巧解无数据化学计算题
无数据化学计算题是近年来各类试题中常见的题型。这类习题采用常规解法往往难以奏效。而从化学原理入手,巧妙地进行适当的变换或转化,也是有规可循的。
1
巧用归一法“归一法”,即将被研究的物质定为
1mol或1个其他单位,先进行一般性解答。解题的关键是巧设被研究物质的单位。例
1 在标准状况下,用一充满干燥氨气的烧瓶做喷泉实验。当水充满烧瓶后所得氨水的物质的量浓度为 [ ]。A
.0.045 mol/L; B.0.45 mol/L;C
.0.029 mol/L; D.缺少数据无法计算解析 首先找出氨气的物质的量
n(NH3),然后依据物质的量浓度的概念进行计算。设烧瓶的体积为
1L,即溶液的体积为1L。在标准状况下,
n(NH3)=1/22.4mol,氨水物质的量浓度c=1/22.4mol÷1L=0.045mol/L,故答案选A。例
2 在空气里灼烧Cu和Cu(NO3)2的混合物,冷却后所得固体物质的质量与原混合物相等。原混合物中Cu(NO3)2的质量分数为[ ]
A
.12.9%; B.30.3%;C
.69.7%; D.87.1%解析 灼烧混合物时,
Cu氧化生成CuO,质量增加;而Cu(NO3)2受热分解放出NO2和O2,残留CuO固体,质量减少。解本题的关键是能看出Cu氧化过程中结合O2的质量与Cu(NO3)2分解时放出的NO2和O2的质量之和相等。设原混合物质量为
1g,Cu为xg,结合O2为yg;则Cu(NO3)2为(1-x)g,放出NO2和O2的总质量为zg。
2
×64 32xg yg
得
128∶x=32∶y,y=32x/128。
2
×188 216(
1-x)g zg得
376∶(1-x)=216∶z,
因为
y=z,所以x=0.697。
正确答案应选
B。例
3 向KI溶液中加入适量的AgNO3溶液,刚好使I-完全沉淀,所得溶液的质量恰好与原KI溶液质量相等。则原AgNO3溶液中溶质的质量分数为 [ ]A
.50% B.48.8%C
.38.2% D.72.3%解析 为求出
AgNO3在其水溶液中的质量分数,必须先算出溶质质量和溶液质量。设加入到
KI溶液中的AgNO3为1mol,即m(AgNO3)=170g。此时,求出m液是解本题的关键。因为
AgNO3+KI=AgI↓+KNO3170g 235g
由题意知,加入到
KI溶液中的AgNO3溶液的质量与反应析出AgI的质量相等,即m
液=235g。所以硝酸银溶液中
AgNO3的质量分数
故答案应选
D。2
巧用差量法用差量法来解无数据计算题,也会收到事半功倍的效果。解题的关键是如何找出化学反应中的“增减量”,以及某些反应中的“增重率”等。
例
4 向FeCl3和CuCl2的混合液中加入过量的铁粉,反应完全后剩下的固体物质恰好跟加入的铁粉质量相等。则原混合液中FeCl3和CuCl2的物质的量之比为 [ ]A
.7∶2 B.2∶7C
.1∶7 D.7∶1解析
铁粉与Fe3+、Cu2+均能发生氧化还原反应。“质量相等”应理解为2个反应中耗去的铁粉的质量等于Cu2+被还原成Cu的质量。设混合液中含
FeCl3xmol,CuCl2 ymol。由
Fe+2Fe3+=3Fe2+固体减少量56g 2mol 56g
xmol 28xg
又由
Fe+Cu2+=Fe2++Cu 固体增加量56g 1mol 64g 64g-56g=8g
ymol 8yg
根据题意得
28x=8y,x∶y=2∶7。正确答案应选
B。例
5 在相同条件下,将Mg、Al、Fe分别投入质量相等且足量的稀盐酸中,反应结束后3种溶液的质量仍相等。Mg、Al、Fe的质量关系是 [ ]A
. m(Mg)>m(Al)>m(Fe);B
. m(Al)>m(Mg)>m(Fe);C
. m(Fe)>m(Al)>m(Mg);D
. m(Mg)=m(Al)=m(Fe)解析
本题要求综合考虑进入溶液的金属及放出H2两方面的质量。因而,解本题的关键是算出3种金属使溶液的“增重率”(即溶液增加的质量与参加反应的金属质量的比率),因而,增重率越大,所需加入的金属质量就越少。假定将
1mol Mg投入足量盐酸中放出2gH2,即知Mg使溶液的增重率为22/24。同理知Al和Fe的增重率分别为24/27、54/56。这3种金属的增重率减少的顺序是Fe、Mg、Al。由此可推知,欲使反应后溶液的质量仍相等,投入金属质量最大的是Al,其次是Mg,最小的是Fe。故答案应选B。