策略31 化學中的速解速算技巧
金點子：
化學中的速算速解主要有下列六項：
1．不同金屬與酸反應放氫量的速算
（1）同質量的不同金屬與過量酸反應，生成氫氣的體積比化合價的比
如相同質量的fe、mg、al與過量鹽酸反應放出氫氣的體積比為1/28 : 1/12 : 1/9。
（2）同的「物質的量」的不同金屬與過量酸反應放h2的體積比 = 化合價之比。
如等物質的量的na、mg、al與過量鹽酸反應放h2的體積比為1 : 2 : 3 。
值得注意的是：活潑金屬k、ca、na等與酸反應時，活潑金屬不但與酸中h+反應，當酸不足時還能與h2o電離產生的h+反應。
2．同物質的量濃度、不同價態的鹽酸鹽與同體積同濃度的硝酸銀溶液完全反應產生沉澱的速算
（1）同物質的量濃度的nacl、mgcl2、alcl3溶液，在同體積時消耗同濃度的硝酸銀溶液的體積比等於化合價之比，即1 : 2 : 3 。
（2）同物質的量濃度、同體積的硝酸銀溶液，若分別與同物質的量濃度的nacl、mgcl2、alcl3溶液完全反應生成沉澱時，消耗鹽溶液的體積比等於鹽酸鹽價數的倒數比，即 v(nacl) : v(mgcl2) : v(alcl3) = 1/1 :
1/2 : 1/3 = 6 : 3 :
2 。
3．關於ph的速算
（1）強酸與強酸、強鹼與強鹼、強酸與強鹼的不同ph等體積混合後ph值的速算：
①不同ph的等體積的兩種強酸混合後，若二者ph相差≥2時，混合後ph應是原ph小的數值加0.3 。
例：ph = 2和ph = 5的兩強酸混合後ph值為2 + 0.3 = 2.3 。
②不同ph等體積的兩強鹼混合，若二者ph相差≥2時，將原ph大的數值減0.3，就得混合後溶液的ph 。
例：將ph = 14與ph = 10的兩強鹼溶液混合後ph為14 — 0.3 = 13.7
③同體積的稀強酸與稀強鹼溶液混合，若ph之和為14，則混合後為中性，ph等於7。若混合後ph之和不為14，則要看兩溶液ph與7的差值，混合後溶液呈什麼性質由ph與7的差值大的來決定。再把此ph用0.
3處理。為鹼性時把原鹼的ph減0.3，顯酸性時把原酸的ph加0.
3 。例：ph = 2與ph = 9的強酸、強鹼溶液等體積混合時，ph為2.3 。ph = 12與ph = 6的兩強鹼與強酸溶液等體積混合後ph為11.7 。
（2）強酸與強鹼稀溶液高度稀釋時，溶液的ph接近7，酸則微小於7，鹼則微大於7 。如：將ph = 5的某酸溶液稀釋1000倍，則溶液的ph約等於7，微小於7 。
（3）不同體積不同ph的強酸、強鹼混合後的ph的速算
若兩強酸混合時，要用h+的總物質的量與總體積求出c(h+)來計算ph。
若兩強鹼混合時，要用oh—的總物質的量與總體積求出c(oh—)來計算ph。
若一酸一鹼（均為強電解質）混合後應先判斷混合後溶液可能的酸鹼性，即通過h+與oh—的物質的量比較，濃度大的顯該性，計算公式如下：
顯酸性時c（h+）混 = / v總
顯鹼性時c（oh—）混 = / v總
4．有機物燃燒的有關速算
(1) 氣態烴（c≤4）完全燃燒生成co2和h2o（氣）時的體積變化與含氫原子數的關係的速算：
①體積不變時，氣態烴中含4個氫原子。
②體積變小時，氣態烴中氫原子少於4個。
③體積變大時，氣態烴中氫原子數一定多於4個。
(2) 氣態烴（c≤4）燃燒生成co2和液態水時的速算。
已知烴氣體體積與過量o2完全燃燒後體積縮小時，則氫原子數（設為y）為：
y = 4（v氧 — v餘） / v烴
例：10 ml某氣態烴與50 mlo2完全燃燒得到液態水和體積為35ml的混合氣（同溫同壓），此氣態烴可能是什麼？
y = 4（50ml—35ml）/ 10ml = 6
∴此烴可能是c2h6、c3h6、c4h6,又三種烴10ml燃燒耗氧氣分別為35ml、45ml、55ml，c4h6不可能，以此得烴可能為c2h6、c3h6。
5．由某些有機物分子量推求分子式的速算
（1） 烴類分子式
設分子量為m：
①m/14能除盡，可推知此烴為烯烴或環烷烴，其商數為此烴的碳原子數。
②（m+2）/14能除盡，可推知為炔烴或二烯烴，其商數為此烴的碳原子數。
③（m—2）/14能除盡，可推知為烷烴，其商數為此烷烴的碳原子數。
④（m+6）/14能除盡，可推知為苯或苯的同系物，其商數為苯或苯的同系物的碳原子數。
注：也可通過m/14，看餘數獲得結果。
（2）推求具有飽和烴基（有的是苯基）的一元烴的含氧衍生物分子式和類別的速算：
①（m—10）/14能除盡，可推知為苯酚或苯酚同系物等，其商數為碳原子數。
②（m—10）/14餘6，可推知為飽和一元醛或酮，其商數為碳原子數。
③（m—10）/14餘8，可推知為一元羧酸或一元酯，其商數減1為碳原子數。也可以是一元醇或醚，其商數為碳原子數。
6．由co2、no混合氣體（設no2不與na2o2反應），經足量的na2o2反應後得到氣體的量，推求co2和no的體積關係的速算：
（1）當v(co2) : v(no) ≥ 1 : 1時，得到的氣體體積均縮小到原混合氣體的1/2 。
（2）當v(co2) : v(no) < 1 : 1 時，得到的氣體體積即為原來no的體積，混合氣體縮小了的體積（差值）即為co2的體積。
經典題：
例題1 ：（2023年全國高考）在體積為v l的密閉容器中通入a mol no和b mol o2反應後容器內氮原子數和氧原子數之比為
方法： 從反應前的原子數之比考慮。
捷徑：反應前容器內氮原子數和氧原子數之比為a：(a+2b)，反應後仍為a：(a+2b)，故答案為c。
總結： 因反應前後原子個數守恆，所以反應前容器原子數之比與反應後相等。
例題2 ：（2023年全國高考）38.4 mg銅跟適量的濃硝酸反應,銅全部作用後共收集到氣體22.4 ml(標準狀況), 反應消耗的hno3的物質的量可能是 （ ）
a．1.0×10－3mol b．1.6×10－3mol c．2.2×10－3mol d．2.0×10－3mol
方法：利用氮原子個數守恆求解。
捷徑：38.4 mg銅為0.
