另辟蹊径 另类思维巧解化学计算题

另辟蹊径 另类思维巧解化学计算题 所谓另类思维即非常规性思维。在某些化学计算中可以不用常规的计算方法，而转换思维 角度，另辟蹊径，则能找到更佳的解题方法。 例 1.在一定温度下，将等物质的量 A 和 B 充入一密闭容器中，发生如下反应：A(气) +2B(气)===2C(气)，反应达到平衡时，若 A 和 B 的物质的量之和与 C 相等，则此时 A 的转 化率为() A.50 % B.60 % C.40 % D.70 % 常规思维：根据化学平衡的一般计算方法，设 A、B、C 三种物质的变化浓度分别为 x、2x、2x，然后利用“A 和 B 的物质的量之和与 C 相等”，列出方程式，解出 A 的变化浓度 x，从而求出 A 的转化率。 另类思维：按非可逆反应考虑，设均为 1mol 的 A、B，则只有 0.5molA 参加反应，转 化率为 50%，但由于是可逆反应，所以 A 的转化率应小于 50%， 选 C。 例 2.R2O8n-在一定条件下可以把 Mn2+氧化成 MnO4-，若反应后 R2O8n-变为 RO42-，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 5 : 2，则 n 的值为( ) A.1 B.2 C.3 D.4 常规思维：根据氧化还原反应中，得失电子数守恒的原则，2mol 还原剂 Mn2+ 氧化成 MnO4-，失去电子的总数为 10mol，那么 5mol 氧化剂 R2O8n-变为 RO42-，应得到电子为 10mol，由此解出 n 值。 另类思维：由于氧化剂 R2O8n- 还原为 RO42-，R2O8n- 中 R 的化合价要降低，已知 RO42-中的化合价为 +6，所以 R2O8n- 中 R 的化合价 > +6 、且< +8，选 B。 例 3.相同温度压强下，1 体积 HCl 和 9 体积 H2O(气)组成的混合气体，经完全冷凝后， 所得盐酸的质量百分比浓度为( ) A.10% B.18.4% C.4.9×10-4% D.80.2% 常规思维：根据阿伏加德罗定律，1 体积 HCl 和 9 体积 H2O(气)可以看作 1mol HCl 和 9mol H2O(气)，利用溶液中溶质的质量分数的计算公式来进行计算。 另类思维 1：在发现了 HCl 和 H2O 的式量比约为 2:1 后，可将溶质的质量分数的计算， 改换为的 HCl 分子个数比的计算。即：1 / (1+4.5)，估算得 B。 另类思维要依据坚实的化学知识 另类思维强调的是思维换位，需要对思维对象的融会贯通的理解。下面几道例题的解 法，是从数学的思维角度转换到概念的思维角度，因此必须以坚实的化学知识为基础，否 则易繁琐或出现失误。 例 4.向 50 mL 18 mol·L-1 H2SO4 溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原 的 H2SO4 的物质的量是() A.小于 0.45 mol B.0.45 mol C.在 0.45 mol 和 0.90 mol 之间 D.大于 0.90 mol 一般思维：根据铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu + 2H2SO4 == CuSO4 + SO2 + H2O，2mol H2SO4 中有 1mol H2SO4 作氧化剂被还原，50 mL 18 mol·L-1 H2SO4 溶 液中有 H2SO4 0.9mol，则被还原的 H2SO4 为 0.45mol。但答案错误，是由于思维不到位。 另类思维：随着浓硫酸与铜反应的进行，溶液的浓度不断稀释，而稀硫酸不与铜反应。 则被还原的 H2SO4 一定小于 0.45mol。选 A。 例 5.密度为 0.91g·cm-3 的氨水，质量分数为 25 %，该氨水用等体积的水稀释后，所 得溶液的质量分数为( ) A.等于 12.5 % B.大于 12.5 % C.小于 12.5 % D.无法确定 常规思维：按 100g 氨水计算，其中 NH3 为 25g。加水稀释后，NH3 的质量不变，利 用稀释公式或溶质的质量分数公式来计算。如用溶质的质量分数公式，方法如下：氨水的 体积为 100g / 0.91g·cm-3，与氨水等体积的水的质量为 1.00 g· cm-3×100g / 0.91g·cm-3，则稀释后的氨水中溶质的质量分数 另类思维：可假设向氨水中加入等质量的水，溶质的质量分数等于 25%的一半为 12.5%。 但由于氨水和水的密度不同，且 r NH 3< r H2O，所以加入等体积的水后溶质的 质量分数一定小于 12.5%。 [能力训练] 1.将 Mg、Zn、Al 三种金属的混合物与足量的稀 H2SO4 反应，生成标准状况 下的 H22.8L，则原金属混合物三种金属物质的量之和是( ) A.0.125 mol B.0.10 mol C.0.15 mol D.0.20 mol 2.