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化学思想方法的应用
第十一讲 解决问题的程序化思想
【题型特点】
程序化解决问题是指解决问题时按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的处理
过程。这种程序必须是确定的、有效的、有限的。简单地说就是遇到某些化学问题的时候
有相对固定的解答方法和步骤。 学生通过模仿、操作、探索， 发展有条理的思考与表达
的能力，提高逻辑思维能力。
程序化解决问题的思想在化学学科的应用充分体现了“能运用所学知识与观点，
通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、 推理， 作出合理的判断或
得出正确的结论”的考纲能力要求。
【主要考查内容】
1. 正确书写各类方程式的程序化；
2. 化学计算的程序化；
3. 化学实验装置与实验操作的程序化；
4. 解答化学问题的程序化；
【典型例题】
例1：（2017•雅安）下列反应的化学方程式正确的是（ ）
A．铁在氧气中燃烧：2Fe+3O 2Fe O
2 2 3
B．硫酸铵与烧碱混合：（ NH ）SO +2NaOH═NaSO +2HO+2NH ↑
4 2 4 2 4 2 3
C．铝片放入硝酸银溶液中：Al+AgNO═AlNO +Ag
3 3
D．向氯化镁溶液中滴入硫酸钾溶液：MgCl +KSO ═MgSO ↓+2KCl
2 2 4 4
【解析】A.生成物错误，生成物应是四氧化三铁，正确的化学方程式为：3Fe+2O
2
Fe O；B.化学方程式书写完全正确；C.生成物硝酸铝化学式书写错误，正确的化学方程式为：
3 4
Al+3AgNO═Al（NO ）+3Ag；D.硫酸镁不是沉淀，该反应不能发生；
3 3 3【答案】B
例2：（2017•毕节）．早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载“曾青得铁则化为铜”，成为
现代湿法冶金的先驱。现将2.8g 铁粉投入40g硫酸铜溶液中，充分搅拌后，两者恰好
完全反应。请计算：
（1）反应后生成铜的质量是多少？
（2）反应前硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少？
（3）反应后溶液中溶质的质量分数是多少？（结果精确至0.1%）
【解析】解：（1）设反应生成铜的质量为x，参加反应的硫酸铜的质量为y，反应生成硫酸亚铁
的质量为z。
Fe + CuSO === FeSO + Cu
4 4
56 160 152 64
2.8g y z x
x=3.2g y=8g z=7.6g
（2）反应前硫酸铜溶液的溶质质量分数为 ×100％=20％
（3）反应后溶液的溶质质量分数为 ×100％=19.2％
答：（1）反应后生成铜的质量为3.2g。（2）反应前硫酸铜溶液的溶质质量分数为20％。（3）反
应后溶液的溶质质量分数为19.2％。
例3：(2017∙新疆) 毎年的6-7月，新疆的许多地区都要举办“薰衣草”节。薰衣草精油的主
要成分为芳樟醇、伽罗木醇等物质。其中芳樟醇的化学式C H O，请计算：
10 18
（1）芳樟醇的化学式分子中的原子个数比为 _。
（2）芳樟醇的化学式的相对分子质量是（154），计算该物质组成中氧元素的质量分数
为 _（精确到0.1%）
【解析】（1）芳樟醇的化学式为（C H O）可知，一个芳樟醇分子是由10个碳原子18个氢原子
10 18
1个氧原子构成的，芳樟醇分子中C、H、O三种元素的原子个数比为10：18：1；
（2）该物质组成中氧元素的质量分数为16/154×100%=10.4%．
例4：(2017∙内江)元素周期表中，某周期元素的原子结构示意图如下：
根据以上信息，回答下列问题：（1）该周期有_______种金属元素
（2）该周期的元素从左至右，其原子核外电子排布的变化规律是______________。
【解析】根据原子序数可知（1）该周期中含有钠、镁、铝三种金属元素；（2）该周期的元素从左
至右，其原子核外电子排布的变化规律是电子层数相同，最外层电子数不同
【答案】3; 电子层数相同，最外层电子数不同
例5：（2017∙成都）能用于鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液的物质是（ ）
A．HCl B．KNO C．KCO D．FeCl
3 2 3 3
【解析】氢氧化钠与氢氧化钙的鉴别，使用可溶性碳酸盐，生成碳酸钙的沉淀。
【答案】C。
例6：(2017·白银)某化学兴趣小组同学对家用普通干电池中含有的物质产生了浓厚的兴趣．
