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1、2009高考化学解题技巧与应试策略系列 30化学高级教师：桑建强策略30隔离分割的处理技巧 金点子：在一定条件下，将所研究的体系相对独立地分割出来，以排除外界的干扰，这一思维方法称之为隔离分割法。在化学解题中隔离分割法主要应用在以下几个方面。1隔离分割法解溶液问题在解决溶液问题时，隔离法主要适用于温度不变，部分蒸发溶剂，且剩余溶液是饱和溶液的题目。温度不变，饱和溶液不能继续溶解溶质的性质使隔离得以成立。一般地说，脱离了后来饱和溶液的溶液（或溶剂和溶质）是隔离的对象之一。2隔离分割法解化学方程式中的计算问题隔离法主要适用于“反应物的比例不同，则产物不同”这一类的化学方程式计算题（如Ca（OH）2
2、与CO2反应，Fe与HNO3反应），用隔离法将反应物分割，使之按照预定的方式进行反应，可能达到使计算简化的目的。3隔离分割法解混合物方面的计算题利用隔离分割，将混合物隔离成几种或几组物质，以简化某些混合物计算。4隔离分割法应用于非计算题在某些非计算的试题中，如将事物发生变化的一部分与未发生变化的其它部分隔离分割研究，同样可使问题得到简化。5隔离分割法解有机物的组成题对有机物的燃烧反应及元素质量分数的求解，可将有机组成按照题目的要求进行隔离分割。如有机物(以C2H4O为例)燃烧耗氧量的分析，便可将其组成分割成不耗氧的部分和耗氧的部分(即分割成C2H2H2O)，再进行比较。6隔离分割法解其它问题经
3、典题：例题1 ：（2001年上海高考）下列分子的电子式书写正确的是（ ）A氨气 B 四氯化碳 C氮气 D二氧化碳 方法：将原子中的电子隔离分割成成键电子和未成键电子两部分，再进行比较分析。 捷径：选项A、B中都没有画出未成键的电子，正确的电子式依次是： CO2的电子式为 ，C原子与O原子之间为双键。以上两种是书写电子式是常见的错误。正确答案为C 。 总结：在电子式的正误判断方面，不少考生由于未能考虑未成键电子而出错。例题2 ：（1996年全国高考）在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量百分比分别约为40%和50%,则在化合物X2YZ3中Y的质量百分比约为 ( ) A20% B25% C30% D3
4、5%方法：将分子中的组成元素按质量分数进行隔离分割。捷径：解法一：由化合物X2Y中Y的质量分数为40%得 ， 即 。由化合物YZ2中Y的质量分数为50%，得 ，即 而化合物X2YZ3中Y的质量分数= ，将式代入，有解法二：因Y在X2Y中占40%，所以令X=3，Y=4满足关系式。Y在YZ2中占50%，所以Y=4，Z=2，因而在X2YZ3中 ，即25% 。在这里必须说清楚，Y在两种情况下必须取同一数值，否则题目就解错了。如果一时没有找到合适的整数，用分数也不妨碍答案，只是运算中稍有麻烦。总结：一题多解是培养学生思维能力的有效途径，经常自觉地探求用简单的方法解题，不仅提高学生的解题能力，而且对巩固基
5、本概念、基本理论知识都有好处。例题3 ：（1993年全国高考）将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的Fe3+和Fe2+浓度相等。则已反应的Fe3+和未反应的Fe3+的物质的量之比是（ ）A2:3 B3:2 C1:2 D1:1方法：将已反应的三氯化铁与未反应的三氯化铁进行隔离分割。捷径：根据反应的离子方程式Fe + 2 Fe3+ = 3 Fe2+ 假设，如果生成3mol Fe2+，则未反应的Fe3+ 也为3mol，而反应的Fe3+为2mol。则得答案为A。总结：通过隔离分割后的假想，在充分利用Fe3+和Fe2+浓度相等的基础上能快速获解。例题4 ：（1992年三南高考）将空气与CO2
