如何挖掘化學(xué)題目中的隱蔽條件
化學(xué)題的解答離不開對已知條件的分析與應(yīng)用。但是不少化學(xué)題目的已知條件(或部分已知條件)隱蔽在題目的敘述中,稍不注意就被忽視,使得解題陷入困境甚至誤入歧途,因此必須對此加以重視。下面通過典型例題介紹幾種挖掘隱蔽條件的方法。
1. 精析化學(xué)反應(yīng)原理發(fā)掘隱蔽條件
化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,都有著其反應(yīng)的原理,如:氧化性強的制出氧化性弱的、強酸制出弱酸等等,我們只有在分析清楚該反應(yīng)的原理后方能得出正確的結(jié)論。
例3 在氧化還原反應(yīng)3Fe + 8HNO3 == 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O中,以下對該反應(yīng)的描述錯誤的是( )。
A.Fe作氧化劑,HNO3作還原劑
B.有2 mol HNO3被還原時只有2 mol Fe被氧化
C.有2 mol HNO3被還原時有3mol Fe被氧化
D.產(chǎn)物是Fe(NO3)2,所以HNO3只有弱氧化性
解析:我們知道,HNO3不論其濃度是多大,都具有強氧化性,均能將Fe氧化成Fe3+,但方程式中不是Fe3+而是Fe2+,并非HNO3的氧化性問題,而是在鐵粉過量的情況下,過量的鐵粉將之前生產(chǎn)的Fe3+還原成Fe2+,反應(yīng)包括了兩個過程:Fe + 4HNO3 == Fe(NO3)3+ NO↑+ 2H2O,
Fe + 2Fe(NO3)3 == 3Fe(NO3)2,題干中的方程式實則總反應(yīng)方程式。從分步反應(yīng)中很容易的出正確的結(jié)論。
答案:C、D
例4 下表是幾種物質(zhì)在指定溫度下的溶解度(g)?,F(xiàn)將相同物質(zhì)的量的NaCl、CO2、NH3 在30℃時制成溶液,此時溶液中無晶體,當降溫至某溫度時,開始析出晶體,此晶體是( )。
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | |
| NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.1 |
| NH4HCO3 | 11.9 | 15.9 | 21.0 | 27 |
| NaHCO3 | 6.9 | 8.15 | 9.6 | 11.1 |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36 | 36.4 |
A.NH4Cl B.NH4HCO3 C.NaHCO3 D.NaCl
解析:該題目咋一看無從下手,但是我們結(jié)合答案發(fā)現(xiàn):不論選哪個答案,都說明在析出晶體前發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),而且該反應(yīng)是一溶液中的復(fù)分解反應(yīng)。從反應(yīng)的原理我們知道,反應(yīng)是向著溶液中離子總濃度下降的方向,也即向著生成溶解度最小的物質(zhì)。從表中每相同溫度下的溶解度進行比較,即可得出答案。
答案:C
2. 根據(jù)化學(xué)實驗的操作要領(lǐng)挖掘隱蔽條件
化學(xué)實驗在具體的操作過程中都有著各自不同的操作要領(lǐng),在學(xué)習(xí)、實驗的過程中我們加以深刻的理解,對正確解題起著至關(guān)重要的作用。
例1 實驗室需用480 mL0.1 mol·Lˉ的硫酸銅溶液,現(xiàn)選取500 mL容量瓶進行配制,以下操作正確的是( )
A.稱取7.68 g硫酸銅,放入500 mL水中 B.稱取12.0 g膽礬配成500 mL溶液
C.稱取8.0 g硫酸銅,放入500 mL水中 D.稱取12.5 g膽礬配成500 mL溶液
解析:在選擇之前,我們首先得回顧實驗,配制溶液的第一步是依據(jù)所配溶液的體積選擇合適的容量瓶(本題為500 mL),所以在計算的時候應(yīng)當選擇用500 mL來進行計算,同時還得注意兩個問題:⑴區(qū)分硫酸銅和膽礬;⑵精確配制溶液時體積為配出溶液的體積而非配溶液前水的體積。
答案:D
例2 實驗是化學(xué)研究的基礎(chǔ),關(guān)于下列各實驗裝置圖的敘述中,正確的是( )。
① ② ③ ④
A.裝置①常用于分離互不相溶液體混合物
B.裝置②可用于吸收HCl氣體,并防止倒吸
