例析“数据列表式”的计算型试题

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文章编号:1005-6629(2010)09-0072-03 中图分类号:G632.479 文献标识码:B

“数据列表式”的计算型试题在高考题或高考模拟题中屡有出现,这类试题不但考查了双基,更能检验出能力,具有一定的新颖性和区分度。现根据试题类型,列举数例剖析,供参考。

1选择题型

例1. 今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4 mol・L-1的FeCl3溶液(其他用品略),某合作学习小组同学的实验结果如表1所示(假定反应前后溶液体积不变):

下列结论正确的是 ()

A. 第①组溶液中c(Fe3+)=3.0 mol・L-1

B. 第②、③组剩余固体全是铜

C. 第④组反应后的滤液中 c(Fe2+)=6 mol・L-1

D. 原混合粉末中n(Fe):n(Cu)=3:2

解析:本题是一道选择型的计算题。主要考查Fe3+的性质、物质的量以及利用化学方程式的计算。试题中的规律隐蔽性强,解题的关键是通过对列表数据深入分析、细致比较,找出突破口。体现思维的敏捷性和深刻性。

在氯化铁的溶液中加入铁粉和铜粉的混合粉末,发生反应,2Fe3++Fe=3Fe2+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,因铁的还原性比铜强,所以铁先反应。在②和③中,③比②多加粉末24 g-13.2 g=10.8 g,而剩余固体却多12.8 g-1.28 g=11.52 g,说明②的溶液中有Cu2+,部分Cu参与反应,但还剩余固体铜,物质的量是0.02 mol。根据②组数据可计算出混合粉末的组成。 FeCl3 为 0.4 mol, 则n(Fe)+[n(Cu)-0.02 mol]=0.2 mol, n(Fe)×56 g・mol-1 +n(Cu)×64 g・mol-1 =13.2 g, 解得n(Fe)=0.11 mol, n(Cu)=0.11 mol,物质的量之比为1:1,故D不正确。在③和④中,④比③多加12 g,而剩余固体也增加12 g,所以溶液中没有Cu2+,只有Fe2+, c(Fe2+)=6 mol・L-1, C正确。根据②可推知,③中n(Fe)=n(Cu)=0.2 mol, 而0.4 mol FeCl3只能溶解0.2 mol Fe,无力再氧化Cu,故剩余固体是全部的铜,B正确。①中 n(Fe)=n(Cu)=0.05 mol, 反应掉FeCl3为0.2 mol, c(Fe3+)=2.0 mol・L-1, A不正确。故选B、C。

2 简答题型

例2: 向盐A2B溶液中加入盐CD2溶液,有沉淀生成,为研究这一化学反应,将两种盐分别配成0.1 mol・L-1溶液进行实验。其有关数据如表2所示(化学式中A、B、C、D分别表示原子或原子团。其中式量分别是:A-23,B-96,C-137,D-35.5)

试回答:

(1)用化学方程式(用A、B、C、D代码表示)表示其反应:_______;理由是_______。

(2)沉淀的化学式为_______;理由是_____。

(3)③号实验中沉淀的质量为_______,⑦号实验中沉淀的质量为_______。

解析:本题是一道简答型的计算题。主要考查复分解反应、物质的量计算以及处理数据的科学方法。解答本题的关键,是如何从列表数据中获取信息,严密推理,综合判断,得出结论。

当CD2溶液的体积为20 mL时,沉淀质量为0.464 g,体积为60 mL时,沉淀质量为1.395g≈0.464 g×3;而由④、⑤、⑥可知,当CD2溶液的体积超过60 mL时,沉淀的质量几乎不变,所以当CD2溶液的体积为60 mL时,恰好与60 mL A2B溶液完全反应,n(A2B)=0.1 mol・L-1 × 60 × 10-3 L=6×10-3 mol,n(CD2)=0.1 mol・L-1 × 60×10-3 L=6×10-3 mol,n(A2B) : n(CD2) = 1:1,反应方程式A2B + CD2 = 2AD +CB 。 判断沉淀是AD还是CB,则需通过计算,看是否符合题意。

答案:(1)A2B+CD2=2AD+CB当CD2溶液的体积为60 mL时,沉淀的质量约为20 mL时3倍;当CD2溶液的体积超过60 mL时,沉淀的质量几乎不变,所以A2B与CD2反应物质的量之比 n(A2B):n(CD2)=1:1

(2)若沉淀为AD,则 m(AD)= 0.1 mol・L-1×60×10-3 L×2×58.5 g・mol-1=0.702 g, 不合题意; 若沉淀为CB,则m(CB)=0.1 mol・L-1×60×10-3 L×233 g・mol-1=1.398 g,符合题意,所以沉淀为CB

(3)0.928 g ,1.398 g

3综合题型

例3: 0℃、1.01×105 Pa时,分别向甲、乙、丙三个容器中加入30.0 mL同浓度的盐酸,再加入不同质量的由两种金属组成的合金粉末,测量放出气体的体积。若甲、乙、丙三个容器中加入与盐酸同体积同浓度的NaOH溶液,再分别加入与上述实验相同质量的同种合金,测量放出气体的体积。数据如表3所示:

(1)根据表中数据可以计算得出的是()

A.合金的成分和含量B.合金的密度

C.盐酸的物质的量浓度 D.盐酸的密度

能计算出的量的值为_______。

(2)若两种金属是下列选项中的某两种,则从甲容器中的两次实验数据分析:

①不经计算就可判断,肯定没有______(填字母符号)。

A. CaB. Fe C. CuD. Mg E. Al

②通过计算讨论推测合金的成分为______。

(3)根据(2)的推测结果,计算x和y的值分别为多少?

解析:本题是一道综合型的计算题,将金属的性质和化学计算很自然地融合在一起,要求通过对列表数据审慎分析,灵活推理,深入思维,准确作答。

(3)乙中,n(Al)=0.03 mol,n(NaOH)=2 mol・L-1×30×10-3 L=0.06 mol,说明NaOH过量,x=0.03 mol×(3/2)×22.4 L・mol-1=1.008 L。丙中,n(Al)=0.07 mol,n(NaOH)=0.06 mol,则Al过量,y=0.06mol×3/2×22.4L/mol=2.016L。

答案: (1)C, 2 mol・L-1;(2)①A、C,②镁和铝; (3)1.008, 2.016

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