6、按5:1体积比混和, 跟足量的赤热焦炭充分反应, 若反应前后的温度相同, 则在所得气体中, CO的体积百分含量为 (假设空气中氮、氧体积比为4:1, 其它成分可忽略不计) （ ）A29% B43% C50% D100%方法：将混合气体进行拆分，分别进行分析。捷径：假设空气的体积为5L(内含N24L、O21L)，则CO2的体积为1L。使其分别与赤热的焦炭充分反应, 若反应前后的温度相同,由1L O2可得CO 气体2L，由1L CO2可得CO气体2L，以此共得CO气体4L，故得答案C。总结：该题既采用了假想法，又采用了隔离分割法。例题5 ：（2001年高考试测题）在一杯透明的液体中加入一小颗固体，
7、整杯液体完全转变成固体，则原液体和析出的固体分别可能是 ( )A过饱和溶液，不带结晶水的晶体 B饱和溶液，带结晶水的晶体C过饱和溶液，带结晶水的晶体 D-10的过冷水，冰方法：通过对原透明液体进行隔离分割分析。捷径：将过饱和液体分割成晶体和饱和溶液两部分，当加入一小颗固体时，可以使少量的饱和溶液也变成带有结晶水的晶体，以此可以造成整杯液体完全转变成带有结晶水的固体，故C项可能，A不正确。B选项可分割成晶体和水两部分，因现加入的固体较少，故不可能造成整杯液体完全转变成固体，B不正确。D选项中虽然加入的冰能通过振动使部分过冷水变成冰，但由于水变成冰要放热，故不可能使整杯液体完全转变成固体，D项也不
8、正确。显然答案为C 。总结：部分考生因未考虑水变成冰要放热，而错选D。例题6 ：（2002年全国高考）将2mol H2O和2mol CO置于1 L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应： 2H2O(g) 2H2 + O2 ， 2CO + O2 2CO2(1)当上述系统达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_和_，或_和 _。(填它们的分子式)(2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为n(O2)平 = a mol，n(CO2)平 = b mol。试求n(H2O)平 = _。(用含a、b的代数式表示)方法：将容器中发生的两个反应
9、进行隔离分割比较。捷径：隔离分割两个反应后发现，其生成物H2和CO2仅与一个反应有关，而O2既是第一个反应的生成物，又是第二个反应的反应物，以此同时知道仅与一个反应有关的数据，便不能求得混合气体的平衡组成，以此不能同时是H2和H2O，或CO和CO2 。第(2)问可通过列出关系求得n(H2O)平 =22ab 。总结：在解答计算题时，既要注意隔离分割，又要注意反应间的相互联系，两者缺一不可。金钥匙：例题1 ：2.1g由CO和H2组成的混合气体，平均相对分子质量为7.2,在足量的O2中充分燃烧后，再通过足量的Na2O2固体，固体质量将增加多少克？ 方法：将反应2CO2+2Na2O2=2Na2CO3O
10、2及反应2H2O2Na2O2=4NaOHO2中的反应物进行隔离分割，CO2可分割成COO，H2O可分割成H2O，点号后面的氧原子相当于变成了O2放出。以此可得分割后的反应为CO+Na2O2=Na2CO3及H2Na2O2=2NaOH ，比较分割后的反应便可快速获得结果。捷径：根据分割后的反应知，吸收和释放抵消，不论CO和H2的平均相对分子质量为几何，答案都为2.1 g 。总结：从反应实质分析，每mol CO与每mol H2一样，燃烧时都是结合0.5 mol O2，而所生成的CO2和H2O一样，与Na2O2反应后，每mol又放出O2 0.5 mol：其余质量全留在了固体中。例题2 ：343 K时某
11、物质的溶液348 g，在温度不变的条件下，当蒸发掉20 g水时有8 g晶体析出（不含结晶水），再蒸去20 g水有12 g晶体析出，原溶液是否饱和？343 K时该物质的溶解度是多少？原溶液的质量百分比浓度为多少？方法：虽然通过两次实验蒸发溶剂析出晶体，但仍可连续运用隔离法。捷径：因为第一次蒸去20 g水有8 g晶体析出，显然剩余的应是饱和溶液。第一步将溶液想象分割为a、b两份，其中a为8 g晶体溶于20 g水配成的溶液，b为剩余饱和溶液。第二步再将饱和溶液b想象分割为b1、b2两份，其中b1为12 g晶体完全溶于20 g水制得的饱和溶液，b2为剩余饱和溶液。将b1与a对照可知a为不饱和溶液，所以
