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浅议化学式变形法在解题中应用.docx
浅议化学式变形法在解题中应用
所谓化学式变形指是在原子个数比不变的前提下,对化学 式进行放缩、拆分或组合处理?化学式变形法在化学解题中 有着重要的应用,下面笔者通过实例加以说明.
一、比较耗氧量的多少
例1下列各组有机物中,不论二种物质以何种比例混合, 只要总物质的量一定,则在混合物完全燃烧时,耗氧量也相 同的是
C2H4 和 C3H4
C2H40 和 C2H2
C2H60 和 C2H402
C4H802 和 C4H60
解析由题意知,只要比较等物质的量各物质完全燃烧时 的耗氧量即可.
A中C2H4和C3H4分子H原子个数相同,C原子个数不 同,显然耗氧量不同;B中,C2H40可变形为C2H2 - H20,显 然与C2H2耗氧量相同;C中C2II60变形为C2H4 - H20,C2H402 变形C2 ? 2H20,两者残基的C原子个数相同而H原子个数不 同,耗氧量显然不相同;D中C4H802变形为C4H4 ? 2H20, C4H60-C4H4 ? H20,两者残基相同,显然耗氧量相同?正确 答案是B、D.
点拨等物质的量的CxHy ? (H20) n ? (C02) m与CxIIy 耗氧量相同.比较等物质的量各物质完全燃烧时的耗氧量 时,只要将含氧衍生物改写为CxHy的耗氧量即可.
二、 书写陌生化学方程式
例2三硅酸镁(Mg2Si308)被用来治疗胃酸过多,胃溃 疡,是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久. 写出它中和胃酸(HC1)的反应方程式.
解析直接书写该化学方程式比较困难,我们可以先将 Mg2SiO3O8拆写成氧化物的形成,然后再判断产物.Mg2Si308 可改写成2MgO ? 3S102,其中只有MgO可与HC1反应,而Si02 不与HC1反应,所以化学方程式为:
Mg2Si3O8+HCl
2MgC12+3Si02+2H20
点拨对于一些复杂的化合物,可以将其拆写成其它形 式,这样更能看清其实质?再如碘酸碘(1409),其中碘的化 合价有+3、+5两种价态,我们可以改写为I (103) 3的形式, 这样不同的化合价一目了然.
三、 分析一些复杂反应的过程
N02、02和H20反应的问题
例3将40 mL NO、N02的混合气体与20 mL 02同时通 入足量的水中.充分吸收后,得到同温同压下的气体5 mL, 求原混合气体中NO、N02的体积.
解析将N02变形为NO ? 1202,这样就把问题转化为NO、 02和H20反应的问题.
设N0的体积为x,则N02的体积为40-x.这样,相当 于混合气体中含有40 mL NO,而02的体积为
20+12 (40-x) =40-12x mL.
假设剩余气体是02,由
4N0+302+2H204HN03
知,消耗的02量为
40X34二30 mL,
则有 30+5二40 —12x,
解之得,x=10 mL.
假设剩余气体是NO,由
4N0+302+2H204HN03
知,消耗的02量为
35X34=1054 mL,
则有 1054=40-12x,
解之得,x二27.5 mL.
Na202 与 H20 或 C02 反应
例4取a g某物质在氧气中完全燃烧,将其产物跟足量 的Na202固体完全反应,反应后固体的质量恰好也增加了 ag. 下列物质中不能满足上述结果的是
解析H20和C02都可与Na202反应:
因此,只要物质的组成符合(CO) m (H2) n,就能满足 上述实验结果?四种物质中,只有C6H12O6可以看成(CO) 6 (H2) 6,能满足结果.正确答案是D.
N2CO3、NaHC03、CaO 反应问题
例5有Na2C03、NaHC03. CaO和NaOH组成的固体混合 物27.2 g,把它们溶于足量的水中,充分反应后,溶液中 C02 —3、HCO—3、Ca2+均转化为沉淀?将反应后容器内的水 蒸干,最后得到白色固体共29 g.则原固体混合物中Na2CO3 的质量是多少克?
解析由题意知,最后得到白色固体只含有CaCO3和NaOH. 将NaHCO3和CaCO3分别变形为NaOH ? C02和CaO - C02.显然 在 NaHCO3 (NaOH ? C02)和 CaO 反应生成 CaCO3 (CaO ? C02) 和NaOH过程中,固体质量不变?Na2CO3、CaCO3和NaOH分别 变形为 Na20 ? C02、CaO ? C02 和 12 (Na20 ? H20),显然, Na2CO3、CaO 和 H20 反应生成 CaCO3 (CaO ? C02)和 NaOH[ 12 (Na2O ? H20)]过程中,固体质量增加了水的质量.
由此可看出,反应前后固体的质量差,就来自Na20转 化为NaOH的质量差.
Na20 ?2NaOH A m
1 mol80
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