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        化學(xué)計(jì)算有妙招(一)

        2011-01-01 00:00:00楊國(guó)明
        求學(xué)·理科版 2011年3期


          選擇型計(jì)算題知識(shí)背景較為簡(jiǎn)單,主要考査解決問(wèn)題的技能和技巧,也就是巧解巧算能力。如果能在認(rèn)真審題的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)題述化學(xué)過(guò)程的本質(zhì)聯(lián)系,采用一些技能技巧化繁為簡(jiǎn),就可以使問(wèn)題巧妙快捷地得以解決。一般通過(guò)畫(huà)方框圖,理清題目中的化學(xué)過(guò)程,從而發(fā)現(xiàn)題述化學(xué)過(guò)程的本質(zhì)聯(lián)系,找到解題的技能技巧。解答計(jì)算型選擇題常用的技能技巧有如下幾種:
          一、守恒法
          質(zhì)量守恒(:或原子守恒、原子團(tuán)守恒^化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變。具體體現(xiàn)在配制或稀釋溶液的過(guò)程中,溶質(zhì)的質(zhì)量不變;反應(yīng)前后各元素種類(lèi)不變,各元素原子個(gè)數(shù)不變,其物質(zhì)的量、質(zhì)量也不變;在一些復(fù)雜多步的化學(xué)過(guò)程中,雖然發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)多,但某些元素原子的物質(zhì)的量、濃度等始終沒(méi)有發(fā)生變化。在認(rèn)真審題的基礎(chǔ)上,畫(huà)出題述化學(xué)過(guò)程的方框圖是發(fā)現(xiàn)守恒關(guān)系的關(guān)鍵。
          電子守恒:在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。無(wú)論是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)還是在原電池或電解池中,只要涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,都可用電子守恒法計(jì)算。為了避免出錯(cuò),最好將氧化劑、還原產(chǎn)物和還原劑、氧化產(chǎn)物之間的關(guān)系列出來(lái)。
          電荷守恒:對(duì)任一電中性的體系,如離子化合物、混合物或電解質(zhì)溶液等,陰、陽(yáng)離子所帶電荷的代數(shù)和為零,即正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。在一個(gè)電中性的體系中,如果知道其中某些帶電微粒的物質(zhì)的量,可以用電荷守恒法計(jì)算出最后一種帶電微粒的物質(zhì)的量;對(duì)于有關(guān)離子反應(yīng)的計(jì)算,由于離子之間反應(yīng)要生成電中性的分子,參加離子反應(yīng)的陰陽(yáng)離子所帶電荷總數(shù)相等,故也可用電荷守恒法計(jì)算。
          例1 把7.4gNa2CO3?10H2O和NaHCO3的混合物溶于水,配成100mL,其中Na+濃度為0.6mol?L-1,若把等質(zhì)量的該混合物加熱至恒重,所得殘留物的質(zhì)量為()
          A.5.28g B.4.22g C.3.18g D.2.12g
          
          解析:
          
          從上述轉(zhuǎn)化關(guān)系可以看出:將樣品溶于水所得 100mL溶液中的Na+和加熱至恒重所得殘留物中Na+都來(lái)自7.4g樣品,由Na+守恒得: 解得:m=3.18g
          答案:C
          例2 已知SO32- 離子能夠被X2O72-離子氧化成SO42-離子。0.10 mol?L-1的溶液30.00mL與0.10 mol?L-1的溶液10.00mL恰好完全反應(yīng),則反應(yīng)后X元素的化合價(jià)為()
          A.+2B.+3 C.+4D.-3
          解析:解題中用“電子守恒“規(guī)律能夠快捷地完成本題。設(shè)還原后X元素的化合價(jià)為+n,則有:
          根據(jù)電子守恒: ,解得:n=3。
          答案:B
          例3 由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其中PH=1,c(Al3+)=0.4 mol?L-1,c(SO42-)=0.8 mol?

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