高考化學解題技巧:拆的妙用(2)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2018-10-26 22:09:07
類型二 物質(zhì)發(fā)生反應的計算
例3 向mg鎂和鋁的混合物中加入一定量的硝酸,金屬全部溶解,生成標準狀況下的氣體NO2,NO的體積分別是aL,bL,向反應后的溶液中加入cmol/L氫氧化鈉VL,,金屬離子剛好沉淀,則得到的沉淀的質(zhì)量是多少?
解題依據(jù):質(zhì)量守恒和電子守恒
解析:沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁,其質(zhì)量可拆成氫氧根離子和金屬離子的質(zhì)量之和。設(shè)鎂和鋁的物質(zhì)的量分別是x和y,所以氫氧化鎂和氫氧化鋁的質(zhì)量=mg+(2x+3y)×17g,而根據(jù)電子守恒2x+3y=(a/22.4)+(3b/22.4),則
氫氧化鎂和氫氧化鋁的質(zhì)量=mg+〔(a/22.4)+(3b/22.4)〕×17g
點評:物質(zhì)發(fā)生反應的計算,根據(jù)質(zhì)量守恒運用拆的方法,可簡化數(shù)學運算,避免列二元一次方程組解題帶來的麻煩,同時節(jié)省時間,又理解相關(guān)的化學知識。
類型三 一系列組成有規(guī)律的化合物
例4 有按如下特點排列的一系列物質(zhì) ① CH3CH=CHCH3 ② CH3(CH=CH)2CH3③ CH3(CH=CH)3CH3 ④CH3(CH=CH)4CH3……該系列化合物中所含碳的質(zhì)量分數(shù)最大值是多少?
解析:根據(jù)給定的4個物質(zhì)可知,第n項的分子式是C(2n+2)H(2n+6),則
碳的質(zhì)量分數(shù)=12(2n+2)/〔12(2n+2)+ (2n+6)〕=(24n+24)/(26n+30),將分子變形為
24(26n+26)/26,再把它拆成24(26n+30-4)/26,則碳的質(zhì)量分數(shù)=(24/26)-96/〔26(26n+30)〕
所以碳的質(zhì)量分數(shù)的最大值是24/26,即92.3%
點評:本類型尋找"相同點"即把分子拆成兩部分,一部分與分母相同,把計算等式適當?shù)淖冃,達到解決問題的目的。
類型四 晶體中的微粒數(shù)的計算
例5 納米材料的表面原子占總原子數(shù)的比例極大,這是它的許多特殊性質(zhì)的原因,假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的形狀為立方體,邊長為氯化鈉晶胞邊長的10倍,試估算其表面原子占總原子數(shù)的百分比為多少
解析:邊長為氯化鈉晶胞邊長的10倍的氯化鈉顆粒,可把該立方體拆成兩部分,即表面的空立方體(相當于將外面剝掉一層)(即表面原子所在地)和內(nèi)部實立方體。納米顆粒的立方體棱上有21個原子,則每一面上有21×21個原子,則總原子數(shù)為21的立方。而其內(nèi)部實立方體棱上有19個原子,則總原子數(shù)為19的立方,所以表面原子占總原子數(shù)的百分比為(213-193)/213
點評:晶體中的微粒數(shù)的計算常用拆的思路。有時把晶體拆到最小化即最小的重復單元,如求1moL金剛石中的C-C數(shù)時,把晶體拆到最小化,其最小的重復單元是每個碳總與其它四個碳相連,用均攤的方法得出正確的結(jié)論。有時根據(jù)題目目標即求材料表面原子把晶體拆成兩部分,如例5。其目的是把抽象的問題具體化。
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