“半比較法”在化學解題中的應用

所謂“半比較法”，就是根據(jù)題目中所求的問題，確定與其有關(guān)的等量。如果不是等量，適當變形成等量，只要比較另一半不等量的大小，就能省去復雜的計算過程，利用口算達到快速、簡捷的求解目的。為了使同學們掌握此法在化學解題中的應用，提高解題速度，現(xiàn)舉例加以說明。

一 確定化合物中某種元素質(zhì)量分數(shù)的大小

例如：在下列含有鐵元素的化合物中，鐵元素質(zhì)量分數(shù)最低的是（ ）。

A.FeS B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4

解析：此題利用元素質(zhì)量分數(shù)計算來求解比較麻煩。從化學式可直觀地看出選項B、C、D中的一半都含有氧元素，雖然A中不含氧元素，但硫原子的原子量是氧原子原子量的2倍。故把選項C、D適當變形成C.FeO3/2，D.FeO4/3之后四個選項中鐵元素質(zhì)量相等，根據(jù)在分數(shù)中分子相同，分母大的反而小，分母小的反而大，只需比較另一半氧元素的質(zhì)量，通過口算可得四個選項的數(shù)值分別為32、16、24、21.3，氧元素質(zhì)量最大的鐵元素質(zhì)量分數(shù)最小，故選A。

二 比較生成物質(zhì)質(zhì)量的大小

例如：將相同質(zhì)量的Na2CO3、K2CO3、MgCO3、CaCO3四種物質(zhì)，分別與足量的鹽酸反應，產(chǎn)生二氧化碳最多的一種碳酸鹽是（ ）。

A.Na2CO3 B.K2CO3 C.MgCO3 D.CaCO3

解析：讀此題后，該題似乎是應根據(jù)化學方程式進行計算。但細分析，四種物質(zhì)中都含有相同的碳酸根離子，它與鹽酸反應都要生成二氧化碳，反應方程式如下：

A.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

B.K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑

C.MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑

D.CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

根據(jù)題意，四種碳酸鹽質(zhì)量相同，求生成的二氧化碳氣體的質(zhì)量最大的，只要比較參加反應的四種碳酸鹽式量的大小即可。又由四種碳酸鹽的化學式可知它們中都含有相同個數(shù)的碳酸根離子，因此只要比較化學式中的另一半不等量金屬離子的“式量和”的大小，即金屬離子的“式量和”小的生成二氧化碳氣體的分子個數(shù)多，則二氧化碳氣體的質(zhì)量就大，反之，生成二氧化碳氣體的質(zhì)量就小，通過口算可得金屬離子“式量和”分別是46、78、24、40，故選C。

三 確定反應后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的大小

例如：相同質(zhì)量、相同質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸與下列物質(zhì)①Mg，②MgO，③Mg（OH）2，④MgCO3恰好完全反應，生成溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)相同的是（ ）。

A.①和② B.②和④ C.①和③ D.②和③

解析：四種物質(zhì)分別跟硫酸反應的方程式如下：

①Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑

②MgO+H2SO4=MgSO4+H2O↑

③Mg（OH）2+H2SO4=MgSO4+2H2O

④MgCO3+H2SO4=MgSO4+H2O+CO2↑

由化學方程式可知，四種物質(zhì)分別與硫酸反應后溶質(zhì)均為硫酸鎂，且系數(shù)相同。由題意知它們都是恰好完全反應，那么反應后的溶液中不存在參加反應的任何物質(zhì)，只有原硫酸中未參加反應的水為反應后溶液部分溶劑。又因為原硫酸溶液質(zhì)量、質(zhì)量分數(shù)都相等，所以原溶液中水的質(zhì)量相等，生成的氫氣、二氧化碳氣體“跑掉”，因此，只需比較生成物中不等量的部分水的質(zhì)量大小。從化學方程式可看出只有②、④生成水的質(zhì)量相等，故選B。

四 確定雜質(zhì)方面的應用

例如：某氯化亞鐵樣品中可能含有少量的其他氯化物，取該樣品12.7克配制成溶液，并加入足量的硫酸銀充分反應后得氯化銀沉淀30克，則該樣品中可能混有的氯化物為（ ）。

A.KCl B.NaCl C.ZnCl2 D.BaCl2

解析：先將12.7克樣品看作純凈物計算出純FeCl2中氯元素的質(zhì)量為12.7克×71/127×100%=7.1克，30克AgCl中氯元素的質(zhì)量為30克×35.5/142.5×100%=7.5克，比較兩種物質(zhì)中氯元素的質(zhì)量大小可知樣品中雜質(zhì)含氯元素質(zhì)量應大于FeCl2中氯元素的質(zhì)量。把氯化物A、B變形為A.K2Cl2、B.NaCl2后，四個選項中氯離子個數(shù)相等，只需取另一半金屬元素的“式量和”A.78，B.46，C.65，D.137與鐵原子的原子量56作比較，金屬元素“式量和”小于56的氯元素質(zhì)量才能大于FeCl2中氯元素的質(zhì)量。故該題的選項為B。

〔責任編輯：龐遠燕〕