高中化學具有一定的難度,化學理論知識具有一定的抽象性,同時化學題目的條件多且雜,也提高了學生的理解和解題難度。通過對高中化學解題方法進行歸類總結,旨在提高學生的解決效率,促進高中化學教學的進步。

　　高中化學解題方法一、金屬

　　一、電子守恒與終態法結合

　　例1.向100 mL水中投入K和Al共15 g，充分反應后，剩余金屬為1.8 g

　　(1)計算放出H2多少升(標準狀況下)

　　分析：剩余金屬1.8 g只可能是Al(因鉀要與水反應)，鉀與水反應生成 KOH 和H2，KOH 再與 Al 反應(因金屬 Al 有剩余，所以生成的KOH完全反應)，

　　2K+2H2O=2KOH+H2↑①

　　2KOH+ 2H2O + 2Al = 2NaAlO2 + 3H2 ↑ ②

　　①+②得：2K + 2Al+ 4H2O = 2NaAlO2 + 4H2 ↑

　　有關系式 金屬質量 ～～～ 氫氣體積(標準狀況下)

　　66 g 44.8 L

　　15-1.8 V(H2)=8.96 L

　　(2)過濾出未反應的金屬，向濾液中逐滴加入4 mol/L 的 H2SO4 溶液，生成沉淀的最大值是多少，此時消耗 H2SO4 溶液的體積是多少?

　　解析：據Al守恒有關系式:Al～～～Al(OH)3可計算生成沉淀的質量。 要使生成的沉淀最多，Al3+全部生成Al(OH)3沉淀,溶液中溶質只含K2SO4溶質，據K+與SO42-守恒有關系式：

　　2 K ～～～ H2SO4

　　2 mol 1 mol

　　0.2 mol 4×V(H2SO4)

　　V(H2SO4)=25 mL

　　(3)生成沉淀后，再加入 H2SO4 溶液，使沉淀剛好完全溶解，此時消耗 H2SO4 溶液的體積是多少?

　　解析：沉淀剛好完全溶解時，溶液中只有 K2SO4 和 Al2(SO4)3。

　　由電荷守恒有：2n(SO42-)=3n(Al3+)+n(K+)

　　所以有n(H2SO4 )=3/ n(Al)+1/2n(K)答案為 100 mL

　　例2.將5.1 g鎂和鋁投入500 mL,2 mol/L 的鹽酸中，生成氫氣0.5 g，金屬完全溶解。再加入 4 mol/L 的 NaOH 溶液。

　　(1)若要使生成的沉淀最多，則應加入NaOH溶液的體積是( )。

　　A . 20 0mL B . 250 mL C. 425 mL D. 560 mL

　　分析：要使生成的沉淀最多，Mg2+和Al3+全部生成 Mg(OH)2 和 Al(OH)3 沉淀,溶液中溶質只含 NaCl，據 Na+ 與 Cl- 守恒有：

　　500×2=4×V(NaOH)

　　所以V(NaOH)=250 mL

　　(2)生成沉淀的質量最多是( )。

　　A. 22.1 g B. 8.5 g C. 10.2 g D. 13.6 g

　　分析：從始態(金屬鎂和鋁)到終態(Mg(OH)2 和 Al(OH)3)沉淀,固體增加的質量為 OH-的質量，只要計算出 OH- 的物質的量即可，而OH- 的物質的量等于反應中轉移的電子的物質的量，因反應中生成氫氣0.5 g，所以轉移的電子的物質的量為氫氣物質的量的2倍，即0.5 mol e質量，答案為D。

　　二、電荷守恒

　　例1.某些化學試劑可用于凈水。水處理中使用一種無機高分子，化學式為[Al2(OH)n Clm·yHO]x,式中m等于( )

　　A.3-n B.6-n C.6+n D.3+n

　　解析：由電荷守恒有：3n(Al3+)=n(OH-)+m(Cl-)

