）3,進(jìn)而復(fù)分解反應(yīng)的特點(diǎn)黃色溶液 FeCl3,而有色溶液 C 與 BaCl2 溶液有白色哈佛北大精英創(chuàng)立沉淀 D 和 FeCl3,且白色沉淀不溶于稀硝酸故白色沉淀為 BaSO4 有色溶液 C 為 Fe2(SO4)3 從而問題迎刃而解。例 5

12、、在 CO 和 CO2 的混合氣體中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 64%，將該混合氣體 5 通過足量的灼熱的氧化銅，充分反應(yīng)后，氣體再全部通入足量的澄清石灰水中，得到的白色的沉淀的質(zhì)量是多少？：本題如果按部就班，涉及到的反應(yīng)較多，數(shù)據(jù)較多，計(jì)算繁瑣，易于出錯(cuò)。而如果把握住最終反應(yīng)產(chǎn)物是碳酸鈣，采用逆向思維，找出碳酸鈣和起始反應(yīng)物 CO 和 CO2的 CCaCO3 守恒，則極易走出“山重水復(fù)”，迎來“柳暗花的混合氣體之間所明”。三、思維思維是把研究對(duì)象或過程變化通過假設(shè)定理想的值，得情況與實(shí)際情況的對(duì)比，分析偏差發(fā)生的，作出合理的。例 1、將標(biāo)準(zhǔn)狀的 NO、NO2、O2 的混合氣體充滿容器，倒置于水中完

13、全溶解，無氣體剩余，若產(chǎn)物也不擴(kuò)散，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度的數(shù)值范圍是（）A. 1 1 22.4128C 39.2 1 39.2B. C 128 1 C. C22.4D.無法確定：此題可用思維來分析，因溶于水后無氣體剩余，若原混合氣體中無 NO，則45發(fā)生 4NO2 + O2 + 2H2O = 4 HNO3 的反應(yīng),5mol 氣體轉(zhuǎn)化為mol HNO3，C(HNO3) =哈佛北大精英創(chuàng)立× 1 1(mol/L) =(mol/L )；若原混合氣體中無 NO ,則發(fā)生 4NO+3O2 + 2H2O = 4 HNO3 的22.4284 × 1 1 39.2反應(yīng)，mol 氣體轉(zhuǎn)化

14、為mol HNO3，C(HNO3) =(mol/L) =(mol/L)。由于是722.4混合氣體，則所得 HNO3 溶液的物質(zhì)的量濃度的數(shù)值范圍是 1 1 C 。39.228例 2、在密閉容器中進(jìn)行 X2(g)3Y2(g) 2Z(g)的反應(yīng)，其中 X2、Y2、Z 的起始濃度依次為 0.1 mol·L 1、0.3 mol·L 1、0.2 mol·L 1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，各物質(zhì)的濃度有可能的是（）Ac(Z)0.5 mol·L 1Bc(Y2)0.5 mol·L 1 或 c(Z)0.1 mol·L 1Cc(X2)0.2 mol·L

15、 1 或 c(Y2)0.6 mol·L 1Dc(Z)0.4 mol·L 1向進(jìn)行完全，則生成物 Z 的濃度為：c(Z)0.4 mol·L 1，但該反：假設(shè)反應(yīng)應(yīng)為可逆反應(yīng)，故備選項(xiàng) A、D 中，c(Z)0.4 mol·L 1 不合題意。假設(shè)反應(yīng)逆向進(jìn)行到底， 則 c(X2)0.2 mol·L 1，c(Y2)0.6 mol·L 1，顯然 C 也不合題意。B例 3、用注射器吸入少量 NO和 N的混合氣體，發(fā)生如下反應(yīng)(2NO（） 4（g)(1)當(dāng)活塞迅速向外拉時(shí)，氣體的顏色先變，后變；最終和最初相比，更深。(2)當(dāng)活塞迅速比，更深。推時(shí)，

