化學(xué)計(jì)算中的另類思維例析

所謂另類思維即非常規(guī)性思維。在某些化學(xué)計(jì)算中可以不用常規(guī)的計(jì)算方法，而轉(zhuǎn)換思維角度，另辟蹊徑，則能找到更佳的解題方法。

［例1］在一定溫度下，將等物質(zhì)的量A和B充入一密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：A（氣）+2B（氣）=2C（氣），反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若A和B的物質(zhì)的量之和與C相等，則此時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為

（ ）

A. 50 % B. 60 % C. 40 % D. 70 %

常規(guī)思維：根據(jù)化學(xué)平衡的一般計(jì)算方法，設(shè)A、B、C三種物質(zhì)的變化濃度分別為x、2x、2x，然后利用“A和B的物質(zhì)的量之和與C相等”，列出方程式，解出A的變化濃度x，從而求出A的轉(zhuǎn)化率。

另類思維：按非可逆反應(yīng)考慮，設(shè)均為1mol的A、B，則只有0.5molA參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率為50%，但由于是可逆反應(yīng)，所以A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)小于50%，

［答案］C。

［例2］ R O在一定條件下可以把Mn 氧化成MnO ，若反應(yīng)后R O變?yōu)镽O，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5：2，則n的值為（ ）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

常規(guī)思維：根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，得失電子數(shù)守恒的原則，2mol還原劑Mn 氧化成MnO ，失去電子的總數(shù)為10mol，那么5mol氧化劑R O變?yōu)镽O，應(yīng)得到電子為10mol，由此解出n值。

另類思維：由于氧化劑R O還原為RO，R O中R的化合價(jià)要降低，已知RO中的化合價(jià)為+6，所以R O中R的化合價(jià)＞+6、且＜+8。

［答案］B。

［例3］相同溫度壓強(qiáng)下，1體積HCl和9體積H O（氣）組成的混合氣體，經(jīng)完全冷凝后，所得鹽酸的質(zhì)量百分比濃度為（ ）

A. 10% B. 18.4%C. 4.9×10 % D. 80.2%

常規(guī)思維：根據(jù)阿伏加德羅定律，1體積HCl和9體積H O（氣）可以看作1mol HCl和9mol H O（氣），利用溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式來進(jìn)行計(jì)算。

另類思維：在發(fā)現(xiàn)了HCl和H O的式量比約為2∶1后，可將溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，改換為HCl分子個數(shù)比的計(jì)算。即：1/（1+4.5）。

［答案］B。

［例4］ 向50 mL 18 mol·L H SO 溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H SO 的物質(zhì)的量是（ ）

A. 小于0.45 mol . 0.45 mol

C. 在0.45 mol和0.90 mol之間 . 大于0.90 mol

常規(guī)思維：根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu+2H SO =CuSO +SO ↑+2H O，2mol H SO 中有1mol H SO 作氧化劑被還原，50 mL 18 mol·L H SO 溶液中有H SO4 0.9mol，則被還原的H SO 為0.45mol。但答案錯誤，是由于思維不到位。

另類思維：隨著濃硫酸與銅反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的濃度不斷稀釋，而稀硫酸不與銅反應(yīng)。則被還原的H SO 一定小于0.45mol。

［答案］A。

［例5］密度為0.91g·cm 的氨水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，該氨水用等體積的水稀釋后，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（）

A. 等于12.5 %. 大于12.5 %

C. 小于12.5 %D. 無法確定

常規(guī)思維：按100g氨水計(jì)算，其中NH 為25g。加水稀釋后，NH 的質(zhì)量不變，利用稀釋公式或溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式來計(jì)算。如用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式，方法如下：氨水的體積為100g/0.91g·cm ，與氨水等體積的水的質(zhì)量為1.00g·cm ×100g/0.91g·cm ，則稀釋后的氨水中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

=11.9%

另類思維：可假設(shè)向氨水中加入等質(zhì)量的水，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于25%的一半為12.5%。但由于氨水和水的密度不同，且ρ(NH )<ρ(H O)，所以加入等體積的水后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定小于12.5%。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”