例析化学计算中有关数据的处理

(整期优先)网络出版时间:0209-02-12
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例析化学计算中有关数据的处理

郭淑辉

【关键词】化学计算;数据;处理Exampleanalyzesinthestoichiometriccalculationtherelateddataprocessing

GuoShuhui

【Abstract】ChemistrychoicecountsthemathmaticsproblemisinacollegeentranceExamnationhotspot,thestoicchiometriccalcalationcan’tleavethedata,todataprocessingiswhetherappropriate,isreasonable,isthescorewiththekeywhichlosespoints.

【Keywords】Stoichiometric;calcalationData;Processes1注意多余的数据

例16.4gCu与过量的硝酸8mol/L、60ml充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后的溶液中所含H+为nmol,则此时溶液中所含NO-3的物质的量为()

A.0.28molB.0.31mol

C.(n+0.2)molD.(n+0.4)mol

解析:由于硝酸过量,反应后的溶液中的溶质为硝酸和硝酸铜,根据溶液中n(NO-3)=2n(Cu)+n(H+)=6.4g/64g/mol×2+nmol=(0.2+n)mol,容易求得,故选择C,因而8mol/L,60ml这些数据多余的。

2抓住关键的数据

例2FeS2与HNO3反应后的氧化产物为Fe(NO3)3和H2SO4,若反应中FeS2与HNO3的物质的量之比为1∶8,则与HNO3的还原产物为()

A.NO2B.NOC.N2D.N2O3

解析:题目中的1∶8是关键数据,限定了还原剂FeS2与HNO3(酸性和氧化性)的物质的量。设FeS2为1mol与HNO3为8mol,HNO3的还原产物中氮元素的化合价为X,由电子守恒得:(8-3)×(5-X)=1×1+2×7,得X=+2价,故选择B。

3留心隐含数据

例3将标准状况下的NO2、NO、O2的混合气体充满容器,倒置于水中完全溶解,无气体剩余。若产物不扩散,则所得溶液的物质的量浓度的取值范围是()

A.1/39.2<C<1/22.4B.1/39.2<C<1/28

C.1/28<C<1/22.4D.无法确定

解析:从表面上看题目是无数据的计算,但从题给信息来看,再结合反应:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,可以求解,而选择B.这里的4∶3和4∶1是两个隐含数据。

4注意数据的变通

例4红磷在Cl2中燃烧的反应中,若参加反应的红磷与Cl2的物质的量之比为1∶1.8,充分反应后,生成物中PCl5和PCl3的物质的量之比为()

A.3∶5B.5∶3C.3∶7D.7∶3

解析:把题目中数据n(P)∶n(Cl2)=1∶1.8,变为10∶18(扩大10倍),写出化学方程式:10P+18Cl2=3PCl5+7PCl3就容易得出答案C.也可以将n(P)∶n(Cl2)=1∶1.8变为2∶3.6,再用十字交叉法求解,比用代数法求解方便。

5留心定义数据

例5X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X+2Y=2Z。达到化学平衡时,若它们的物质的量满足n(X)+n(Y)=n(Z);则Y的转化效率为()

A.(a+b)/5X100%B.2(a+b)/5bX100%

C.2(a+b)/5X100%D.(a+b)/5aX100%

解析:由转化效率的定义可以知道,当求Y的转化效率时,则选项中分母必与Y的总量b有关,仔细观察不难发现,只有B选项中分母含有字母b,故选择B,该题是可以不需要计算的.

6隐含信息是可逆反应速率先快后慢的特点

例6在一定条件下2L密闭容器中充入2molSO2和一定量的O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g),反应进行到4min时,测得n(SO2)=0.4mol。若反应进行到前2min末时,容器内n(SO2)为()

A.1.6molB.1.2mol

C.大于1.6molD.小于1.2mol

解析:多数同学直接求平均值而错误地选择B答案,而忽视了可逆反应速率先快后慢的特点,这一隐含信息,正确的答案是D。

7隐含信息是浓度的变化对反应的影响

例7足量的MnO2与40ml、0.1mol/L浓盐酸反应生成的Cl2,同0.1molMnO2与足量的与浓盐酸反应生成的Cl2,二者相比()

A.前者产生的Cl2多B.一样多

C.后者产生的Cl2多D.无法比较

解析:不少学生误选A,而忽视了随着反应的进行,浓盐酸的浓度逐渐变稀,而MnO2不与稀盐酸反应这一隐含信息,故选择C.

8隐含信息是物质的氧化性、还原性

例8已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,在标准状况下,向100ml0.2mol/LFeBr2溶液中通入一定量的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Cl2被氧化,则通入的Cl2的体积为()

A.0.224LB.0.336L

C.0.448LD.0.672L

解析:不少学生直接根据题目中的数据计算而误选A,而忽视了还原性:Fe2+强于Br-,这一隐含信息,正确的答案是C。

9注意分析题目中数据的大小

例9在同温同压下某集气瓶充满O2的质量为116g,充满CO2的质量为122g,充满气体X的质量为114g,则气体X的相对分子质量为()

A.28B.36C.46D.60

解析:本题可以按照常规解法慢慢求解,但很费时,不理想。从题目中告诉的数据的大小分析,不难发现其中的玄机:因在同温同压下,同体积的容器中所盛的气体的物质的量相等.气体的质量越小,其相对分子质量就越小.由题意知气体X的质量小于O2的质量,所以气体X的相对分子质量也应该小于O2的相对分子质量,因而不需要计算就可以知道答案为A.这就是分析题目中数据的大小带来的方便,很节省时间。

10注意隐含数据

例10已知碳元素有三种常见的同位素:12C、13C、14C,氧也有三种同位素:16O、17O、18O,由这些粒子构成的CO2分子中,其相对分子质量最多()

A.18种B.6种C.7种D.12种

解析:由常规的排列组合,可以形成18种CO2分子,而错选A。这是粗心大意的表现,仔细分析可以发现这18种CO2分子中,其相对分子质量有重复的,这里隐含数据是其相对分子质量最大的为50(14C18O2),相对分子质量最小的为44(12C16O2),而50与44之间最多也只有7种,故应选C。

11注意已知数据的单位

例11将标准状况下的aLHCl溶于100g水中,得到的盐酸的密度为bg/cm3,则该盐酸的物质的量浓度为()

A.a/22.4mol·L-1

B.ab/22400mol·L-1

C.ab/(22400+36.5a)mol·L-1

D.1000ab/(22400+36.5a)mol·L-1

解析:此题若能抓住质量除以密度等于体积,且得到的体积为cm3,需要换算成L,必需除以1000!,就能确定D选项为答案。如果思维僵化,忽视了单位换算就会错选C。

12注意已知数据的的内涵

例1238.4mgCu与适量的浓硝酸反应,铜完全作用后,反应共收集到气体22.4ml(标准状况),反应消耗硝酸的物质的量可能是()

A.1.0×10-3molB.1.6×10-3mol

C.2.2×10-3molD.2.4×10-3mol

解析:若不注意22.4ml气体的内涵是NO2和NO的混合气体,就会错选答案。只要注意了这一点,就能利用n(HNO3)=n(NOx)+2n[Cu(NO3)]2快速求解,选C。

总之,化学计算具有情景新颖,信息量大,综合性强的特点,能够很好考查学生思维能力.但高考选择型计算题,其难度并不大,不会让学生花费过多的计算时间。重要的是学生在做这类题时,一定要理解题意,掌握题目中数据的处理方法与技巧,就能快速解题,提高得分率。同时,也能让学生的思维能力得到充分的展示和发挥。