　　即3×2=n+m m =6-n

　　例2.非整數比化合物Fe0. 95O具有 NaCl 晶體結構，由于n(Fe):n(O)<1,

　　所以晶體結構存在缺陷，在Fe0. 95O中，+3價的Fe占總鐵量的( )。

　　A.10.0% B. 85.0% C. 10.5% D. 89.50%

　　解析：設+3價鐵為x mol,依電荷守恒有：3n(Fe3+) + 2n(Fe2+) = 2n(O2-)

　　即：3x + 2(0.95-x)= 2×1 x=0.1

　　+3價的Fe占總鐵量的0.1/0.95×100% = 10.5%

　　例3.將 K2SO4 和 Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 三種溶液混合，加H2SO4酸化。測得c(SO42-)=0.105 mol/L,

　　c(Al3+)=0.055 mol,pH=2.0(假設 H2SO4 完全電離為 H+ 和SO42-),則c(K+)為( )。

　　A. 0.045 mol/L B. 0.035 mol/L C. 0.055 mol/L D. 0.040 mol/L

　　解析：因pH=2.0 所以c(H+)= 0.01 mol/L,c(OH-)很小，忽略不計。根據電荷守恒有：c(K+)+ 3c(Al3+)+c(H+)= 2c(SO42-) 解之：c(K+)=0.035 mol/L

　　例4.現有 K2SO4 和 Al2(SO4)3 和 KAl(SO4)2 的混合溶液，其中n(SO42-)=2 mol,向混合溶液逐滴加入KOH，使生成的沉淀剛好完全溶解時，消耗2 mol KOH 溶液，求原溶液中的 K+ 的物質的量?

　　解析：生成的沉淀剛好完全溶解時，消耗2 mol KOH 溶液，由反應

　　Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O n(Al3+)=n(OH-)/4=0.5 mol

　　設原溶液中的K+的物質的量為n(K+原)，由電荷守恒，對原溶液有

　　n(K+原)+ 3n(Al3+) = 2n(SO42-)①

　　加入2 mol KOH溶液后，由電荷守恒有：

　　n(K+原)+ n(K+加入)= n(AlO2-) + 2n(SO42-)②

　　由Al元素守恒有：n(Al3+) = n(AlO2-) ③

　　聯立①②③解得：n(K+原)=2.5 mol

　　高中化學解題方法二：巧用轉換法速解有機題

　　在解有機計算型選擇題時，若用常規解法就會很繁瑣，費時費力，如果巧用“轉換法”解題，則可達到化難為易，簡捷快速之目的。

　　例1. 室溫下，測得甲醛、乙醛和丙酮組成的混合物中氫元素的質量分數為9.8%，則該混合物的平均相對分子質量為( )。

　　A. 50 B. 51 C. 49 D. 44

　　解析：甲醛、乙醛和丙酮的分子式可分別轉換為 、 、 ，可知混合物中碳、氫原子個數之比為1：2，質量之比為6：1，由氫元素的質量分數為9.8%，求得混合物中碳、氫兩元素的含量為 ， ，混合物的平均相對分子質量為 。故選B。

　　例2. 由乙炔和乙醛組成的混合氣體，經測定其中碳元素的質量分數為72%，則混合物中氧元素的質量分數為( )

　　A. 32.00% B. 22.65% C. 19.56% D. 2.14%

　　解析：乙炔和乙醛的分子式可分別轉換為 、 的形式，因 ，則 ， ，所以 。故選C。

　　例3. 把2g甲醛氣體溶于6g冰醋酸中，再加入4g甲酸甲酯和9g葡萄糖后得到一混合物，則此混合物中碳元素的質量分數為( )。

　　A. 20% B. 35% C. 40% D. 55%

　　解析：甲醛、冰醋酸、甲酸甲酯和葡萄糖的分子式可分別轉換為 、 、 、 ，可知它們的最簡式都為 ，所以，無論以何種比例混合，其碳元素的質量分數為定值，即 。故選C。

