例談化學(xué)計算中的數(shù)據(jù)迷惑

例談化學(xué)計算中的數(shù)據(jù)迷惑長沙市第21中學(xué)湯雯茜邵國光

一、虛設(shè)型數(shù)據(jù)迷惑

試題給出的數(shù)據(jù)是解題不必要的，把本屬于概念判斷型或規(guī)律應(yīng)用型試題偽裝成計算題，這是命題者精心設(shè)計的“陷阱”，意在聲東擊西，使答題者落入“圈套”。如想準(zhǔn)確無誤的越過障礙，必須能理清思路，化解迷惑，揭示本質(zhì)。

【例1】將NaCl和NaBr混合物mg溶于水后，向所得溶液中通入足量Cl2，反應(yīng)后將溶液蒸干得固體（m-2）g，則通Cl2前原溶液中Na+、Cl－、Br－的物質(zhì)的量之比不可能為（）。

A．4：3：1B．3：3：1C．3：2：1D．3：1：2

解析：如果讀題之后馬上按已知數(shù)據(jù)列式計算，實際上陷入命題者設(shè)置的圈套。通過虛設(shè)數(shù)據(jù)，本題貌似計算題，實際上考查的是電荷守恒原理。即溶液中陽離子所帶的正電荷等于陰離子所帶的負(fù)電荷：n（Na+）=n（Cl－）+n（Br－），只有選項B不符合此關(guān)系。立即可得答案為B。

二、多余型數(shù)據(jù)迷惑

即試題給出的數(shù)據(jù)，既有必要數(shù)據(jù)，又有無用數(shù)據(jù)。試題為達(dá)到魚目混珠的目的給出無用數(shù)據(jù)，常常對考生思維產(chǎn)生極大干擾作用。

【例2】有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析知其中含水7.62%、含K2CO3為2.38%，取此樣品1g，加入到3.65%的鹽酸（密度為1g·cm-3）46.0mL中，過量的酸再用7.0%的KOH中和至中性，最后將其加熱蒸發(fā)，所得固體的質(zhì)量是（）。

A．1.07gB．3.43gC．4.0gD．4.5g

解析：粗看起來，這是一道關(guān)于多步反應(yīng)的化學(xué)計算題，且已知數(shù)據(jù)多，但仔細(xì)分析后會發(fā)現(xiàn)，有些數(shù)據(jù)是多余的，是命題者故意設(shè)置的干擾數(shù)據(jù)。

對計算題而言，最重要的是分析。即：簡化題意，理清脈絡(luò)，分析推進(jìn)，順序求解。先作分析如下：

故可判斷最后所得固體成分是KCl。根據(jù)原子守恒，KCl的物質(zhì)的量一定等于K+的物質(zhì)的量，也一定等于Cl－的物質(zhì)的量。過程中只有第一步操作中引入Cl－。

設(shè)最后所得KCl的質(zhì)量為x，有關(guān)系式：

解得：x=3.43g，答案選B。

三、缺少型數(shù)據(jù)迷惑

試題沒有給出數(shù)據(jù)，給人一種無法解答的表面現(xiàn)象，實際上并不缺少，而是給出的數(shù)據(jù)隱蔽化。遇到這種情況，需要通過內(nèi)部挖掘，尋找物質(zhì)之間的特殊聯(lián)系，如等量關(guān)系、倍比關(guān)系、差量關(guān)系等，找到解題突破口。

【例3】（1995年上海高考題）純凈的碳酸氫鈣試樣在高溫下分解，當(dāng)剩余的固體質(zhì)量為原試樣質(zhì)量一半時，碳酸氫鈣的分解率是（）。

A．50%B．75%C．92.7%D．100%

解析：初看起來，要計算碳酸氫鈣的分解率，由于原試樣的質(zhì)量和已分解的試樣質(zhì)量均未知，一時竟束手無策。但仔細(xì)分析碳酸氫鈣分解前后的質(zhì)量變化可知：當(dāng)Ca（HCO3）2完全分解時，剩余固體的質(zhì)量應(yīng)大于Ca（HCO3）2質(zhì)量的一半，即：

由于100g>162x（1/2）g，這說明題中隱含著不僅Ca（HCO3）2完全分解了，而且還有部分生成的CaCO3分解了，Ca（HCO3）2的分解率應(yīng)為100%，故選D。

四、隱含型數(shù)據(jù)迷惑

試題給出的數(shù)據(jù)比較隱晦不易為考生直接利用?？忌仨毦邆涠床炷芰蛣?chuàng)新能力，善于化暗為明，化曲為直。

【例4】已知由丙烯酸（C3H4O2）與己烯（C6H12）組成的混合物中，氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A，則混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）。

A．11A/8B．3A/8C．（48-66A）/56D．（48-45A）/56

解析：本題只給出了混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)A，而碳、氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)間又沒有確定的關(guān)系，似乎很難求解。但若將丙烯酸（C3H4O2）等效變換為[（C2H4）（CO2）]，則其中的（C2H4）與己烯（C6H12）碳?xì)湓觽€數(shù)比為定值（C：H=1：2）。

根據(jù)：CO2中含有2個O，可求得其中CO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：11A/8，則CO2中碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（12/44）x（11A/8）=3A/8。

碳?xì)湓觽€數(shù)比為定值（C：H=1：2）的部分：（C2H4）與己烯（C6H12）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：（1-11A/8），則此部分組成中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：6（1-11A/8）/7。

故混合物中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：3A/8+6（1-11A/8）/7=（48-45A）/56，選D。