他们剥开电池时闻到氨味且发现有黑色物质．
【提出问题】为什么有氨味？黑色物质的成分是什么？
【猜想假设】能闻到氨味说明含有铵盐（如NHCl）；黑色固体可能有铁粉、氧化铜或二氧化锰．
4
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究．
实验I．小聪取适量黑色物质与 混合置于研钵内研磨，嗅到强烈氨味，再用湿润的红
色石蕊试纸检测，观察到试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐．
实验II．小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后 ，取不溶物进行实验．
实验步骤 实验现象．实验结论
1.取适量黑色滤渣装入试管中，再加入 无气泡生成，溶液不
过量稀盐酸 变色
2.取适量黑色滤渣装入另一支试管中， 黑色粉末中含有二氧化锰
再加入 溶液，向上述试管中伸
入带火星的小木条．
【交流讨论】步骤2中发生反应的化学方程式为 ．
【解析】实验Ⅰ．铵盐与碱混合会放出氨气，所以取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研
磨，嗅到氨味，再用湿润的石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐；故填：熟石灰
（或烧碱或其他碱性物质）；
实验Ⅱ．小敏将黑色物质加入适量的水中搅拌溶解，静置后过滤，取不溶物进行实验；
1.取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过量稀盐酸，无气泡生成，溶液不变色，说明黑色粉末
中一定不含铁粉与氧化铜；
2、取适量黑色滤渣装入另一支试管中，再加入 HO（或过氧化氢）溶液，向上述试管中伸入带
2 2
火星的小木条．木条复燃，说明有氧气生成，黑色粉末中含有二氧化锰．【交流讨论】二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气，化学方程式为 2HO
2 2
2HO+O↑；
2 2
【答案】实验I．熟石灰（或烧碱或其他碱性物质）；
实验Ⅱ．过滤；
黑色粉末中一定不含铁粉与氧化铜
HO（或过氧化氢）溶液， 木条复燃
2 2
【交流讨论】2HO 2HO+O↑．
2 2 2 2
【分类突破】
1. （2017∙临沂）下列化学方程式书写不正确的是（ ）
A．2NaOH+CuSO ═Cu（OH） ↓+Na SO
4 2 2 4
B．Ba（NO ） +H SO ═BaSO ↓+HNO
3 2 2 4 4 3
C．C+2CuO 2Cu+CO ↑
2
D．Fe O +6HCl═2FeCl +3H O
2 3 3 2
【解析】A．化学方程式书写完全正确；B．未配平，正确的化学方程式为：Ba（NO ）
3
+HSO ═BaSO↓+2HNO；C．化学方程式书写完全正确；D．化学方程式书写完全正确；
2 2 4 4 3
【答案】B
2.（2017∙嘉兴）以下四个化学反应都有气体产生，其反应类型和产生的气体性质均正确的是
选项 化学反应方程式 反应类型 气体性质
A Fe+H SO =FeSO+H ↑ 置换反应 还原性
2 4 4 2
B 分解反应 可燃性
2HO HO+O↑
2 2 2 2
C 化合反应 氧化性
2KClO 2KCl+3O ↑
3 2
D CaCO +2HCl=CaCl +H O+CO↑ 复分解反应 酸性
3 2 2 2
【解析】A.该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属
于置换反应，且生成的氢气具有还原性，故选项正确；B.该反应符合“一变多”的特征，
属于分解反应；氧气不具有可燃性，氧气能支持燃烧，故选项错误；C.该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误；D.该反应是两种化合物相互交换成分生成两
种新的化合物的反应，属于复分解反应；但二氧化碳不具有酸性，故选项错误．
【答案】A
3. (2017∙达州)下列各组溶液，不外加试剂就能鉴别出来的是(A )
A．NaCO、HCl、BaCl、NaCl B．NaOH、FeCl、HCl、HNO
2 3 2 3 3
C．NaCO、NaCl、NaSO、Ba(OH) D．NaOH、Ba(NO)、NaCl、MgSO
2 3 2 4 2 3 2 4
【解析】A选项中试剂互相滴加碳酸钠溶液可以产生气体和沉淀，盐酸溶液产生气体；氯化钡
溶液产生沉淀，氯化钠溶液无现象，所以能进行鉴别；B选项盐酸和硝酸无法鉴别；C选项中
