陳陽陽
近年來,無數據計算題在中考中出現的頻率越來越高.其實,無數據計算并不是真的沒有數據,而是要學生通過閱讀分析,找出隱含在題目中的數據,進而進行計算.用具體的數據作答純文字描述的題目,許多學生會束手無策.現舉例說明解決無數據計算題常用的方法.
一、極值法
極值法是一種特殊的思想方法,主要特點是“抓兩邊,定中間”.把研究的對象和問題,從原有的范圍縮小到較小的范圍或者個別情形.其基本的解題思路是把混合物成分的含量以兩種極端情況考慮,由此推算判斷各部分在整體中所占比例.
STHZ例1STBZ已知Fe2O3在高爐中有下列反應:Fe2O3+3COFY(=高溫FY)2FeO+3CO2,反應形成的固體混合物中(Fe2O3、FeO)鐵元素和氧元素的質量比m(Fe)DK∶m(O)不可能是().
A.21DK∶9
B.21DK∶7.5
C.21DK∶6
D.21DK∶8
解析:由于沒有具體的數據,Fe2O3和FeO可以是任意比例.通過觀察發現,Fe2O3和FeO的含氧量不同.那么,混合物中鐵元素和氧元素的質量比就存在兩種極限情況:全是Fe2O3或者全是FeO.當混合物全是Fe2O3時,鐵元素和氧元素的質量比為21DK∶9.當混合物全是FeO時,鐵元素和氧元素的質量比為21DK∶6.由Fe2O3和FeO按任意比例組成的混合物中,鐵元素和氧元素的質量比都應介于這兩種極限情況之間,因而選擇A、C.
點評:當選擇題或者填空題中出現要求兩種物質或元素質量可能的比例或者比例的取值范圍時,通常可以運用極值法,取兩端的極限情況,確定所求比例的取值范圍.
二、差量法
差量法是利用化學反應中的“增減量”解題的一種方法.解題的關鍵在于找出始態和終態的某些量的變化.對于固體和液體來說,通常是質量的變化.對于氣體來說,可以是質量差,也可以是同溫同壓條件下的體積差.
STHZ例2STBZ把盛有等質量的鹽酸的兩個等質量的燒杯分別置于托盤天平的兩端,分別在兩燒杯中各放入一定量的鐵粉和碳酸鈣粉末,完全溶解后,天平仍保持平衡,則所加入的鐵粉和碳酸鈣粉末的質量比是多少?
解析:反應前后天平都保持平衡狀態,其含義就是完全反應后,天平兩端增加或者減少的質量相同.要寫出兩邊發生的化學反應方程式,借助反應方程求解.分別寫出化學反應方程式:Fe+2HClFY=FeCl2+H2↑,CaCO3+2HClFY=CaCl2+H2O+CO2↑,標出各物質的相對質量,得出溶液凈增加量分別為56-2=54和100-44=56.設加入的鐵粉和碳酸鈣粉末質量分別為x、y,兩邊的溶液凈增質量為m.則有:(56x)=(56m),(100y)=(56m).聯立可解得(xy)=(392675),即所加入的鐵粉和碳酸鈣粉末的質量比是392DK∶675.
點評:用差量法解決問題時,一定要抓住反應的始末狀態,找出其中的變化的量.本題中溶液質量的變化就是加入物質和產生的氣體的質量差.
三、等量代換法
等量代換法是指把題目中的所求量代換成已知量進行求解.關鍵是要找出已知量和所求量之間的關系.常用于求混合物中某一元素的質量分數,當無法直接求解時,可以先求出該化合物中另一元素的質量分數,根據兩種元素之間的比例關系,確定所求元素的質量分數.
STHZ例3STBZ若干克Cu粉和Fe粉的混合物,與足量鹽酸反應后,過濾,將濾渣在空氣中充分加熱,加熱后產物的質量恰好等于原混合物的質量,則原混合物中Fe的百分含量為().
A.20%B.40%C.50.4%D.80%
解析:本題涉及多個反應過程,且沒有提供數據,直接根據化學反應方程式計算顯然比較麻煩.分析可知,經過一系列反應后,加熱后的產物為CuO.由于產物與原Cu粉和Fe粉的混合物質量相等,顯然是氧元素和鐵元素在質量上發生了等量代換.求原混合物中Fe的百分含量,即求CuO中氧元素的百分含量,為(1680)×100%=20%.因此,原混合物中Fe的百分含量為20%.答案為A.
點評:解答這類題目,要抓住一點:物質改變,質量未變.抓住反應的始末狀態,找出等量代換的兩個變量,將物質變化時相互關聯的等量關系用相關量代替,可以簡化計算過程,使問題迎刃而解.
總之,解決無數據計算題,大多還是類比有關化學方程式的計算題的解題思路和方法.遵循“解”“設”“寫”“找”“列”“算”“答”的步驟.根據自己的理解找準關系式是解決這類問題的關鍵.