12、原溶液也是不饱和溶液。用饱和溶液b1进行溶解度（S）计算，得S100g= 12g20g，解得S = 60g。最后进行原溶液百分比浓度的计算，仍将溶液想象分割为a、b两份，其中b为饱和溶液，其溶液质量为320 g，溶质质量（x）可用溶解度分析得：x320g = 60g160g，解之得x = 120g将a、b两份的溶质质量和、溶液质量和代入百分比浓度公式计算有 100% = 36.8% 。总结：溶液饱和程度分析是解答该题的关键，因两次均蒸发掉相同质量的水，但两次析出的晶体质量不相同，故知开始为不饱和溶液。例题3 ：在含0.2 molAl3+的某溶液中，加入100 mL NaOH溶液，产生0.05
13、mol沉淀，则加入的NaOH溶液的物质的量浓度可能是多少？方法：由反应前后Al元素物质的量对照可知Al3+未被全部沉淀，应分两种情况讨论。捷径：() 设NaOH不足量，Al3+部分沉淀，则有Al3+ + 3OH- = Al（OH）3 NaOH的物质的量 = 30.05 mol= 0.15molNaOH溶液的物质的量浓度为0.15mol/0.1L = 1.5mol/L。() 设NaOH过量，依题意将Al3+想象分割为a（含0.05molAl3+）、b（含0.2mol 0.05 molAl3+）两部分，a的反应情况参见反应，b的反应情况为：Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O Na
14、OH物质的量 = 4 (0.2mol 0.05 mol )= 0.6 mol将、两反应所需OH-的量相加，即得NaOH物质的量为0.75mol，进一步可求得NaOH的物质的量浓度为7.5mol/L 。总结：该反应中铝元素的存在有两种情况，一种为Al3+和Al(OH)3，另一种为AlO2-和Al(OH)3。部分学生因只考虑其一而出错。例题4 ：当燃烧8.96 L由CH4、CO、C2H6组成的混合气体时，除生成水外，还有13.44 L CO2（体积皆为标准状况下的数值），试求混合气体中含C2H6的体积。方法：通过燃烧前后含碳元素的气体的体积比较求得。捷径：将混合气体想象分割为a（CH4、CO）和b
15、（C2H6）两部分，观察发现a部分气体燃烧生成的CO2体积与原气体体积相同。所以C2H6燃烧是造成反应前后气体体积差的唯一因素。接着用差量法解题。设混合气体含C2H6 的体积为x ，则有C2H6 2CO2 气体体积差 1L 2L 1L x （13.44 8.96）L解得 x = 4.48 L 。总结：根据物质含碳量的不同，将三种气体分成两组，可使解题变得简单。例题5 ：配平方程式 方法：采用隔离分割法，将有机物中发生变化部分的化合价隔离出来分析。捷径：将甲苯想象分割成苯基和甲基两部分，将苯甲酸想象分割为苯基和羧基两部分，观察发现苯基部分元素化合价不变，只要确定甲基、羧基部分碳元素化合价即可用化
16、合价升降法配平。因CC化合价可看着0，以此-CH3中碳的的化合价为-3，-COOH中碳的化合价为+3，碳的化合价从-3升高到+3，每个碳升高6，每个KMnO4化合价降低5，以此得配平后的化学方程式为：总结：这种有机物的不完全氧化，若按一般方法确定元素化合价十分麻烦，且常出现分数值，若用隔离法分析可使问题简化。例题6 ：把一定量的硝酸钾不饱和溶液分成两等份，一份蒸发掉10 g水即可成为10时的饱和溶液，另一份若在其中加入2.09 g 硝酸钾亦可成为10时的饱和溶液，求硝酸钾在10 时的溶解度。方法：由于“每一份”硝酸钾不饱和溶液的质量不具体，这就增大了本题的难度。但如通过作出变化的图像进行分析便