碳酸钠和硫酸钠无法鉴别；D选项中不能进一步鉴别氢氧化钠和硝酸钡；
【答案】A
4.( 2017∙聊城)下列有关物质区分方法不正确的是()
A．用水区分氢氧化钠和氯化钠 B．用氢氧化钙区分氯化钾和氯化铵
C．实验室用品尝的方法区分食盐和蔗糖 D．用灼烧闻气味的方法区分羊绒线和棉线
【解析】氢氧化钠溶于水放出热量，氯化钠溶于水无明显温度变化，A正确；氯化铵与氢氧化
钙反应生成氨气，氨气具刺激性气味，氯化钾不与氢氧化钙反应，故可用氢氧化钙区分氯化
钾和氯化铵，B正确；不能品尝药品味道，C错误；羊绒的主要成分是蛋白质，棉的主要成分是
纤维素，蛋白质灼烧有烧焦羽毛气味，棉灼烧有烧纸气味，故可用灼烧闻气味方法区分羊绒
和棉线，D正确。
【答案】C
5.（2017∙达州）根据下图提供的信息，请回答下列问题：
（1）A图表示原子其中X的值是 。（2）化学性质相似的原子是 （填
字母序号，下同）。
（3）具有稳定结构的原子 。（4）属于同种元素的粒子是 。
【解析】（1）在原子中，质子数=核外电子数，x=2+7=9；
（2）最外层电子数相同的元素化学性质相似，化学性质相似的原子是AC；
（3）最外层为电子数为8，属于相对稳定结构．具有稳定结构的原子B；
（4）元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），同种元素的粒子是质子数相同，CD的质子数均为12，相同，属于同种元素．
【答案】（1）9 （2）AC （3）B （4）CD
6. (2017∙兰州) 中国是把香椿当做蔬菜的唯一国家，它不仅营养丰富，而且具有极高的药用
价值，如香椿中含有的皂甙，具有抗菌、防癌的作用，皂甙的化学式为C H O，请你计算：
27 42 3
（1）皂甙属于 有机物 （填“有机物”或“无机物”）；
（2）皂甙中各元素的质量之比是 5 4 ： 7 ： 8 （最简整数比）；
（3）含氢元素8.4g的皂甙的质量为 82. 8 克（写出计算过程）．
【解析】（1）皂甙是含碳元素的化合物，属于有机物．
（2）皂甙中碳、氢、氧元素的质量比为（12×27）：（1×42）：（16×3）=54：7：8．
（3）含氢元素8.4g的皂甙的质量为8.4g÷（ ×100%）=82.8g．
（2017∙龙东）炒菜时加入料酒和食醋，炒出的菜別具香味，其原因之一是料酒中的乙醇与食醋
中的乙酸反应生成乙酸乙酯(CHO)，试计算：
4 8 2
(1)乙酸乙酯的相对分子质量为_88_；
(2)乙酸乙酯中碳、氢元素的质量比为6:1；(答最简整数比)
⑶17.6 g乙酸乙酯中所含氧元素的质量为_6.4g。
【解析】（1）乙酸乙酯的相对分子质量为：12×4+1×8+16×2=88。
（2）乙酸乙酯中碳、氢元素质量比为：12×4:1×8=6:1。
（3）乙酸乙酯中氧元素质量分数为：16×2/88 ×100%，17.6g乙酸乙酯中所含氧元素质
量为176g×16×2/88 ×100%=6.4g。
7. (2017∙天津)现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物12.6g，其中含氧元素4.8g，将该混合物加
入到一定质量的稀盐酸中，恰好完全反应，得到137g氯化钠溶液。计算：
（l）原固体混合物中碳酸钠的质量分数（结果保留至0.1%）；
（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数（结果保留至0.1%）。
【答案】（1）84.1%；（2）5.7%。
【解析】碳酸钠和氯化钠的固体混合物12.6g，其中含氧元素4.8g，由于只有碳酸钠中含有氧
元素，所以对应的碳酸钠的质量为
设10.6g的碳酸钠完全反应消耗的HCl的质量为x，生成的二氧化碳的质量为y．
NaCO + 2HCl ═ 2NaCl + HO + CO↑
2 3 2 2
106 73 4410.6g x y
x=7.3g y=4.4g
原固体混合物中碳酸钠的质量分数为 ×100%≈84.1%；
所用稀盐酸中溶质的质量分数为 ×100%≈5.7%
答：（l）原固体混合物中碳酸钠的质量分数为84.1%；（2）所用稀盐酸中溶质的质量分数为
5.7%．
8. （四川•达州）NaCl和NaCO 的固体混合物与一定质量的稀盐酸恰好完全反应，得到
2 3
4.4gCO 和100g21.1%的NaCl溶液，求：
2
（1）稀盐酸中溶质的质量为 g。
（2）原混合物中NaCl的质量分数（写出计算过程）。
【答案】（1）7.3g （2）47%
【解析】设碳酸钠的质量为x，反应生成的氯化钠质量为y，参加反应的盐酸中溶质质量为z。
NaCO + 2HCl = 2NaCl + HO + CO↑