　　例4. 由甲苯、甘油組成的混合氣體，經測定其中碳元素的質量分數為60%，則混合氣體中氫元素的質量分數為( )

　　A. 30% B. 8.7% C. 10.2% D. 19.4%

　　解析：有機物中C、H、O元素的相對原子質量之間存在如下等量關系： 。則 (甘油)可轉換成 ，即 (甲苯)，甲苯+甘油可轉換為甲苯+甲苯，所以，無論以何種比例混合，氫元素的質量分數都不變，即 。故選B。

　　例5. 取等物質的量的下列物質，分別在足量的氧氣中充分燃燒，消耗氧氣最少的是( )。

　　A. 甲醇 B. 乙醛 C. 乙烯 D. 甲酸

　　解析：選項中物質的分子式可分別轉換為 的形式，顯然只考慮 部分的耗氧量即可。甲醇： ;乙醛： ;乙烯： ;甲酸： ，易知甲酸消耗氧氣的量最少。故選D。

　　高中化學解題方法三：溶液中離子組成的判斷

　　電解質在水溶液中的反應實際上是離子之間的反應，能發生反應的離子在溶液中是不能大量共存的。根據溶液特征判斷溶液中離子組成是高中化學常考題型之一，是離子反應重要的考查方式，不同題意方法有多種，今就判斷溶液離子組成的幾種常用方法進行解析，從中體會解題的一般思路，培養良好的思維習慣。

　　一、“肯定+否定”法判斷溶液離子組成

　　例1、一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Cl-、

　　I-、NO3-、CO32-、SO42-離子，取該溶液進行以下實驗：

　　(1)取pH試紙檢驗，溶液呈酸性。

　　(2)取出部分溶液，加入少量CCl4及數滴新制氯水，經振蕩后CCl4層呈紫色。

　　(3)另取部分溶液逐漸加入少量NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變為堿性，在滴加過程中和滴加完畢后，溶液均無沉淀產生。

　　(4)取上述部分堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生。

　　(5)將(3)得到的堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，根據上述實驗事實確定：

　　①該溶液中肯定存在的離子是_________;②肯定不存在的離子是_________;

　　③還不能確定是否存在的離子是__________________________________。

　　解析：溶液呈酸性肯定有H+，所以肯定不含有CO32-;加入少量CCl4及數滴新制氯水，經振蕩后CCl4層呈紫色，一定含有I-，所以肯定不含有NO3-;加入NaOH溶液，過程中和滴加完畢溶液均無沉淀產生，肯定不含有Mg2+和Al3+;上述堿液加碳酸鈉溶液，有白色沉淀產生，肯定含有Ba2+，肯定不含有SO42-;將(3)溶液加熱，有使濕潤的紅色石蕊試紙變藍氣體放出，肯定含有NH4+。綜合以上，溶液中肯定存在的離子是Ba2+、I-、NH4+;肯定不存在的離子是CO32-、NO3-、Mg2+、Al3+、SO42-;不能確定是否存在的離子是K+、Na+ Cl-。

　　這種“肯定+否定”相關聯的方法確保了思維的嚴密性，是正確解答問題的基礎。

　　二、“陽離子+陰離子”法判斷溶液離子組成

　　例2、某無色透明溶液，與鋁反應放出氫氣，下列離子：Mg2+，Cu2+，Ba2+，H+，Ag+，SO42-，SO32-，HCO3-，OH-，NO3-，試判斷以下兩種情況何者能存在于此溶液中。

　　①當生成Al3+時，可能存在____________。

　　②當生成AlO2-時，可能存在___________。

　　解析：無色透明溶液，一定不含Cu2+;與鋁反應放出氫氣，則溶液可能酸性也可能堿性，一定不含HCO3-;當生成Al3+時溶液呈強酸性，含有H+，由此排除OH-，SO32-，NO3-(HNO3和Al反應不放氫氣)存在，溶液中至少有一種陰離子，所以一定含有SO42-，根據SO42-的存在排除Ba2+和Ag+，溶液中還可能含有Mg2+。

