文章編號:1005-6629(2010)03-0070-02 中圖分類號:G632.479 文獻標識碼:B
1過程轉(zhuǎn)化,化繁為簡
例1. 68 g銅鎂合金與足量某濃度的硝酸反應(yīng),將放出的氣體與1 mol O2混合再通入水中,恰好全部被吸收,則合金中銅的物質(zhì)的量為多少?
解析:此題過程復(fù)雜,可簡化為:
HNO3 NOxHNO3
這樣整個過程相當于銅、鎂失去的電子間接的轉(zhuǎn)移給O2,根據(jù)電子得失相等:
n(Cu)×2+n(Mg)×2=n(O2)×4 ①
根據(jù)質(zhì)量關(guān)系得:
64×n(Cu)+24×n(Mg) =68 ②
解①、②方程得: n(Cu)=0.5mol。
2 本質(zhì)轉(zhuǎn)化,化隱為顯
例2. 在某100 mL混合酸中,HNO3的物質(zhì)的量濃度為0.4 mol·L-1,H2SO4的物質(zhì)的量濃度為0.2 mol·L-1。向其中加入2.56 g銅粉,微熱,待充分反應(yīng)后,溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為
A. 0.15 mol·L-1 B. 0.3 mol·L-1
C. 0.225 mol·L-1D. 無法計算()
解析:本題會使解題者從Cu與稀HNO3反應(yīng),與稀H2SO4不反應(yīng)出發(fā),利用反應(yīng):
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
易得出錯誤答案A;
但如果分析出Cu與混合酸反應(yīng)的本質(zhì)——離子方程式:
3Cu+8H++2NO3-=2NO↑+4H2O+3Cu2+
易得出答案B。
3 等效轉(zhuǎn)化,化異為同
例3. 在相同條件下,有相同體積的甲、乙兩溶液,甲容器中充入b mol SO2和b mol O2,乙容器中充入2 b mol SO2和2 bmol O2。下列敘述錯誤的是()
A. 化學(xué)反應(yīng)速率:乙>甲
B. 平衡后O2的濃度:乙>甲
C. 平衡后SO2的轉(zhuǎn)化率: 乙>甲
D. 平衡后SO2的體積分數(shù): 乙>甲
解析:首先把乙容器中的反應(yīng)化歸為與甲容器情況相同的反應(yīng),不妨設(shè)最初乙容器的體積是甲容器體積的2倍。達到平衡時, (Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)的平衡狀態(tài)相同。然后再將(Ⅲ)容器的體積壓縮到一半,即與甲容器體積相同,此時乙容器內(nèi)壓強增大
根據(jù)反應(yīng)方程式: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
可知平衡向正反應(yīng)方向移動,易知答案應(yīng)選D。
4 角度轉(zhuǎn)化,化難為易
例4.某KOH樣品中含水7.62 %,含K2CO3為2.38 %, KOH為90 %。將樣品10 g加入1 mol·L-1的鹽酸460 mL,過量的酸用10.7 mol·L-1的KOH溶液27.65 mL恰好中和,蒸干可得固體多少g?
解析:如果順著試題設(shè)計者的引導(dǎo)去解,本題涉及的化學(xué)方程式較多,計算量大,難度高。如果能另辟蹊徑,把視角投向溶液成分,就會發(fā)現(xiàn):最后溶液中只有KCl一種溶質(zhì),且n(KCl)=n(Cl-)=n(HCl),易得m(KCl)=(460×10-3×1×74.5) g=34.3 g。
5 條件轉(zhuǎn)化,化生為熟
例5. 已知H+在溶液中以水合離子形式存在:H++H2O=H3O+, 在某些反應(yīng)中:NH3和H2O,NH4+和H3O+, NH2-和OH-, N3-和O2-的作用兩兩相似,據(jù)此判斷下列反應(yīng)正確的是()
①2Na+2NH3=2NaNH2+H2
②CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O
③3Mg(NH2)2 Mg3N2+4NH3↑
④NH4Cl+NaNH2=NaCl+2NH3↑
A. 只有③B. 只有②
C. 只有②③ D.都正確
解析:題目中給出的四個反應(yīng)都不熟悉,單看反應(yīng)不知道對與錯。但題中提示:NH3和H2O,NH4+和H3O+, NH2-和OH-, N3-和O2-在某此反應(yīng)中作用兩兩相似,我們可以把題中的NH3、NH4+、NH2-、N3-依次轉(zhuǎn)化為H2O、H3O+、OH-、O2-看是否可以進行反應(yīng),并寫出相應(yīng)的熟悉的反應(yīng):
①2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
②CaO+2HCl=CaCl2+H2O
③Mg(OH)2 MgO+2H2O
④HCl+NaOH=NaCl+H2O
替換后反應(yīng)都能進行,所以題目中給出的反應(yīng)都能進行,答案為D。
6 組分轉(zhuǎn)化,化零為整
例6. 由Na2SO4、Na2SO3、Na2S三種物質(zhì)組成的混合物中,測得氧元素的質(zhì)量分數(shù)為22 %,則其中鈉元素的質(zhì)量分數(shù)為()
A. 23 %B. 46 %C. 32.6 % D. 無法確定
解析:分析混合物中各組分的化學(xué)式,均含Na、S二種元素,而題目只提供混合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù),要求其他元素的質(zhì)量分數(shù),好似乎缺少條件,不能求解,但是,如果我們運用化歸思想,將前二者的化學(xué)式巧作轉(zhuǎn)化,Na2SO4的化學(xué)式表示為:Na2S·O4,Na2SO3的化學(xué)式表示為:Na2S·O3,顯然,三者的混合物中除氧元素外,其余部分為Na2S的特定組合, 故w(Na2S)=1-22 %=78 %,而Na2S中m(Na)∶m(S)=46∶32, 由于M(Na2S)=78, 故w(Na)=46 %[或w(Na)=w(Na2S)×46/78=46 %],答案為B。
7 反應(yīng)轉(zhuǎn)化,化虛為實
例7.7.2 g平均相對分子質(zhì)量為7.1的CO和H2組成的混合氣體與足量的O2充分燃燒后,立即通入足量的Na2O2固體中,固體的質(zhì)量增加為()
A. 2.1 gB. 3.6 gC. 7.2 g D.無法計算
解析:本題咋看像是要確定出CO和H2的質(zhì)量,然后再進行計算。
2CO+O2=2CO2
2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2
其實以上兩個反應(yīng)為循環(huán)反應(yīng),可虛擬反應(yīng): CO+Na2O2=Na2CO3
同樣:2H2+O2=2H2O
2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2↑
以上兩個反應(yīng)為循環(huán)反應(yīng),可虛擬反應(yīng):H2+ Na2O2=2NaOH
根據(jù)以上兩個虛擬的化學(xué)方程式可直觀地判斷出固體增加的質(zhì)量即為CO和H2的質(zhì)量之和。答案為C。