例談高考化學(xué)計(jì)算型選擇題的數(shù)據(jù)類型

例談高考化學(xué)計(jì)算型選擇題的數(shù)據(jù)類型長沙市第21中學(xué) 410007 邵國光一、虛設(shè)數(shù)據(jù)：即試題給出的數(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(jì)算題，這是命題者精心設(shè)計(jì)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.4:3:1 B.3:3:1 C.3:2:1 D.3:1:2解析：如果讀題之后馬上按已知數(shù)據(jù)列式計(jì)算，實(shí)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(jì)算題，實(shí)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(xiàng)B不符合此關(guān)系。立即可得答案為B。二、多余數(shù)據(jù)：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)。無用數(shù)據(jù)的給出達(dá)到魚目混珠的目的，常常對(duì)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.1.07g B.3.43g C.4.0g D.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(jì)算題，且已知數(shù)據(jù)多，但仔細(xì)分析后會(huì)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(duì)計(jì)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：含雜質(zhì)的KOH1g 3.65%的鹽酸46.0mL 7.0%的KOH 溶液 蒸干 固體(KCl)(水7.62%、K2CO3為2.38%)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：HCl KCl 36.5 74.5 1g.cm-3x46.0cm3x3.65% x解得：x=3.43g,答案選B。三、缺少數(shù)據(jù)：即試題沒有給出數(shù)據(jù)，給人一種無法解答的表面現(xiàn)象，實(shí)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(shí),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(jì)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(shí)競束手無策.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(shí),剩余固體的質(zhì)量應(yīng)大于Ca(HCO3)2質(zhì)量的一半,即:Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2162 100100g162x(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、隱含數(shù)據(jù)：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/8 B.3A/8 C.(48-66A)/56 D.(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€(gè)數(shù)比為定值(C:H=1:2).根據(jù):CO2 2O,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€(gè)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、干擾數(shù)據(jù)：有些試題數(shù)據(jù)完整，若按部就班，則陷入了命題者設(shè)置的繁瑣計(jì)算中，若能發(fā)現(xiàn)題干、選擇項(xiàng)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(diǎn)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(gè)數(shù)比是( )A.6:3:1 B.9:6:1 C.13:6:1 D.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(xiàng)，只有C符合。六、迷惑數(shù)據(jù)1.整體被局部迷惑：在試題沒有給出具體數(shù)據(jù)時(shí)，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(jì)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(dòng)，但混合氣體的平均相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量為30B.原平衡混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為26C.起始時(shí)，NH3與CO2的體積比為2/1D.起始時(shí)，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(cuò)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(duì)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Mgmol-1，又設(shè)壓強(qiáng)增大化學(xué)平衡移動(dòng)后又有xmolCO2轉(zhuǎn)化為CO（NH2）2。顯然，壓強(qiáng)增大，平衡向右移動(dòng)，導(dǎo)致氣體的物質(zhì)的量減少，因?yàn)闅怏w的平均相對(duì)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）=xmolx60gmol-1/2xmol=30gmol-1故該題的答案選A、D。2.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(yùn)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.1.40g B.5.60g C.16.8g D.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(xiàng)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(jì)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 七、同數(shù)異形：同一數(shù)據(jù)用不同形式表示,若不能識(shí)破其中的奧妙, 則會(huì)陷入命題者設(shè)置的圈套,導(dǎo)致思維混亂而錯(cuò)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).NaNO3KNO3NaClKCl100C80.520.935.731.01000C17524639.156.6計(jì)算時(shí)假定：鹽類共存時(shí)不影響各自的溶解度；過濾晶體時(shí)，溶劑損耗忽略不計(jì)。(1)取23.4gNaCl和40.4gKNO3,加70.0gH2O,加熱溶解.在1000C時(shí)蒸發(fā)掉50.0gH2O,維持該溫度,過濾析出晶體,計(jì)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(jì)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(shí)驗(yàn). 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=36.2g100C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(jì)算，因?yàn)椋簄(NaCl)=23.4g/