6×10－3mol，標準狀況下22.4 ml氣體為10－3mol。根據氮元素守恆得消耗hno3的物質的量為：
2n (cu)+n (氣體) = 2×0.6×10－3mol + 10－3mol = 2.2×10－3mol 。
以此得答案為c。
總結：此題不可用濃硝酸與銅反應的化學方程式進行計算，因濃硝酸為適量，隨著反應的進行，其濃度逐漸降低，故反應生成的氣體為一混合物。
例題3 ：（2023年全國高考）在乙個6 l的密閉容器中,放入3 lx(氣)和2 ly(氣),在一定條件下發生下列反應: 4x(g)+3y(g) 2q(g)+nr(g) ，達到平衡後,容器內溫度不變,混和氣體的壓強比原來增加5%,x的濃度減小1/3，則該反應後方程式中的n值是（ ）
a．3b．4c．5d．6
方法：從反應前後化學計量數的變化分析。
捷徑：因達到平衡後, 容器內溫度不變, 混和氣體的壓強比原來增加，說明生成物中分子式前的化學計量數之和大於反應物中分子式前的化學計量數之和，即2+n>4+3，n>5。再分析選項，可得答案為d。
總結：此題如通過反應過程中的始態及終態進行計算，則非常繁雜。
例題4 ：（2023年三南高考）某元素的原子量為59, 在其氧化物中該元素的質量百分比為71%,則它的化合價是
a．+1 b．+2 c．+3 d．+4
方法：假想法。
捷徑：假設該元素氧化物的化學式為aon，則其化學式量為59÷71% = 83 ，其中含有氧原子的個數為(83－59)÷16 ＝ 1.5 ，因氧為－2價，則a的化合價為1.
5×2=3。以此得答案為c。
總結：此種方法不僅適用於氧化物，也適用於其它物質化學式及化合價的分析。
例題5 ：（2023年上海高考）在由fe、feo和fe2o3組成的混合物中加入100 ml 2 mol / l的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，並放出448 ml 氣體（標準狀況），此時溶液中無fe3+離子。則下列判斷正確的是 （ ）
a．混合物裡三種物質反應時消耗鹽酸的物質的量之比為1︰1︰3
b．反應後所得溶液中的fe2+離子與cl—離子的物質的量之比為1︰2
c．混合物裡，feo的物質的量無法確定，但fe比fe2o3的物質的量多
d．混合物裡，fe2o3的物質的量無法確定，但fe比feo的物質的量多
方法：根據量量關係分析獲解。
捷徑：由放出h2的量可知，在fe+2h+=fe2++h2中fe為0.02 mol。
又因為溶液中無fe3+，fe+fe2o3+6hcl=3fecl2+3h2o，在這一反應中fe與fe2o3是等物質的量反應的，所以原混合物中fe單質物質的量比fe2o3多0.02 mol 。因而c可能是正確的。
又因為鹽酸恰好使fe、feo、fe2o3全部溶解，且全部生成fecl2，所以fe2+離子與cl—離子物質的量之比為1︰2（不考慮fe2+水解）b為正確。設fe2o3為x mol，fe為（x+0.02）mol，feo為 y mol。
根據hcl的量可列方程2x+x+0.02+y=0.2/2，除此之外，再無別的已知條件，因而各固體物質的量均不能具體確定，所以c也正確。
因此答案為bc。
總結：該題看似複雜，但若理清反應間量的關係，正確作答是不會有太大困難的。
例題6 ：（2023年上海高考）某強酸溶液ph=a，強鹼溶液ph=b，已知a+b=12，酸鹼溶液混合後ph=7，則酸溶液體積v(酸)和鹼溶液體積v(鹼)的正確關係為（ ）
a．v（酸）=102v（鹼b．v（鹼）=102v（酸）
c．v（酸）=2v（鹼d．v（鹼）=2v（酸）
方法：根據n (h+)= n (oh—)求解。
捷徑：強酸溶液的ph=a，c (h+)=10—a， 強鹼溶液的ph=12—a，c (h+)=10—(12—a) ， c (oh—) =10—14/10—(12－a )=10—(2+a)， 又因為c (h+)·v(酸) = c (oh—)·v(鹼)，v(鹼)/v(酸) = c (h+)/ c (oh—)=10—a/10—（2+a）=100 。以此得答案為b。
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