　　當生成AlO2-時溶液呈強堿性，含有OH-，由此排除H+，Mg2+，Ag+存在，溶液中至少有一種陽離子，所以一定含有Ba2+，根據Ba2+的存在排除SO42-和SO32-，溶液中還可能含有NO3-。

　　溶液中至少有一種陰離子或陽離子可以使好多貌似難解的題目變得豁然開朗，是解決此類習題有效的隱形助手。

　　三、“定性+定量”法判斷溶液離子組成

　　例3、今有一混合物的水溶液，只可能含有以下離子中的若干種：

　　K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-，現取三份100mL溶液進行如下實驗：

　　(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀產生

　　(2)第二份加足量NaOH溶液加熱后，收集到氣體0.04mol

　　(3)第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，經足量鹽酸洗滌、干燥后，沉淀質量為2.33g。根據上述實驗，以下推測正確的是()。

　　A.K+一定存在B.100mL溶液中含0.01molCO32-

　　C.Cl-可能存在D.Ba2+一定不存在，Mg2+可能存在

　　解析：本題是一個定性加定量的判斷題。加足量NaOH溶液收集到氣體0.04mol，溶液中一定含有NH4+且為0.04mol;根據加入BaCl2溶液得沉淀，經鹽酸洗滌后沉淀部分溶解，溶液中一定含有CO32-、SO42-，不含Mg2+(Mg2+和CO32-不共存)

　　n(SO42-)=2.33g/233g·mol-1=0.01mol，

　　n(CO32-)=(6.27g-2.33g)/137g·mol-1=0.02mol。

　　K+的存在是本題的難點，從定性的角度沒有涉及K+的反應現象，但從電荷守恒角度分析，溶液中0.04molNH4+、0.01molSO42-、0.02molCO32-不是電中性溶液，所以溶液中一定含有K+且為0.02mol。至于Cl-，可能有也可能沒有，如果有，K+更多。選A、C。

　　四、“瞻前+顧后”法判斷溶液離子組成

　　例4、某無色溶液，可能由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、MnO4-、CO32-、SO42-中的若干種組成。取該溶液進行以下實驗：

　　(1)取適量試液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到溶液;

　　(2)在(1)所得溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀甲;

　　(3)在(2)所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶液，也有氣體生成，并有白色沉淀乙析出;則溶液中①一定不存在的離子是_________;②一定存在的離子是________________，③判斷沉淀乙成分的方法是___________________________。

　　解析：本題注重的不僅僅是離子之間的反應，更應注重在題設條件下離子之間的隱含反應，如過量的試劑帶來的反應，如離子反應后新生成離子的反應，要把離子反應與實驗現象“瞻前顧后”結合起來分析。加入過量鹽酸，有氣體生成，一定含有CO32-，同時排除Ag+、Ba2+、Al3+的存在;第二步是本題的難點，在(1)所得溶液中加入過量碳酸氫銨溶液，有氣體生成，同時析出白色沉淀，應該是Al3+和HCO3-的雙水解才會產生的現象，不過Al3+已經在第一步被排除，結合第一步，Al3+應該是AlO2-和過量H+反應生成的;突破這一點，本題題意變得明朗，在(2)所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶液，也有氣體生成NH3，并有白色沉淀乙析出，由于沒有涉及SO42-的反應，乙則可能是碳酸鋇也可能是硫酸鋇。

　　答案：①Ag+、Ba2+、Al3+、MnO4-②Na+、AlO2-、CO32-③加入鹽酸，觀察沉淀是否完全溶解。

　　只有嚴密的思維才會產生正確的解題路徑，離子組成判斷類習題，有時需要多種方法的靈活整合，所以一定要熟練掌握各種基本的思路方法，才能在遇到新情境時靈活變通、舉一反三，提高解題的速度。

　　溶液中離子組成的判斷