定量思想在復習過程中的滲透

江波

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）12-0293-01

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，物質(zhì)間發(fā)生化學變化是化學的核心。在化學變化過程中，若參加反應(yīng)的物質(zhì)之間量發(fā)生改變，會導致生成物的質(zhì)量甚至生成物的種類和性質(zhì)也發(fā)生改變，同時該反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱也隨之改變。而高考的考試說明也明確了對將化學問題抽象成數(shù)學問題，利用數(shù)學工具通過計算（結(jié)合化學知識）解決問題的能力的考查。歷年高考化學試題的定量（或半定量）計算都給予了應(yīng)有的重視，涉及的題目占整個題數(shù)的一半以上。因此，在指導學生復習物質(zhì)的性質(zhì)及物質(zhì)間的化學反應(yīng)時，引導學生建立化學中的定量思想，把握一個化學反應(yīng)中反應(yīng)物之間量的關(guān)系，正確分析和判斷該反應(yīng)進行的程度和實質(zhì)，對培養(yǎng)學生的思維能力、分析問題和解決問題的能力大有幫助。

1.把握"少量"、"適量"、"足量"、"過量"、"一定量"等詞語的含義，正確理解反應(yīng)物間量的關(guān)系對反應(yīng)進行程度的影響

例1 將2molNaHCO3和一定量的Na2O2固體混合，在加熱條件下使其充分反應(yīng)，經(jīng)測定無Na2O2剩余，設(shè)最后所得固體的物質(zhì)的量為xmol，則（ ）

A.14

解析："一定量"的Na2O2可理解為Na2O2極少量，少量（①不足以與NaHCO3分解的CO2完全反應(yīng)；②恰好與NaHCO3分解的CO2完全反應(yīng)；③能使CO2反應(yīng)完全，但不足以使H2O反應(yīng)完全），足量（恰好與CO2、H2O反應(yīng)完全）等情況，因此所得固體可能是①Na2CO3，②Na2CO3和NaOH的混合物。解答此題可用極值法，若無Na2O2固體時，2mol NaHCO3受熱分解生成1mol Na2CO3；若Na2O2恰好與NaHCO3分解生成的CO2和H2O完全反應(yīng)，則又可生成1mol Na2CO3和2molNaOH，即固體最多可以為4mol，即1

答案C。

2.正確把握反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)物間量的關(guān)系對生成物種類和性質(zhì)的影響

例2 將一定量的鋅與100mL18.5mol/L濃H2SO4充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體A33.6L（標準狀況），將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測得溶液的c（H+）=0.1mol/L，則下列敘述中錯誤的是（ ）

A.氣體A為SO2和H2的混合物 B.反應(yīng)中共消耗鋅97.5g

C.反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移電子3mol D.氣體A中SO2和H2的體積比為4﹕1

解析： 此題考察金屬與硫酸反應(yīng)時，硫酸的濃度對反應(yīng)的類型和反應(yīng)產(chǎn)物的影響。開始時濃H2SO4與Zn發(fā)生反應(yīng)Zn+2H2SO4（濃）=ZnSO4+SO2↑+2H2O，隨著反應(yīng)的進行，H2SO4的濃度變稀，當反應(yīng)進行到一定程度時，又發(fā)生Zn+2H2SO4（稀） =ZnSO4+H2↑，故A中含有SO2和H2兩種成分。

n（Zn）=n（SO2）+n（H2）= 3.6L/22.4L·mol-=1.5mol ，n（e_）=2n（Zn）=3mol

2n（SO2）+n（H2）+0.5n（H+）=n（H2SO4）=1.85mol

∴n（SO2）=0.3mol n（H2）=1.2mol 即V（SO2）﹕V（H2）=1﹕4

答案C。

例3 （1）在10mL1.0mol/L的純堿溶液中，不斷攪拌并逐滴加入12mL0.5mol/L的鹽酸，完全反應(yīng)后在標準狀況下生成CO2的體積為_____mL。

（2）在12ml0.5mol/L的鹽酸中，不斷攪拌并逐滴加入10mL1.0mol/L的純堿溶液，完全反應(yīng)后在標準狀況生成CO2的體積為_____mL。

解析：此題屬Na2CO3與HCl反應(yīng)時，反應(yīng)過程及生成物受到Na2CO3和HCl的相對量的不同的影響。

（1）當向Na2CO3溶液滴入HCl時，①當n（HCl）/n（Na2CO3）≤1時，發(fā)生反應(yīng)為 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，n（CO2）=0；②當1

（2）當向HCl溶液滴入Na2CO3時，①當n（HCl）/n（Na2CO3）≥2時，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，n（CO2）=n（Na2CO3）；②當n（HCl）/n（Na2CO3） <2時，NaHCO3過量，n（CO2）=0.5n（HCl）

答案：（1）0；（2）67.2。

3.正確理解題目所給的圖象（或表格）中所列點、面、曲線數(shù)據(jù)的意義

借助圖形，圖式和線路中的點、線、面之間的關(guān)聯(lián)來分析化學反應(yīng)原理和化學反應(yīng)中各物質(zhì)的量的關(guān)系，化抽象為直觀。

例4 某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等離子，當向該溶液中加入某濃度的NaOH溶液時，發(fā)現(xiàn)生成沉淀的物質(zhì)的量隨NaOH溶液的體積變化如圖所示，由此可知，該溶液中肯定含有的陽離子是______，且各離子的物質(zhì)的量之比為________；肯定不含的陽離子是________，若溶液中也不含有Na+，則C（SO42-）﹕C（H+）=______。

解析：根據(jù)圖象分析加NaOH產(chǎn)生沉淀并且沉淀最后完全溶解的離子只可能是Al3+離子，不含Mg2+、Fe3+離子，在0→A段加NaOH無現(xiàn)象，B→C段沉淀的量沒有發(fā)生變化，引起這種變化的只可能是H+、NH4+兩種離子，而這些離子與NaOH反應(yīng)的先后順序為H+、Al3+、NH4+，然后是生成的Al（OH）3再與NaOH反應(yīng)，即C→D段，因此含有的陽離子為H+、Al3+、NH4+，根據(jù)電荷守恒，必定含有SO42-離子，在條件中發(fā)生的反應(yīng)有：

①H++OH-=H2O（OA段） ②Al3++3OH-=Al（OH）3↓（AB段）

③NH4++OH-=NH3·H2O，（BC段） ④Al（OH）3+OH=AlO2-+2H2O（CD段）

由①②③消耗的NaOH知H+、Al3+、NH4+三種離子的物質(zhì)的量之比為2﹕1﹕3，若溶液中也不含有Na+，由電荷守恒知溶液中陰陽離子存在2c（SO42-）=c（H+）+c（NH4+）+3c（Al3+）關(guān)系，令H+、Al3+、NH4+ 三種離子的濃度分別為2mol/L、1mol/L、3mol/L，此時SO42-的濃度為4mol/L，由此C（SO42-）﹕C（H+）=2﹕1。

答案：H+、Al3+、NH4-+，2﹕1﹕3，Mg、Fe2+，2﹕1

體會并熟練掌握化學變化中的守恒規(guī)律的應(yīng)用，通過質(zhì)量守恒、得失電子守恒、離子所帶電荷守恒等規(guī)律找出各物質(zhì)之間量的關(guān)系，從而使化學計算更簡捷快速。如例2中的