C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液制取Fe(OH)2
D.裝置④b口進氣可收集CO2、NO等氣體
解析:對于C選項,雖說將滴定管伸入試管是不規(guī)范的操作,但是為了防止NaOH溶液在滴落過程中混入氧氣導(dǎo)致產(chǎn)物的氧化,我們將實驗進行了改進,屬正確操作。
答案:C
3. 聯(lián)系概念、定義發(fā)掘隱蔽條件
在化學(xué)的理論學(xué)習(xí)中,也存在很多的概念、定義,如:中和熱、燃燒熱、溶解度等等。我們必須認真的分析、深入的理解概念包含的內(nèi)容和其中的隱蔽條件。
例5 有熱化學(xué)反應(yīng)H2 SO4 (aq)+2 NaOH (aq)==== Na2SO4 (aq) + 2H2O;△H=-114.6 kJ/mol。中和熱為( )
A.-57.3 kJ/mol B.57.3 kJ/mol C.-114.6 kJ/mol D.114.6 kJ/mol
解析:中和熱是指發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成1mol水時釋放出的能量,對于定義,我們要注意兩個問題,其一是生成1mol水時對應(yīng)的能量,其二是釋放出的能量,語言中已經(jīng)包含的“-”號。
答案:B
例6 向某一飽和硫酸銅溶液中,加入含18O的帶標記的無水硫酸銅粉末a g,則如果保持溫度不變,其結(jié)果是( )
A.無水硫酸銅不再溶解,a g粉末不變
B.溶液中可找到帶標記的SO42-,而且白色粗末變?yōu)樗{色晶體,其質(zhì)量大于a g
C.溶液中可找到帶標記的SO42-,而且白色粗末變?yōu)樗{色晶體,其質(zhì)量小于a g
D.溶液中可找到帶標記的SO42-,但白色粉末逐漸變?yōu)樗{色晶體,溶液的質(zhì)量分數(shù)不變。
解析:本題中我們要注意兩個隱蔽條件。其一,向飽和溶液中加入溶質(zhì),會形成一個溶解平衡,所以溶液中也能找到帶標記的SO42-。其二,向飽和溶液中加入的是無水硫酸銅,宏觀上不僅沒有溶解,反而是帶走溶液中的水,使得原溶液過飽和,繼續(xù)析出CuSO4·5H2O,所以質(zhì)量會大于a g。
答案:B、D
4. 掌握化學(xué)特殊性發(fā)掘隱蔽條件
在化學(xué)計算題中,我們也會遇到數(shù)學(xué)的討論類型,但是化學(xué)在討論時,要注意學(xué)科的特殊性,如:氣態(tài)烴含碳原子個數(shù)不超過4個(當然大于0個),化學(xué)上沒有的物質(zhì)不用書寫,不能于“0”完全的劃等號。
例7 10.0 mL 某氣態(tài)烴在 50.0 mL O2 中充分燃燒,得到液態(tài)水和 35.0 mL 的氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的),則該氣態(tài)烴可能是( )。
A.CH6 B.C2H6 C.C3H6 D.C5H6
解析:用體積差進行計算:CxHy(g)+(x+y/4)O2(g)x CO2(g)+y/2H2O(l) V前-V后
1 1+y/4
10.0 ml 10.0+50.0-35.0=25.0 ml
y = 6
從計算可知,該烴分子只需滿足含氫原子個數(shù)為6即可,但是,沒有CH6這種物質(zhì),同時C5H6并非氣態(tài)烴。
答案:BD
例8 某二元酸(用H2A表示)在水中的電離方程式是:H2A=H++HA-,HA-H++A2-,下列說法正確的是( )。
A.NaHA溶液中:c(Na+) = c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
B.NaHA溶液中:c(Na+)>c(HA-)>c(OH-)>c(H+)
C.Na2A溶液中:c(Na+) + c(H+) = c(HA-) + c(OH-) + 2c(A2-)
D.Na2A溶液中:c(Na+)>c(HA-)> c(H+) > c(OH-)
解析:從題干可知,該酸的第一步電離是完全電離,而第二步是部分電離(存在平衡討論)。對于NaHA溶液,A項可依據(jù)物料守恒可得,但是由于第一步不可逆, HA-并未水解生成H2A,即溶液中不存在該物質(zhì),化學(xué)上認為不應(yīng)寫出該物質(zhì);B項同樣只有HA-的電離,溶液應(yīng)顯出酸性;對于Na2A溶液,C項用電荷守恒可得,而D項考慮A2-的水解而呈現(xiàn)堿性。
答案:C