17、知，整个过程相当于2.09 g 硝酸钾溶于10 g水即可成为10时的饱和溶液。捷径：现作下图示并分析： 蒸发10g水加入2.09g KNO310g水10时饱和溶液不饱和不饱和上图，我们人为地把A、B两份不饱和溶液看作是由“10 g水”与一定量饱和溶液所组成。就“A”而言，之所以不饱和是由于它多了10 g 水；对“B”来说，之所以不饱和，是由于其中还能溶解2.09g KNO3 。因为“B”与“A”是等量的同种不饱和溶液，所以“B”中还能再溶解的2.09 g KNO3，实际上就是恰好溶解在多余的这10 g 水中。故10 的KNO3的溶解度通过“10 : 2.09 = 100 : x”即可求出x =
18、 20.9g。总结：将看似复杂的过程，通过作出分割图形，便能迅速获得结果。 例题7 ：在一定条件下，把乙醇汽化为蒸气，然后和乙烯以任意比例混合，其混合气体为a L，将其完全燃烧，需消耗相同条件下的O2是多少？ 方法：将乙醇和乙烯从分子组成上先分别分析，再相互联系合并分析，找出两者耗氧的关系，对比后即可获得结果。捷径：若将乙醇变换如下，C2H5OH C2H4H2O，组成中H2O不耗氧。由此知等物质的量的乙醇与乙烯燃烧耗O2的量相等，所以可把a L混合气体全看作乙烯或乙醇即可知耗O2 3a L 。总结：此题求解无从着手，若将乙醇变换便可迅速求解，在有机中组成的变换还有很多。如将乙酸变换成C2H2H
19、2O，乙酸变换成C22H2O等。例题8 ：加热硫酸亚铁结晶水合物和硝酸银的混合物170g，使其完全分解。得固体残渣96.8g，将反应产生的气体通过水和碱液充分吸收后，剩余气体为3.36L(标准状况)。求原混合物中硫酸亚铁晶体的化学式。加热分解的方程式分别为：2AgNO32Ag2NO2O2 2FeSO4Fe2O3SO2SO3注：进行计算时不考虑SO2与NO2的反应方法：将硫酸亚铁结晶水合物与硝酸银晶体的分解反应相隔离，从剩余气体入手进行分析。捷径：设硫酸亚铁的物质的量为x，硝酸银的物质的量为y。则：2FeSO4Fe2O3SO2SO3，2AgNO32Ag2NO2O2x 0.5x y y y 0.5
20、y由题意和方程式得知被水和碱液吸收后的剩余气体是O2根据反应4NO2O22H2O = 4HNO3知，物质的量为y的NO2耗O2 0.25y。O2有剩余，剩余O2为0.25y，0.25y = mol, 解得y=0.6mol 。AgNO3的质量为：170g/mol0.6 mol =102 g硫酸亚铁晶体的质量为：170 g102 g =68 gAg的质量为：108 g/mol0.6 mol =64.8 gFe2O3的质量为：96.8 g64.8 g =32 g，0.5x= mol, 解得x=0.4 mol 。FeSO4的质量为：152 g/mol0.4 mol =60.8 gFeSO4nH2OFe
21、SO4nH2O15218n 152 68 g 60.8 g解得n=1，该硫酸亚铁晶体化学式为FeSO4H2O。总结：解答该题首先要弄清剩余气体为什么物质，而后运用隔离分割进行求算。例题9 ：在标准状况下，在盛有足量Na2O2的密闭容器中充满CO和CO2的混合气体。已知容器的容积为2.24L，混合气体的平均相对分子质量为32。用电火花装置不间歇地引发反应，此时容器的反应充分进行，且皆为两两物质间的反应。试求：（1）反应前混合气中含CO、CO2物质的量各是多少？（2）反应后容器内含什么物质，质量各为多少克？（设固体反应物体积忽略不计）。方法：将与Na2O2反应的CO和CO2混合气体进行分割处理。捷
22、径：（1）设：混合物中含CO2 x mol，则44x28(2.24/22.4x) =(2.24/22.4)32，x=0.025(mol) CO2CO物质的量=0.1mol0.025mol=0.075mol（2）容器中反应为：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 (1) ，2COO2=2CO2上述两个反应相当于Na2O2CO=Na2CO3 (2)（CO全部吸收）根据反应(1)、(2)可得：m(Na2CO3)=0.1mol106g/mol =10.6g ，m(O2)= 0.025 mol0.532g/mol =0.4g 。总结：对Na2O2与CO的反应，该题充分利用了反应的合并，使解题变得简单
