巧找等效分子式 速解疑難化學題

鄭森林 陳桉 張偉 楊惠玲

〔關鍵詞〕 化學教學；等效分子式；質量變

化；質量分數

〔中圖分類號〕 G633.8

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2012）

12—0085—０1

將物質的分子式巧妙改寫成等效分子式（不一定真實存在）,利用其中特殊的量的關系， 在解答一些化學疑難題時可達到事半功倍的效果。下面結合實例談談該方法的應用。

一、 確定化學反應前后溶液質量變化

例1將一定質量的有機物充分燃燒的產物通入足量的石灰水中,完全吸收后經過濾、干燥,得到20g沉淀,濾液質量比原石灰水減少5.8g。該有機物可能是()

A.乙烯B.乙二醇

C.乙醇D.丙三醇

解析：將Ca(OH)2改寫成CaO·H2O，則其溶液可看作由CaO和H2O 組成,將CaCO3 改寫成CaO·CO2，則其沉淀可看作由CaO和CO2組成。根據題意，將有機物充分燃燒的產物CO2 和H2O 通入足量的石灰水中，完全吸收后將沉淀過濾，濾液質量的變化可理解為：增加是吸收了燃燒產物中的H2O，減少是析出了CaO沉淀。而析出CaO 的質量減去吸收H2O 的質量等于5.8g，依CaCO3 ～ CaO的關系可知：CaO質量為11.2g，吸收H2O的質量為5.4g，即0.3mol。故n(C)∶n (H) =0.2∶0.6=1∶3。答案選B和C。

二、確定化學反應前后固體質量變化

例2某溫度下，下列物質wg在足量氧氣中充分燃燒，其燃燒產物立即與過量的Na2O2反應，固體的質量增加wg。符合題意的是（）

①H2②CO③CO和H2的混合氣④HCHO⑤CH3COOH⑥HO—CH2—CH2—OH

A．均不符合B．只有①②③

C．只有④⑤D．全部符合

解析:將CO2 的分子式改寫成CO·■O2，則2Na2O2 + 2CO2 =2Na2CO3+O2的反應可表述為： Na2O2+CO=Na2CO3…⑴

由反應⑴知：Na2O2增重的質量實際是CO2中的“CO”的質量。

將H2O的分子式改寫成H2·■O2，則2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2的反應可表述為：Na2O2+H2=2NaOH… ⑵

由反應⑵知Na2O2增重的質量實際是H2O中的“H2”的質量。

因此，依據⑴、⑵可以看出，凡分子組成符合〔（CO）m·（H2）n〕（m、n為大于等于零的正整數 ）的物質，wg該物質在O2中完全燃燒，將其產物（CO2和水蒸氣）通過足量的Na2O2后，固體增重必為wg。題中①②③肯定符合題意，將④HCHO改寫為〔（CO）·（H2）〕符合題意，將⑤CH3COOH改寫為〔（CO）2·（H2）2〕符合題意，將 ⑥HO—CH2—CH2—OH改寫為〔（CO）2·（H2）3〕也符合題意，故答案選D。

三、計算混和物中組成元素的質量分數

例3已知由NaHS、MgSO4 、NaHSO4組成的混和物，硫元素的質量分數為a%，則混和物中氧元素的質量分數為（）

A.a%B.2a%

C.1－1.75a%D.1－0.75a%

解析：混和物由Na、H、S 、Mg、O五種元素組成，題中僅知道硫元素的質量分數，要計算氧元素的質量分數，有些條件不足。但從質量角度考慮，一個鈉原子與一個氫原子的質量之和等于一個鎂原子的質量，可將NaHS改寫為MgS，將NaHSO4改寫為MgSO4，則原混和物相當于MgS、MgSO4兩種物質混合，由Mg、S、O三中元素組成，且Mg與S個數比為1︰1，由硫元素的質量分數為a%可算出鎂元素的質量分數為0.75a%，則氧元素的質量分數為：1－a%－0.75a%＝1－1.75a%。答案選C。

四、計算有機物燃燒消耗氧氣的量

例4有乙醛蒸氣與乙炔氣體的混和氣體a升，當其完全燃燒時，消耗相同狀況下氧氣的體積為（）

A.2aB. 2.5a

C.3aD.無法計算

解析：將CH3CHO分子式拆開，寫出等效分子式C2H2（H2O），當其燃燒時，H2O不消耗O2。則本題a升混和氣體燃燒消耗的O2量相當于a升乙炔的耗氧量。故答案選B。

編輯：張昀