与 2.7g Al 完全反应的稀 HNO3 最多溶解 Fe 的质量为( ) A.2.8g B.5.6g C.2.7g D.8.4g 3.某金属单质与一定浓度的 HNO3 反应，假定只有单一的还原产物，当参加反应 的单质与被还原的 HNO3 物质的量之比为 2:1 时，还原产物为( ) A.NO2 B.NO C.N2O D.N2 4.在 100 g 浓度为 18 mol·L-1 密度为 ρ(g / cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 mol·L-1 的硫酸，则加入水的体积为( ) A.小于 100 mL B.等于 100 mL C.大于 100 mL D.等于 100 /ρ 5.在 25℃时，硫酸铜的溶解度为 S g，把 S g 无水硫酸铜粉末加入到(100 +S)g 饱和硫 酸铜溶液中，得到一定量的蓝色晶体。若将此晶体溶解成饱和溶液，应加水的质量为() A.(100 +S)g B.100 g C.(100 S9 / 25)g D.(100 s16 / 25)g 6.现有乙酸、乙醛、甲酸甲酯、2-甲基-2-戊烯组成的混合物中氧的质量分数为 15.3%，则氢的质量分数为( ) A.84.7 % B.72.6 % C.12.1 % D.6.05 % 7.某种 H2 和 CO 的混合气 3.2g，其密度为相同条件下 O2 密度的 1 / 2，将这种混合气 充入一盛有足量 Na2O2 密闭容器中，再通入过量 O2，并用电火花点燃使其充分反应，最 后容器中固体的质量增加了() A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g 8.将 m1 g Zn 加到 m2 g 20 % HCl 溶液中，反应结果共放出 n L H2(SPT)，则被还原的 HCl 物质的量是() A.m1 / 65 mol B.5m2 / 36.5 mol C.m2 / 36.5 mol D.n / 11.2 mol 9.同温同压下，某烧瓶中充满 O2 时，称重为 116g，当充满 CO2 气体时，称重为 122g，若充满某气体时，称重为 114 g，则某气体的式量为( ) A.28 B.60 C.32 D.44 10.FeO、Fe3O4、Fe2O3 组成的混合物，测知 Fe、O 元素质量比为 21∶8，则 FeO、 Fe3O4、Fe2O3 物质的量之比为( ) A.1∶1∶2 B.2∶1∶1 C.1∶3∶1 D.1∶1∶1 11.CS2 在氧气中燃烧生成 CO2 和 SO2，今有 0.228 g CS2 在 448 mL O2 (标准状况)燃 烧，充分反应后，混合气体在标准状况下的体积为( ) A.112 mL B.224 mL C.336 mL D.448 mL 12.同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满① NH3 ②NO2 进行喷泉实验， 经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为() A.① > ② B.① < ② C.① = ② D.不能确定 ★13. 甲、乙两个电解池均以铂为电极，且互相串联，甲池盛有 AgNO3 溶液，乙池中 盛有一定量的某盐溶液，通电一段时间后，测得甲池电极质量增加 2.16g，乙池电极上析 出 0.24g 金属，则乙池中的溶质可能是() A.CuSO4 B.MgSO4 C.Al(NO3)3 D.Na2SO4 [答案和提示] 1.B H2 为 0.125mol，金属的物质的量必小于 0.125mol。 2.D 由于 Fe3+ 还要溶 Fe，所以 Fe 的物质的量一定大于 0.1mol。 3.C 不论是几价金属，由于它的物质的量为偶数，所以失电子总数一定为偶 数，则硝酸中+5 价 N 得电子总数也应为偶数，但硝酸的物质的量是奇数，那么 N 由 +5 价需降为奇数价，得电子总数才会为偶数。 4.A 物质的量浓度大的硫酸，其密度大，物质的量浓度小的硫酸，其密度小， 但都会大于水的密度。 5.B 其实就是把 S g 无水 CuSO4 直接加水配成饱和溶液。 6.C 乙酸、乙醛、甲酸甲酯、2-甲基-2-戊烯的分子中 C、H 的个数比均为 1:2，其质量 比为 6:1。 7.A Na2O2 与 H2O 反应生成 NaOH，与 CO2 反应生成 Na2CO3，从关系式 Na2O2→2NaOH 、Na2O2→Na2CO3，可发现固体增加的质量即为 H2 和 CO 的质量。 8.D 只有含 n 的选项是正确的。 9.A 该气体的式量一定比 O2 和 CO2 小。 10.CD 根据 Fe、O 元素的质量比，得出 Fe、O 的原子个数比为 3:4，所以只要 FeO、Fe2O3 的物质的量之比为 1:1 即可。 11.D 反应前后气体体积不变。 12.C 由于气体的体积与溶液的体积相同，在标准状况下，所得溶液的物质的量浓度是 一个定值。 13.A 只有 Cu2+参加电解反应生成 Cu