挖隐含 析本质——例析隐含条件的化学计算，本文主要内容关键词为：本质论文,条件论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在平时教学中，我们会发现这样一种现象：有些化学计算方面的习题，学生一看就会，结果一做就错。究其原因在于没有理解题中的隐含条件，没有真正领会命题者所要考查的知识要点。本文以例题分析的形式做以解题技巧的探讨，充分挖掘化学计算中一些容易被忽略的隐含条件，找出一些解题规律，提高学生的思维能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。
一、忽略浓度变化对反应的影响。
例1 （1997年全国卷第13题）向50mL18mol·L[-1]H[，2]SO[，4]溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H[，2]SO[，4]的物质的量（）
A.小于0.45mol
B.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol之间
D.大于0.90mol
错解 根据铜和浓硫酸反应的化学方程式：
Cu+2H[，2]SO[，4]
CuSO[，4]+SO[，2]↑+2H[，2]O
由于反应中铜足量，因此浓硫酸完全反应，既参与反应的硫酸的物质的量为0.90mol，被还原的硫酸只占参与反应的硫酸的1/2，即为0.45mol，所以答案为B。
剖析 本题隐含条件是：铜和稀硫酸不反应；上述错因在于忽视了随着反应的进行，硫酸的浓度将逐渐减小，氧化性减弱，当浓度小到一定值时就不再氧化Cu。因此参与反应的硫酸的物质的量一定小于0.90mol，被还原的H[，2]SO[，4]的物质的量一定小于0.45mol。因此正确答案为A。
例2 （1999年上海卷第18题）将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况），则所消耗硝酸的物质的量是（）
A.0.12molB.0.11mol
C.0.09molD.0.08mol
错解 铜和浓硝酸反应的化学方程式：
Cu+4HNO[，3]Cu（NO[，3]）[，2]+2NO[，2]↑+2H[，2]O
由于铜粉完全反应，根据铜粉质量1.92g求得消耗硝酸的物质的量为0.12mol，选A。
剖析 本题隐含条件是：铜与浓硝酸的反应，随着反应的进行，硝酸的浓度将逐渐减小，开始按铜和浓硝酸的反应进行，当浓度降低到一定值时就按铜和稀硝酸的反应进行。上述错因在于忽略了硝酸浓度的变化，因此产生的气体是NO[，2]和NO的混合气体（不考虑其他气体）。反应消耗硝酸的物质的量分两部分：一部分起酸性作用，可通过Cu（NO[，3]）[，2]的量求得为0.06mol；另一部分做氧化剂，可通过原子守恒求得，即1.12LNO[，2]和NO的混合气体含有的N原子为0.05mol，等于做氧化剂的硝酸的量；所以消耗硝酸的物质的量为0.11mol。因此正确答案为B。
二、忽略氧化性还原性强弱顺序
例3 已知2Fe[2+]+Br[，2]2Fe[3+]+2Br[-]；在标准状况下，向100mL0.2mol·L[-1]的FeBr[，2]溶液中通入一定体积的Cl[，2]，充分反应后，溶液中有50％的Br[-]被氧化，则通入的Cl[，2]的体积是（）
A.0.224LB.0.336L
C.0.448LD.0.672L
错解 由于2Br[-]+Cl[，2]Br[，2]+2Cl[-]
根据题意，50％的Br[-]被氧化，即有0.02mol的Br[-]被氧化，因此通入的Cl[，2]的体积为0.224L。选A。
剖析 本题隐含条件是：氧化还原反应有先后顺序；上述错因在于忽略了Fe[2+]和Br[-]还原性强弱顺序，由题意可知还原性Fe[2+]＞Br[-]，因此Cl[，2]先完全氧化Fe[2+]，然后Br[-]再被氧化50％。可计算出消耗的Cl[，2]的总体积为0.448L。答案应该选C。
三、忽略氧化还原反应的实质