16、氣體的顏色先變，后變；最終和最初相：(1)淺 深 最初 (2)深 淺 最終:（極限思維法）(1)迅速向外拉的瞬間，平衡尚未發(fā)生移動(dòng)，這時(shí)體積內(nèi)的 NO2哈佛北大精英創(chuàng)立分子數(shù)目減小，所以氣體顏色變淺；容積擴(kuò)大，氣體壓強(qiáng)減小，平衡向逆反應(yīng)方向(生成NO2 的方向)移動(dòng)，體積內(nèi)的 NO2 分子數(shù)增多，氣體顏色變深；這時(shí)容器內(nèi) NO2 分子總數(shù)雖多，但濃度不及初始時(shí)大，故顏色不及初始時(shí)深。(2)迅速推的瞬間，平衡尚未發(fā)生移動(dòng)，這時(shí)，體積內(nèi)的 NO分子數(shù)目增多，氣體顏色變深；容積變小，氣體壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向(生成 N4 的方向)移動(dòng)，NO2 分子數(shù)目減少，氣體顏色變淺，但比初始時(shí)要深。例 4、

17、一定量的混合氣體在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：mA(g)nB(g) pC(g)達(dá)到平衡時(shí)，維持溫度不變，將氣體體積縮小到原來的 1/2，當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí)，氣體 C 的濃度變?yōu)樵胶鈺r(shí)的19 倍，則下列說法正確的是（）AmnpBmnpC平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) DC 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加：當(dāng)氣體體積縮小到原來的 1/2，假設(shè)平衡未發(fā)生移動(dòng)（虛擬出一種中間狀態(tài)）， 則 C 的濃度為原平衡時(shí)的 2 倍，而事實(shí)上平衡發(fā)生了移動(dòng)，平衡移動(dòng)的結(jié)果是 C 的濃度為原平衡時(shí)的 1.9 倍，則可認(rèn)為由虛擬中間狀態(tài)向逆反應(yīng)方向發(fā)生了移動(dòng)。即增大。：BC例 5、一容積固定真空密閉容器中，1 mol PCl5，加熱到 200時(shí)發(fā)生反應(yīng)

18、：PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，PCl5 所占體積分?jǐn)?shù)為 a%，若在同一溫度和同一容器中，最初投入的是 2 mol PCl5，反應(yīng)平衡時(shí)，PCl5 所占體積分?jǐn)?shù)為 b%，則 a 和 b 的是（）AabCabBabD無法比較：（虛擬法）題目給出了狀態(tài) 1 和狀態(tài) 2，為解決問題虛擬出狀態(tài) 3，狀態(tài) 3 容器容積是狀態(tài) 1（或狀態(tài) 2）的 2 倍。顯然由狀態(tài) 3 變到狀態(tài) 2 只須將容器容積縮小到它的 1/2 即可。該過程是一個(gè)加壓過程，對(duì)于題給反應(yīng)，加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，PCl5 物質(zhì)的量及其百分含量都增大，故b%a%。哈佛北大精英創(chuàng)立：B四、轉(zhuǎn)化思維轉(zhuǎn)化思維是指

19、不要被所給問題的形式所束縛，而能依具體情況進(jìn)行“變通”。如將一個(gè)難題分解成幾個(gè)簡單的小問題將直接難求解的問題變?yōu)殚g接求解的問題等。這種問題變換的技巧常用于解繁雜的綜合性計(jì)算題、陌生的題和書寫復(fù)雜的化學(xué)方程式等。有些題目的思維分析時(shí)很繁瑣，甚至?xí)萑虢^境。如能轉(zhuǎn)換一下研究對(duì)象，則會(huì)“絕處逢生”。例 1、有由環(huán)己醇、和戊醛組成的混合物共.00g，完全燃燒后使所得氣體通過盛有 P2O5 的干躁管，干躁管增重.998g。原混合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量為（）A. 74.75B. 86.00C. 71.43D.81.33：按常規(guī)解此題似乎不可能，但巧用轉(zhuǎn)換的則可快速求解。由題意知，產(chǎn) 1.988g18g/mo

20、l生水的質(zhì)量為= 0.111mol。 將混合物中各物質(zhì)的組成做如下“轉(zhuǎn)換”：環(huán)己醇C6H12O(CH2)6O,C3H6O(CH2)3O,C5H10O(CH2)5O,即由三者組成的混合物可戊醛看作是由 CH2 和 O 兩部分組成的。設(shè)混合物己醇、戊醛的物質(zhì)的量分別為 x、y、z，則根據(jù) CH2H2O(x+y+z)×16=2.00知混合物中含 CH20.111mol，含 O(x+y+z)mol,即有等式 0.111×14 +(x+y+z)=（2.00-0.111×14）/16 =0.028M=m 總/n 總=2.00/0.028=71.43例 2、化合物(1) AB

