穆建朝
摘 要:通過實例闡述了中學化學中的一類習題的巧妙解法,即對一些化學式進行適當的變形處理,再進行思考、分析,會使復雜的問題簡單化,從而迅速得出答案。
關鍵詞:中學化學;變形法;強化訓練
中學化學中有一類習題,若對其化學式進行適當的變形處理,再進行思考、分析,則會使復雜的問題簡單化,從而迅速得出答案?,F通過幾道例題加以說明。
例1.下列物質中,鐵的質量分數最大的是( )
A.FeO B.Fe2O3 C.FeS D.Fe3O4
解析:將化學式變形:A項FeO→Fe12O12,B項Fe2O3→Fe8O12,C項FeS→FeO2→Fe6O12,D項Fe3O4→Fe9O12,這樣的變形,對解題的結果并無影響。分析變形后的化學式,顯然應選A項。
例2.乙酸甲酯和乙酸丁酯組成的混合物中含氫9.0%,則此混合物中碳的質量分數為( )
A.45.0% B.54.0% C.58.5% D.60.0%
解析:混合物中含有三種元素(C、H、O),已知H的質量分數,不知O的質量分數,而求C的質量分數,常規(guī)方法顯然不行。將化學式變形如下:乙酸甲酯CH3COOCH3→C3H6O2→(CH2)3O2,乙酸丁酯CH3COOCHbCHaCH2CH3→C6H12O2→(CH2)6O2。變形后的分子式中C、H質量比均為12∶2=6∶1,由二者組成的混合物中,C、H質量比也應為6∶1,則此混合物中碳的質量分數為6×9.0%=54.0%選B項。
例3.完全燃燒下列烴的混合物一定比完全燃燒相同質量的丙烯生成的CO2多的是( )
A.丁烯、丙烯 B.甲烷、丙烯 C.乙烯、乙炔 D.丙烷、丙炔
解析:質量相同時,C的質量分數越大,完全燃燒生成的CO2越多,只要混合物中C、H的物質的量之比大于1∶2,則含碳量就比丙烯高,生成的CO2就比丙烯多。只需把混合物的平均化學式變形為CHn(n<2)即可滿足條件。A項丁烯(C4H8→CH2)和丙烯(C3H6→CH2)的平均化學式為CH2;B項甲烷(CH4)和丙烯(C3H6→CH2)的平均化學式為CHn(2 需要強調說明的是,對于化學式的變形,不是無原則的、隨意的變形。需要認真分析題意,根據題意進行變形。這種變形與原化學式相比,在某一方面要有一定的等價性。依據題變形后的化學式進行解析必須保證不影響結果的正確性,否則,這種變形就是無效的變形。 強化訓練: 1.用鋁熱法還原下列化合物,制取等物質的量的金屬,消耗鋁最少的是( ) A.MnO2 B.Co3O4 C.WO3 D.Cr2O3 2.下列各組有機物,不論以何種比例混合,只要二者物質的量之和一定,完全燃燒時所消耗的氧氣的物質的量相等,且生成水的物質的量也相等的是( ) A.苯、乙醇 B.甲醇、乙醇 C.甲醇、甲酸甲酯 D.苯、苯甲酸 3.由乙醇和乙醚組成的混合物中,經測定含碳60.0%,則氧的質量分數約為( ) A.20.8% B.25.3% C.26.7% D.32.6% 參考答案: 1.B,鋁熱法還原氧化物時,鋁結合氧化物中的氧生成Al2O3,當各氧化物中金屬的物質的量相等時,氧化物中所含氧的物質的量越少,反應時消耗的鋁越少?;瘜W式變形如下:A項MnO2不變形,B項Co3O4→CoO,C項WO3不變形,D項Cr2O3→CrO,B項中含氧最少,選B項。 2.D,由題意可知,化學式應滿足以下條件:①兩個化學式中H的個數相等——滿足生成水的物質的量相等。②欲使消耗氧的量相等。兩個化學式中C的個數相等;若不等,多余的C和O應恰好組合成CO2?;瘜W式變形如下:A項苯C6H6、乙醇C2H5OH→C2H6O,B項甲醇CH3OH→CH4O、乙醇C2H5OH→C2H6O,C項甲醇CH3OH→CH4O、甲酸甲酯HCOOCH3→C2H4O2→CH4CO2,D項C6H6、苯甲酸C6H5COOH→C6H6CO2。顯然選D項。 3.C,乙醇C2H5OH→(CH2)2(H2O),乙醚C2H5OC2H5→(CH2)4(H2O)。在(CH2)中C、H質量比為6∶1,H%=60.0%×■=10.0%,則含(H2O)為1-60.0%-10.0%=30.0%,故氧的質量分數為30.0%×■=26.7%。選C項。 (作者單位 陜西省漢中市略陽縣天津高級中學) ?誗編輯 溫雪蓮