2 3 2 2
106 73 117 44
x z y 4.4g
= = =
x=10.6g y=11.7g z=7.3g
原混合物中氯化钠的质量为：100g×21.1%-11.7g =9.4g
原混合物中NaCl的质量分数=×100%=47%
9（. 2017·江西）兴趣小组获得两包制作“跳跳糖”的添加剂，一包是柠檬酸晶体，另一包是标
注为钠盐的白色粉末．将少量柠檬酸和这种白色粉未溶于水，混合后产产生了使澄清石
灰水变浑浊的气体。于是对白色粉末的化学成分进行了以下探究：
【提出猜想】猜想1.碳酸钠；猜想2.碳酸氢钠；猜想3.碳酸钠和碳酸氢钠
【查阅资料】①碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性；
② 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；碳酸钠受热不分解
【实验探究】 小月、小妮分别对有关猜想设计方案并进行实验：
实验操作 实验现象 实验结论
小月 将白色粉末溶于水后用 pH_ _7（填“>”、 溶液呈碱性，猜想1成立pH试纸测定其酸碱度 “<”或“=”）
用下图所示的装置进行 试管A中有水珠产生， 猜想2成立，试管B中反应的
小妮 实验 试管B中液体变浑浊 化学方程式为
；
【交流反思】大家一致认为小月和小妮的结论不准确：
（1）小月实验结论不准确的原因是_ __；
（2）小妮的实验方案不能排除白色粉末是否含有 ___。
【结论分析】探究后他们核查到添加剂的成分是柠檬酸和碳酸氧钠，分析后认为白色粉
末中的碳酸钠是由碳酸氢钠分解产生的。
【拓展应用】下列物质常温下放置一段时间也会分解的是_ __ _ ___（填序号）。
A．浓硫酸 B．氢氧化钠 C．碳酸氢铵 D．氯化钠
【解析】【实验探究】小月：由于碳酸钠溶液呈碱性．所以溶液的pH＞7；小妮：由实验的现象可
知，碳酸氢钠受热分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳；【交流反思】（1）由于碳酸钠溶液、碳酸
氢钠溶液均呈碱性，溶液的pH＞7，所以小月实验结论不准确；（2）由于碳酸钠和碳酸氢钠的
混合物受热也会生成了水和二氧化碳，所以不能排除包色粉末中混有碳酸钠；拓展应用】浓
硫酸、氢氧化钠、氯化钠在常温下放置一段时间不会发生变化，碳酸氢铵不稳定，常温下放置
一段时间会发生分解.
【答案】【实验探究 】
实验结论
>
2NaHCO △NaCO+HO+CO↑；
3 2 3 2 2
【交流反思】
（1） 碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均呈碱性，溶液的pH＞7 ；（2）碳酸钠 。
【拓展应用】 C
10.（2017•通辽）聪聪做镁条在空气中燃烧实验时发现除生成白色固体外还有少量淡黄色固
体，他对得到的固体成分进行探究．【提出问题】固体成分是什么？
【提出猜想】猜想一：MgO 猜想二：MgN 猜想三：
3 2
【查阅资料】MgO与水反应类似于CaO与水反应；MgN 与水反应产生NH3．
3 2
实验操作 实验现象 实验结论
将该固体投入到盛水的烧 若烧杯中只有白色固体， 猜想 正确
杯中 无刺激性气味气体产生
猜想二或猜想三正确
【表达与交流】聪聪在老师的指导下，用定量的方法确定猜想三正确，请写出将固体投入水中
相关反应的化学方程式 ，
【相关结论】空气中N 和O 体积比约为 ，由镁条在空气中燃烧生成少量MgN2
2 2 3
可得出的一个结论是
【解析】【提出猜想】猜想三应是MgO、MgN 两者的混合物；故填：MgO、MgN．
3 2 3 2
【查阅资料】MgO与水反应类似于CaO与水反应；MgN 与水反应产生NH．将该固体投入到盛
3 2 3
水的烧杯中，若烧杯中只有白色固体，无刺激性气味气体产生，说明没有氨气生成，猜想一正
确；若烧杯底部有白色固体，有刺激性气味气体生成，则猜想二或猜想三正确； 【表达与交
流】氧化钙与水反应方程式是CaO+HO═Ca（OH） ；氮化镁与水反应的化学方程式为：
2 2
MgN+6HO=3Mg（OH）+2NH↑．故填：．
3 2 2 2 3
【相关结论】空气中氮气（N）和氧气（O）的体积比约为4：1，但由镁条在空气中燃烧生成少量
2 2
MgN 可得出的一个结论是氮气含量多但是很稳定，难以发生反应．
3 2
【答案】【提出猜想】MgO、MgN．
3 2
【查阅资料】
一
烧杯底部有白色固体，有
刺激性气味气体生成；
【表达与交流】CaO+HO═Ca（OH）；MgN+6HO=3Mg（OH）+2NH↑
2 2 3 2 2 2 3
【相关结论】氮气含量多但是很稳定，难以发生反应