例4 在11P+15CuSO[，4]+24H[，2]O5Cu[，3]P+6H[，3]PO[，4]+15H[，2]SO[，4]中，1molCuSO[，4]能氧化P的物质的量为（）
A.1/5mol B.2/5mol
C.3/5molD.11/5mol
错解 根据化学反应方程式可知，当15molCuSO[，4]参加氧化还原反应时将生成6molH[，3]PO[，4]，所以1molCuSO[，4]能氧化2/5mol的P。选B。
剖析 本题隐含条件是：氧化剂氧化还原剂；上述错因在于忽略了P在反应中既做氧化剂又做还原剂，而CuSO[，4]在反应中做氧化剂；CuSO[，4]在反应中Cu从+2价降到+1价，1molCuSO[，4]在反应中得到1mole[-]；它氧化做还原剂的P，而做还原剂的P在反应中价态从0价升高到+5价，1molP要失去5mole[-]，根据得失电子数相等，所以1molCuSO[，4]只能氧化1/5mol的P。正确选项为A。
四、忽略离子反应实质
例5 在100ml硫酸和硝酸的混合溶液中，已知硫酸的物质的量浓度为0.1mol·L[-1]，硝酸的物质的量浓度为0.4mol·L[-1]，向其中加入1.92g铜粉，加热，充分反应后，所得溶液中铜离子物质的量浓度为（假设反应前后溶液体积不变）（）
A.0.15mol·L[-1]B.0.225mol·L[-1]
C.0.35mol·L[-1]D.0.45mol·L[-1]
错解 根据铜和稀硝酸反应的化学方程式：
3Cu+8HNO[，3]3Cu（NO[，3]）[，2]+2NO↑+4H[，2]O题目中给出的铜的物质的量为0.03mol，稀硝酸的物质的量为0.04mol，因此铜过量，根据硝酸的物质的量可计算出参加反应的铜的物质的量为0.015mol，即铜离子物质的量浓度为0.15mol·L[-1]，因此答案为A。
剖析 本题隐含条件是：Cu和稀硝酸反应实质即离子反应；上述错因在于忽略了铜和稀硝酸反应中硫酸的作用，溶液硫酸提供的H[+]，与Cu和HNO[，3]反应；因此应根据离子方程式进行计算：
3Cu+8H[+]+2NO[，3][-]=3Cu[2+]+2NO↑+4H[，2]O
由题目中给出Cu的物质的量为0.03mol，NO[，3][-]的物质的量为0.04mol，H[+]的总物质的量为0.06mol；可判断出H[+]的量不足，根据H[+]的物质的量计算出生成的Cu[2+]的物质的量为0.0225mol，所以Cu[2+]物质的量浓度为0.225mol·L[-1]。因此答案为B。
五、忽略反应速率的变化
例6 向2L密闭容器中充入2molSO[，2]和一定量的O[，2]，发生如下反应：
2SO[，2]+O[，2]
2SO[，3]
当反应进行到4min时，测知SO[，2]为0.4mol；当反应进行到2min时，密闭容器中SO[，2]的物质的量为（）
A.等于1.2mol B.小于1.2mol
C.等于1.6molD.大于1.6mol
错解 选A。因为4min时，SO[，2]的量由2mol变到0.4mol，SO[，2]反应消耗掉的量为1.6mol，所以2min时，SO[，2]反应消耗掉的量为0.8mol，因此SO[，2]剩余的量为1.2mol。
剖析 本题隐含条件是：化学反应不是匀速的；上述错因在于忽略了随着反应的进行，反应物的浓度不断减少，因此，在其他条件不变的情况下，正反应速率将逐渐变小。由于反应开始到4min时SO[，2]的量由2mol变到0.4mol，SO[，2]反应消耗掉的量为1.6mol；而反应开始时反应速率大，因此反应从开始到2min时，SO[，2]反应消耗掉的量要大于0.8mol，因此SO[，2]剩余的量要小于1.2mol，正确选项为B。
以上阐述表明，要做好化学计算方面的习题，不能从单一的思维方式去思考问题，要深刻理解化学反应的实质，充分挖掘化学计算中一些容易被忽略的隐含条件，从不同的角度，全方位地去分析思考；同时还要注意归纳总结不同的解题方法，分析对比不同的解题思路，找出它们各自解题规律。这样既培养了学生分析问题、解决问题的能力，同时又提高了学生的思维能力。