例談化學計算中的數(shù)據(jù)迷惑

例談化學計算中的數(shù)據(jù)迷惑長沙市第21中學湯雯茜邵國光

一、虛設型數(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)律應用型試題偽裝成計算題，這是命題者精心設計的“陷阱”，意在聲東擊西，使答題者落入“圈套”。如想準確無誤的越過障礙，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置的圈套。通過虛設數(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電荷：n（Na+）=n（Cl－）+n（Br－），只有選項B不符合此關系。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，這是一道關于多步反應的化學計算題，且已知數(shù)據(jù)多，但仔細分析后會發(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，分析推進，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－。

設最后所得KCl的質(zhì)量為x，有關系式：

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，如等量關系、倍比關系、差量關系等，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。但仔細分析碳酸氫鈣分解前后的質(zhì)量變化可知：當Ca（HCO3）2完全分解時，剩余固體的質(zhì)量應大于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。考生必須具備洞察能力和創(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)量分數(shù)為A，則混合物中碳元素的質(zhì)量分數(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)量分數(shù)A，而碳、氫元素的質(zhì)量分數(shù)間又沒有確定的關系，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）碳氫原子個數(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)量分數(shù)為：11A/8，則CO2中碳元素質(zhì)量分數(shù)為（12/44）x（11A/8）=3A/8。

碳氫原子個數(shù)比為定值（C：H=1：2）的部分：（C2H4）與己烯（C6H12）的質(zhì)量分數(shù)為：（1-11A/8），則此部分組成中碳的質(zhì)量分數(shù)為：6（1-11A/8）/7。

故混合物中碳元素的質(zhì)量分數(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，冷卻至室溫后，所得溶液的質(zhì)量分數(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)進行的反應為：2H2+O2=2H2O，H2+Cl2=2HCl；三種氣體恰好完全反應，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)化學方程式中反應物之間物質(zhì)的量關系進行計算，必須整體考慮反應物與生成物之間量的關系才能找到解題的突破口。

【例6】反應：2NH3（g）+CO2（g）==CO（NH2）2（s）+H2O（g），已達到化學平衡，若增大壓強，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)的量之比應完全等于題設的達到第一次平衡后氣體的平均相對分子質(zhì)量。設第一次平衡狀態(tài)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為Mg·mol-1，又設壓強增大化學平衡移動后又有ｘmolCO2轉(zhuǎn)化為CO（NH2）2。顯然，壓強增大，平衡向右移動，導致氣體的物質(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

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

【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方程式.化學方程式既有物質(zhì)的關系，也有各物質(zhì)之間量的關系.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，則會陷入命題者設置的圈套，導致思維混亂而錯解。

【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，同樣進行如上實驗。100C析出的晶體是_______（寫化學式）。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）問解出結果后，第（2）問無需要詳細計算，因為：

n（NaCl