陳陽(yáng)陽(yáng)
近年來,無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題在中考中出現(xiàn)的頻率越來越高.其實(shí),無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算并不是真的沒有數(shù)據(jù),而是要學(xué)生通過閱讀分析,找出隱含在題目中的數(shù)據(jù),進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算.用具體的數(shù)據(jù)作答純文字描述的題目,許多學(xué)生會(huì)束手無(wú)策.現(xiàn)舉例說明解決無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題常用的方法.
一、極值法
極值法是一種特殊的思想方法,主要特點(diǎn)是“抓兩邊,定中間”.把研究的對(duì)象和問題,從原有的范圍縮小到較小的范圍或者個(gè)別情形.其基本的解題思路是把混合物成分的含量以兩種極端情況考慮,由此推算判斷各部分在整體中所占比例.
STHZ例1STBZ已知Fe2O3在高爐中有下列反應(yīng):Fe2O3+3COFY(=高溫FY)2FeO+3CO2,反應(yīng)形成的固體混合物中(Fe2O3、FeO)鐵元素和氧元素的質(zhì)量比m(Fe)DK∶m(O)不可能是().
A.21DK∶9
B.21DK∶7.5
C.21DK∶6
D.21DK∶8
解析:由于沒有具體的數(shù)據(jù),F(xiàn)e2O3和FeO可以是任意比例.通過觀察發(fā)現(xiàn),F(xiàn)e2O3和FeO的含氧量不同.那么,混合物中鐵元素和氧元素的質(zhì)量比就存在兩種極限情況:全是Fe2O3或者全是FeO.當(dāng)混合物全是Fe2O3時(shí),鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21DK∶9.當(dāng)混合物全是FeO時(shí),鐵元素和氧元素的質(zhì)量比為21DK∶6.由Fe2O3和FeO按任意比例組成的混合物中,鐵元素和氧元素的質(zhì)量比都應(yīng)介于這兩種極限情況之間,因而選擇A、C.
點(diǎn)評(píng):當(dāng)選擇題或者填空題中出現(xiàn)要求兩種物質(zhì)或元素質(zhì)量可能的比例或者比例的取值范圍時(shí),通??梢赃\(yùn)用極值法,取兩端的極限情況,確定所求比例的取值范圍.
二、差量法
差量法是利用化學(xué)反應(yīng)中的“增減量”解題的一種方法.解題的關(guān)鍵在于找出始態(tài)和終態(tài)的某些量的變化.對(duì)于固體和液體來說,通常是質(zhì)量的變化.對(duì)于氣體來說,可以是質(zhì)量差,也可以是同溫同壓條件下的體積差.
STHZ例2STBZ把盛有等質(zhì)量的鹽酸的兩個(gè)等質(zhì)量的燒杯分別置于托盤天平的兩端,分別在兩燒杯中各放入一定量的鐵粉和碳酸鈣粉末,完全溶解后,天平仍保持平衡,則所加入的鐵粉和碳酸鈣粉末的質(zhì)量比是多少?
解析:反應(yīng)前后天平都保持平衡狀態(tài),其含義就是完全反應(yīng)后,天平兩端增加或者減少的質(zhì)量相同.要寫出兩邊發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式,借助反應(yīng)方程求解.分別寫出化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe+2HClFY=FeCl2+H2↑,CaCO3+2HClFY=CaCl2+H2O+CO2↑,標(biāo)出各物質(zhì)的相對(duì)質(zhì)量,得出溶液凈增加量分別為56-2=54和100-44=56.設(shè)加入的鐵粉和碳酸鈣粉末質(zhì)量分別為x、y,兩邊的溶液凈增質(zhì)量為m.則有:(56x)=(56m),(100y)=(56m).聯(lián)立可解得(xy)=(392675),即所加入的鐵粉和碳酸鈣粉末的質(zhì)量比是392DK∶675.
點(diǎn)評(píng):用差量法解決問題時(shí),一定要抓住反應(yīng)的始末狀態(tài),找出其中的變化的量.本題中溶液質(zhì)量的變化就是加入物質(zhì)和產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量差.
三、等量代換法
等量代換法是指把題目中的所求量代換成已知量進(jìn)行求解.關(guān)鍵是要找出已知量和所求量之間的關(guān)系.常用于求混合物中某一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),當(dāng)無(wú)法直接求解時(shí),可以先求出該化合物中另一元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),根據(jù)兩種元素之間的比例關(guān)系,確定所求元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
STHZ例3STBZ若干克Cu粉和Fe粉的混合物,與足量鹽酸反應(yīng)后,過濾,將濾渣在空氣中充分加熱,加熱后產(chǎn)物的質(zhì)量恰好等于原混合物的質(zhì)量,則原混合物中Fe的百分含量為().
A.20%B.40%C.50.4%D.80%
解析:本題涉及多個(gè)反應(yīng)過程,且沒有提供數(shù)據(jù),直接根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)算顯然比較麻煩.分析可知,經(jīng)過一系列反應(yīng)后,加熱后的產(chǎn)物為CuO.由于產(chǎn)物與原Cu粉和Fe粉的混合物質(zhì)量相等,顯然是氧元素和鐵元素在質(zhì)量上發(fā)生了等量代換.求原混合物中Fe的百分含量,即求CuO中氧元素的百分含量,為(1680)×100%=20%.因此,原混合物中Fe的百分含量為20%.答案為A.
點(diǎn)評(píng):解答這類題目,要抓住一點(diǎn):物質(zhì)改變,質(zhì)量未變.抓住反應(yīng)的始末狀態(tài),找出等量代換的兩個(gè)變量,將物質(zhì)變化時(shí)相互關(guān)聯(lián)的等量關(guān)系用相關(guān)量代替,可以簡(jiǎn)化計(jì)算過程,使問題迎刃而解.
總之,解決無(wú)數(shù)據(jù)計(jì)算題,大多還是類比有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算題的解題思路和方法.遵循“解”“設(shè)”“寫”“找”“列”“算”“答”的步驟.根據(jù)自己的理解找準(zhǔn)關(guān)系式是解決這類問題的關(guān)鍵.