五、干擾型數(shù)據(jù)迷惑

有些試題數(shù)據(jù)完整，若按部就班，則陷入了命題者設(shè)置的煩瑣計算中，若能發(fā)現(xiàn)題干、選擇項中某些特殊規(guī)律便能輕松作答。

【例5】在密閉容器中盛有H2、O2、Cl2的混合氣體，通過電火花點燃，三種氣體恰好完全反應(yīng)，冷卻至室溫后，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25.26%，則容器中原有H2、O2、Cl2的分子個數(shù)比是（）。

A．6：3：1B．9：6：1C．13：6：1D．10：6：1

解析：容器內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)為：2H2+O2=2H2O，H2+Cl2=2HCl；三種氣體恰好完全反應(yīng)，即：n（H2）=2n（O2）+n（Cl2）。觀察選項，只有C符合。

六、整體被局部迷惑

在試題沒有給出具體數(shù)據(jù)時，不能片面地根據(jù)化學(xué)方程式中反應(yīng)物之間物質(zhì)的量關(guān)系進(jìn)行計算，必須整體考慮反應(yīng)物與生成物之間量的關(guān)系才能找到解題的突破口。

【例6】反應(yīng)：2NH3（g）+CO2（g）==CO（NH2）2（s）+H2O（g），已達(dá)到化學(xué)平衡，若增大壓強(qiáng)，平衡移動，但混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，下列說法中正確的是（）。

A．原平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為30

B．原平衡混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為26

C．起始時，NH3與CO2的體積比為2/1

D．起始時，NH3與CO2的體積比為14/13

解析：該題采用常規(guī)的解法，根據(jù)反應(yīng)物NH3（g）與CO2（g）的物質(zhì)的量之比為2：1，很容易得出錯誤答案B、C；如果采用整體思維策略來看，即減少部分的氣體的質(zhì)量與減少部分的氣體的物質(zhì)的量之比應(yīng)完全等于題設(shè)的達(dá)到第一次平衡后氣體的平均相對分子質(zhì)量。設(shè)第一次平衡狀態(tài)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，又設(shè)壓強(qiáng)增大化學(xué)平衡移動后又有ｘmolCO2轉(zhuǎn)化為CO（NH2）2。顯然，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動，導(dǎo)致氣體的物質(zhì)的量減少，因為氣體的平均相對分子質(zhì)量不變，所以：

M=m（氣體質(zhì)量的減少）/n（氣體物質(zhì)的量的減少）=xmolx60g·mol-1/2xmol=30g·mol-1

故該題的答案選A、D。

七、本質(zhì)被現(xiàn)象迷惑

若不能認(rèn)真分析題意，抓住問題的本質(zhì)，而是根據(jù)表象進(jìn)行運算，則正好掉入命題者設(shè)置的陷阱。

【例7】乙醇發(fā)生不完全燃燒，可表示為：2C2H5OH+5O2=2CO+2CO2+6H2O假設(shè)得到燃燒產(chǎn)物CO、CO2、H2O的總質(zhì)量為27.6g，其中H2O為10.8g，則產(chǎn)物中CO的質(zhì)量是（）。

A．1.40gB．5.60gC．16.8gD．不能確定

解析：該題給出了乙醇不完全燃燒的化學(xué)方程式.化學(xué)方程式既有物質(zhì)的關(guān)系，也有各物質(zhì)之間量的關(guān)系.生成10.8g的水，由所給方程式可求出生成的CO為5.6g，而選擇B.該題所給的答案為A，A選項是如何得來的呢？顯然不是由題給的乙醇不完全燃燒的化學(xué)方程式計算來的。由10.8g的水可求得乙醇中碳的質(zhì)量為4.8g，4.8g的碳生成的CO和CO2的質(zhì)量和為16.8g，從而求得CO的質(zhì)量為1.40g，CO2的質(zhì)量為15.4g。

八、同數(shù)異形型迷惑

同一數(shù)據(jù)用不同形式表示，若不能識破其中的奧妙，則會陷入命題者設(shè)置的圈套，導(dǎo)致思維混亂而錯解。

【例8】（1998年全國卷35題）下面是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100gH2O）。

計算時假定：①鹽類共存時不影響各自的溶解度；②過濾晶體時，溶劑損耗忽略不計。

（1）取23.4gNaCl和40.4gKNO3，加70.0gH2O，加熱溶解。在1000C時蒸發(fā)掉50.0gH2O，維持該溫度，過濾析出晶體，計算所得晶體的質(zhì)量（m高溫）。將濾液冷卻至100C，待充分結(jié)晶后，過濾.計算所得晶體的質(zhì)量（m低溫）。

（2）取29.8gKCl和34.0gNaNO3，同樣進(jìn)行如上實驗。100C析出的晶體是_______（寫化學(xué)式）。1000C和100C得到的晶體質(zhì)量（m’高溫和m’低溫）分別是多少？

解析：（1）1000C蒸發(fā)掉50.0gH2O后溶液中NaCl的質(zhì)量為39.1gx（70.0g-50.0g）/100g=7.82g

析出的NaCl晶體質(zhì)量m（高溫）=23.4g-7.82g=15.6g

冷卻到100C，析出的NaCl晶體質(zhì)量為（39.1g-35.7g）x（70.0g-50.0g）/100g=0.68g

溶液中KNO3的質(zhì)量為20.9gx（70.0g-50.0g）/100g=4.18g

析出的KNO3晶體質(zhì)量為40.4g-4.18g=36.2g

100C析出的晶體總質(zhì)量m（低溫）=0.68g+36.2g=36.9g

在第（1）問解出結(jié)果后，第（2）問無需要詳細(xì)計算，因為：

n（NaCl