21、中含 B 36.36%，化合物(2)BC4 中含 50%，(3)則化合物 ABC4 中含B 為( ).12.64%.14.09%.19.65%.21.1%：此題乍看，似乎無從入手，甚感困惑。若據(jù)題意運(yùn)用等量代換的來解，則十分簡潔明了。將原題分為三個(gè)層次。由(1) 得 AB 式量B/0.3636，由(2) 得 B2C，在ABC4 中，B%B/AB+2×2C×100% B/AB+2B×100% 21.1。此，關(guān)鍵是用 B 作過渡橋梁。為 ABC4。例 3、元素、可形成化合物、，其質(zhì)量組成為：中占 23/31，中占 16/39。哈佛北大精英創(chuàng)立已知的最簡式為，則的最簡式

22、為( ).AB2.A2B.A3B2.A4B3：已知的最簡式為，占 16/39，則占 23/39，若設(shè)式量為 39（第一 次轉(zhuǎn)換），則 A/B23/16，聯(lián)想到 23 為，16 為（向具體轉(zhuǎn)換，第二次轉(zhuǎn)換），則最簡式為2。分子式為22。同理，設(shè)的式量為 31，為 23，為 31-23，得1/2，即2,為2,選()（由具體向換，靈活巧妙。轉(zhuǎn)換）。這里進(jìn)行了三次思維轉(zhuǎn)例 4、1.5 毫升 0.02 摩/升的石灰水 3 份,均加入 0.02 摩/升的 H3PO4 溶液,恰好完全反應(yīng),分別生成 Ca3(PO4)2、CaHPO4、Ca(H2PO4)2，所需加入的 H3PO4 的體積比為()A.1:2:3B

23、.3:2:1C.6:3:2D.2:3:6：若據(jù)題意列式計(jì)算，則十分麻煩。若作如下拆分變換推算，則十分簡便。由上述三種生成物分子式得知，、元素的原子數(shù)之比為：、：、：。變換為：、：、：，則元素的原子數(shù)已變換為：。而由提供，且濃渡已定，其量的多少顯然只決定其體積了，所以體積之比為：，為()以上三例，分別應(yīng)用等量、聯(lián)想遷延、拆分，論說了代換、轉(zhuǎn)換、變換思維方式在解題中的作用 ,當(dāng)然還有其它轉(zhuǎn)換思維解題的,諸如：應(yīng)用倍縮變換法解題，應(yīng)用式變換法解題等。它們?cè)谇蠼饽承┯?jì)算型化學(xué)題中，都發(fā)揮了獨(dú)特的重要作用。五、有序思維順著一定的線索，按照一定的規(guī)律有條不紊地思考，按部就班地分析，由此及彼地推理，即為有序

24、思維。在解題中應(yīng)從題意入手，縷出條理，使分析有序，解題有據(jù)，才能有效地防止遺漏和重復(fù)，找出正確的解題途徑。例 1、現(xiàn)有 Fe、Cu 組成的合金，其總物質(zhì)的量為 amol，Cu 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 x.。將合哈佛北大精英創(chuàng)立金研成粉末后全部投入含 bmol HNO3 的稀溶液中，微熱，使其充分反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物只有 NO。用微粒符號(hào)填寫下列空白（列舉出全部可能的情況）：（2）當(dāng)溶液中的金屬離子只有 Fe2+、Cu2+時(shí)，b 的取值范圍是（用 a 、x 表示） 。（3）當(dāng) x=0.5 時(shí)，溶液中 Fe3+與 Fe2+的物質(zhì)的量相等時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體。求 a、b 的值。生 672mL：（1）略（2）當(dāng)溶液金屬離子只有 Fe2+、Cu2+時(shí)，說明 Cu 恰好完全反應(yīng)或者有剩余，而 HNO3 和 Fe則完全反應(yīng)（否則的話，如果有硝酸剩余，則 Fe2+則會(huì)被進(jìn)一步氧化為 Fe3+；如果有 Fe 剩余，則會(huì)和 Cu2+繼續(xù)反應(yīng)） HNO3 NO，N 得 3，設(shè)被還原的 HNO3 為 y mol，總計(jì)得 3yCu Cu2+，Cu 失 2mol，設(shè)參加反應(yīng)的 Cu 為 z mol，總計(jì)失 2z molFe總數(shù)Fe2+，F(xiàn)e 失 2，參加反應(yīng)的 Fe 為 a(1-x) mol，總計(jì)失