李家意
有些化學試題提供的數據分散在試題的各個小問之間,解題時如果不認真分析它們之間的關系,很容易遺漏這些數據,導致計算錯誤而失分.
請看下例。
由HCl、MgCl2、AlCl3組成的混合溶液1.0L,其中HCl0.1mol?L-1、MgCl20.1mol?L-1、AlCl31mol?L-1.
(1)已知溶液中c(Mg2+)與溶液中的pH的關系為lgc(Mg2+)=17-2pH,向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=9,能否有Mg(OH)2沉淀出現(填 “能”或“否”);
(2)向混合溶液中加入NaOH溶液,溶液c(AlO-2)隨pH變化如下:
試寫出堿性條件下c(AlO-2)與pH的關系式為____________.
(3)向混合溶液中加入NaOH溶液至pH=10,需NaOH多少克?(忽略溶液體積的變化,最后結果保留2位小數)
分析:第(1)問只需將pH=9代入lgc(Mg2+)=17-2pH中,求出c(Mg2+)為0.1mol?L-1.c(Mg2+)沒有變化,所以不會產生沉淀.分析第(2)問中的兩組數據,也較容易得出它們之間的關系為:lgc(AlO-2)=pH-11.本題難在第(3)問.有的同學認為:NaOH中和了鹽酸,沉淀了MgCl2,考慮到第(2)問中c(AlO-2)和pH之間的關系,可知有0.1mol的Al3+變化成AlO-2,有0.9mol的Al3+變成了Al(OH)3.因而得出:nNaOH=0.1×1+0.1×2+0.1×4+0.9×3=3.4(mol),進而計算出需NaOH為136g.此答案顯然與題目要求不相符!問題錯在哪里?錯在雖然考慮了第(2)問中c(AlO-2)與pH的關系,但是,遺漏了第(1)問中c(Mg2+)與pH的關系,即溶液中還存在10-3mol?L-1的Mg2+,它沒有被沉淀下來即它沒有消耗NaOH.因此共消耗的物質的量為nNaOH=0.1+0.1×2-10-3×2+0.1×4+0.9×3=3.398(mol),即需NaOH135.92g.
從上面的分析可見,對于化學題目中的數據必須全面分析,稍有疏忽就會出錯.