■虞旭東 陳曉勇

浙江省學(xué)考化學(xué)學(xué)科試題的命題靈活性大、綜合性強(qiáng)，能夠凸顯對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的考查。要適應(yīng)新高考，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)解決這類靈活性大、綜合性強(qiáng)的題目，學(xué)生的素養(yǎng)如果不到位是非常困難的。這些題目中，尤以第29題計(jì)算題最為靈活，并且難度很大?，F(xiàn)以2016年10月學(xué)考第29題為例，說(shuō)明如何通過不同的思維方式來(lái)解決這類問題。

例題為確定Na2CO3和NaHCO3混合物樣品的組成，稱取四份該樣品溶于水后分別逐滴加入相同濃度的鹽酸30.0mL，充分反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，不考慮CO2在水中的溶解)如表1。請(qǐng)計(jì)算：

表1

(1)樣品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=______。

(2)c(HCl)=______。

解法1：(1)假設(shè)n(Na2CO3)=a，n(NaHCO3)=b，利用第Ⅰ組數(shù)據(jù)，可得106g·mol-1a+84 g·mol-1b=2.96g，a+，解得a=0.02mol，b=0.01mol。故n(N a2CO3)∶n(NaHCO3)=2∶1。(2)利用第Ⅳ組數(shù)據(jù)，由于=2.25，所以在6.66g樣品中含有0.045moln a2CO3和 0.0225 molNaHCO3，可求得n(HCl)=0.045mol+=0.075mol。故c(HCl)=2.50mol·L-1。

評(píng)析：這種解法是高考結(jié)束后即將升入高三的高二學(xué)生做試卷時(shí)部分學(xué)生給出的，那么為什么要采用第Ⅰ組和第Ⅳ組的數(shù)據(jù)，難道其余兩組數(shù)據(jù)就沒有用嗎?第Ⅰ組數(shù)據(jù)鹽酸過量，第Ⅳ組數(shù)據(jù)鹽酸不足量，那第Ⅱ組和第Ⅲ組鹽酸的情況呢?一些學(xué)生提出了這些問題。分析這種解法后可以看出這樣的解答只是為了得出答案而解題，并沒有挖掘出題目所要考查的更深層次的能力。那么還有其他的解法嗎?我們將這個(gè)問題留給了這些高二學(xué)生。

解法2：將數(shù)據(jù)進(jìn)行初步的計(jì)算及換算，以第Ⅰ組數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)(2.96g看成1份固體樣品)，則數(shù)據(jù)可表示為表2。

表2

從數(shù)據(jù)中分析可以得到，第Ⅰ組和第Ⅱ組成比例，故鹽酸過量，第Ⅲ組和第Ⅳ組不成比例，故鹽酸不足量。此時(shí)鹽酸過量與否的疑惑已經(jīng)得到解決，但又如何利用好另外兩組數(shù)據(jù)呢?通過分析能夠發(fā)現(xiàn)利用數(shù)形結(jié)合的方式可以尋找出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，畫出樣品份數(shù)與CO2的物質(zhì)的量之間的關(guān)系，如圖1所示。

圖1

通過圖像可以清楚地看到，CO2的量隨著樣品份數(shù)的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，所以更要充分利用好第Ⅲ組和第Ⅳ組的數(shù)據(jù)，因?yàn)榇藭r(shí)根據(jù)圖像可知這兩組都是鹽酸過量的狀態(tài)，到此就可以利用數(shù)據(jù)之間的差值進(jìn)行運(yùn)算了。

令第Ⅲ組數(shù)據(jù)為初始狀態(tài)，第Ⅳ組數(shù)據(jù)相當(dāng)于在第Ⅲ組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再加入0.5份樣品，此時(shí)CO2氣體減少0.01mol，這時(shí)候有些學(xué)生會(huì)提出疑問，為什么新加進(jìn)去樣品，CO2氣體會(huì)減少?學(xué)生之間通過交流分析得出是由于新加樣品后發(fā)生了反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O══2NaHCO3，造成CO2的體積減少，故從第Ⅲ組到第Ⅳ組相當(dāng)于再加入(6.66-5.18)g=1.48g固體，CO2減少