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化学计算中的非常规思维问题什么是化学计算中的另类思维?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.1B.2C.3D.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1molHCl和9molH2O(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50mL18mol·L-1H2SO4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0.45molB.0.45molC.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol一般思维:根据铜与浓硫酸反应的化学方程式:Cu+2H2SO4==CuSO4+SO2↑+H2O,2molH2SO4中有1molH2SO4作氧化剂被还原,50mL18mol·L-1H2SO4溶液中有H2SO40.9mol,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1.00g·cm-3×100g/0.91g·cm-3,则稀释后的氨水中溶质的质量分数为另类思维: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rNH3rH2O,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.0.125molB.0.10molC.0.15molD.0.20mol2.与2.7gAl完全反应的稀HNO3最多溶解Fe的质量为()A.2.8gB.5.6gC.2.7gD.8.4g3.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.NO2B.NOC.N2OD.N24.在100g浓度为18mol·L-1密度为ρ(g/cm3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9mol·L-1的硫酸,则加入水的体积为()A.小于100mLB.等于100mLC.大于100mLD.等于100/ρ5.在25℃时,硫酸铜的溶解度为Sg,把Sg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)gB.100gC.(100S9/25)gD.(100s16/25)g6.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.3.2gB.4.4gC.5.6gD.6.4g8.将m1gZn加到m2g20%HCl溶液中,反应结果共放出nLH2(SPT),则被还原的HCl物质的量是()A.m1/65molB.5m2/36.5molC.m2/36.5molD.n/11.2mol9.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114g,则某气体的式量为()A.28B.60C.32D.4410.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∶2B.2∶1∶1C.1∶3∶1D.1∶1∶111.CS2在氧气中燃烧生成CO2和SO2,今有0.228gCS2在448mLO2(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.112mLB.224mLC.336mLD.448mL12.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2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.①②B.①②C.①=②D.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.CuSO4B.MgSO4C.Al(NO3)3D.Na2SO4[答案和提示]1.BH2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Sg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.ANa2O2与H2O反应生成NaOH,与CO2反应生成Na2CO3,从关系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逆鳞最新章节逆鳞无弹窗广告gru140ohk
本文标题:高一化学计算中的非常规思维
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