23、明了。需要说明的是，CO本身并不能与Na2O2发生反应，只有在有O2的存在下，且在不断电火花作用下，才能使反应得以发生。例题10 ：将一定量的CO2气体通入500mL NaOH溶液中，完全反应后将溶液低温蒸发，得到不含结晶水的固体A。取三份质量不同的该固体分别与50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的体积与固体A的质量关系如下表所示：组 别123盐酸的体积/mL505050固体A的质量/g3.806.207.20气体体积/mL89613441344（注：气体体积在标准状况下测得）（1）上表中第几组数据表示所加盐酸有剩余？简述理由。（2）请经过计算，讨论判断固体A含什么物质？各成分的质量分数各是多
24、少？ 方法：将三组反应隔离分割分析。捷径：（1）因13各组所用盐酸量相同，而第一组生成的气体比2、3组少，所以第一组盐酸过量。（2）将一定量的CO2气体通入NaOH溶液中可能发生反应有：CO2+2NaOH = Na2CO3 + H2O、Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 。判断固体A含什么物质，所用盐酸必须过量，以此用第1组数值计算。A可能组成有4种情况：（1）只含Na2CO3、（2）只含NaHCO3、（3）含NaOH和Na2CO3、（4）含Na2CO3和NaHCO3 。若只生成Na2CO3，则m（Na2CO3）= 4.24g3.80g，（1）、（3）不符合；若只生成NaHCO3，m
25、（NaHCO3）=3.36g3.80g，（2）不符合。最后求得A中含Na2CO3、NaHCO3各0.02mol (Na2CO3)=55.8% (NaHCO3)=44.2%总结：将三种不同质量的固体与同体积、同浓度的盐酸反应，若要求算固体中的成分，则需根据盐酸过量进行计算(也即第一组)。若要求算盐酸的浓度，则需根据盐酸不过量进行计算(也即第三组)。聚宝盆：在化学试题中采用隔离分割法时要注意以下几点：1要依据解题目的进行隔离分割同一物质、同一溶液或同一反应，在解决不同问题时，可以有不同的隔离分割方式。此时必须根据要达到的目的进行隔离分割，切不可依靠熟题效应随意分割。如有机物C2H4O2，在确定燃烧
26、产物通过Na2O2后的增重问题时，可将其分割成(CO)2H4，以此Na2O2增重的质量即为有机物的质量；而在分析燃烧耗氧量时，则将其分割成C2 (H2O)2或CH4CO2 。2隔离分割法也要考虑反应过程中各物质的相互影响对某些混合物计算，采用隔离分割法时，既要分析隔离后的情况，又要考虑各物质在反应过程中的关系和联系。如以上的多组例题。3隔离分割法的选用隔离分割法必须在充分理清反应过程及题中要求的情况下采用，万不可随意分割。如对某些循环反应，则必须是将反应进行合并，而不能将其分割。热身赛：1将40mL NO与CO2的混合气体通过足量的Na2O2充分反应后，剩余气体的体积在温度、压强相同的情况下测
27、得其体积为20mL，则原混合气体中，NO与CO2的体积比不可能是 （ ）A2：3 B 4：3 C 3：5 D 5：62某金属元素的硝酸盐受热分解，生成的NO2与O2的物质的量之比为8：1，反应过程中该金属元素的化合价 （ ）A不变 B升高 C降低 D无法确定3X、Y、Z、W4种元素，有下列反应：(a)XY2+X2+Y（水溶液中）(b)Z2H2OZ(OH)2H2(常温)(c)将Y和W的单质贴紧，浸入稀硫酸中，Y有溶解现象而W上有气泡，但无损失，则下列顺序正确的是 ( )A氧化性Y2+X2+Z2+Wx+ B还原性WZXYC金属活动性ZXYW D金属活动性XYWZ4在FeSO4与Fe2(SO4)3组
28、成的某混合物中，测得硫元素的质量分数a%，则含铁的质量分数为 （ ）A13 a% B3 a% C1003 a% D（1003 a）%5在托盘天平两盘上分别放一个盛有100mL浓度为20的盐酸的等量的烧杯，调节天平平衡。然后分别加入等质量的Fe片（左盘）和Zn片（右盘），完全反应后，天平可能出现的情况是 （ ）A仍然平衡 B右盘下沉 C左盘下沉 D无法判断6把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原来加入的铁粉质量相等，则原溶液中H+与SO的物质的量浓度之比为 ( )A14 B27 C12 D387将500 mL pH=5的CuSO4溶液用惰性电极电解一段时间，溶
29、液的pH变为2，若使溶液的浓度、pH与电解前相同，可采取的方法是 （ ）A向溶液中加入0.245gCu（OH）2 B向溶液中加0.31 g CuCO3 C向溶液中加入0.0025 mol H2SO4 D向溶液中加入0.2 g CuO8有三组物质（1）NO和溴蒸气，（2）乙醛、苯和CCl4三种无色液体，（3）硫酸铜、碳酸钙、碘化钠和干燥的碱石灰（内含少量酚酞）四种白色粉末。只用一种试剂就能将三组物质中的各种物质一一鉴别出来，这种试剂可以是 （ ）A蒸馏水 BNa2CO3溶液 C汽油 DNaOH溶液9A、B两种化合物的溶解度曲线如下图。现要用结晶法从A、B混合物中提取A。（不考虑A、B共存时，对各
30、自溶解度的影响。（1）取50g混合物，将它溶于100g热水，冷却至20。若要使A析出而B不析出，则混合物中B的质量分数（B%）最高不能超过多少？（写出推理及计算过程。）（2）取Wg混合物，将它溶于100g热水，然后冷却10。若仍使A析出B不析出，请写出在下列两种情况下，混合物中A的质量分数（A%）应满足什么关系式。（以W、a、b表示。只需将答案填写在下列横线的空白处。）当Wa+b时，A%_。当Wa+b时，A%_。10取0.45mol NaOH 、0.35molNa2CO3和0.20molNaHCO3溶于足量水中，然后在混合溶液中逐滴加入盐酸，反应明显分为三个阶段进行，若加入的HCl为n mol
31、，溶液中NaCl、Na2CO3和NaHCO3分别为x mol、ymol、zmol，试分别计算n值增大过程中，不同反应阶段的n值取值范围所对应的x、y、z值，将所得结果填入下表：（提示：Na2CO3与HCl的反应过程为：1、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl ，2、NaHCO3+HCl=H2O+CO2+NaCl）加入HCl（n mol）NaCl（xmol）Na2CO3（ymol）NaHCO3（zmol）11将一定量碳酸氢钠和铜的混合粉末放在容器里，在空气中用酒精灯加热至质量不再改变，发现加热前后固体质量相等。写出有关的化学方程式，并计算原混合物中含铜的质量百分率。12现有0.300 L
32、 H2SO4和Na2SO4的混合溶液，其中H2SO4的物质的量浓度为1.00 molL1，Na2SO4的物质的量浓度为0.800molL1 。欲使H2SO4的浓度变为2.00molL1，Na2SO4的浓度变为0.500molL1，应向原溶液中加入98%（=1.84gcm3）的浓硫酸多少毫升？再加水将溶液稀释至多少毫升？大检阅：1B 2B 3C 4AD 5AC 6A 7BD 8A9（1）在20时，若要B不析出，该溶液中B不超过20 g，则A的质量超过30 g，大于它的溶解度，A析出，符合题意。即50B%20，B%40%（或B%40%）（2）当Wab时，A%a/W 当Wab时，A% 或A%10加入HCl（n mol）NaCl（xmol）Na2CO3（ymol）NaHCO3（zmol）0n0.25n0.5500.25n0.8n0.8nn0.250.8n1.35n01.35n112NaHCO3Na2CO3CO2H2O，2CuO22CuO，59.612加入浓H2SO4 35.9 mL，再加水稀释至480mL。