Question

12.0g含2種化合物(由常見元素組成)的近白色固體溶于過量鹽酸, 釋放出2.94L氣體(標準狀態(tài)), 氣體密度為同溫度下空氣密度的1.52倍; 剩余的不溶性殘渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計算分別寫出2種化學物質(zhì)的化學式。

      

Answer 1

要點1： 1.52??29.0g·mol^-1= 44.1g·mol^-1,這種氣體是CO₂              (2分)

               CO₂物質(zhì)的量：2.94L / 22.4L·mol ^-1= 0.131mol ;          (2分)

             （或CO₂的質(zhì)量：0.131mol ?? 44.0g·mol^-1 = 5.78g）     

      要點2： 由上面的計算可知一種物質(zhì)為碳酸鹽：MCO₃。（M=Mg）

      設M為常見元素 Mg,  則MgCO₃質(zhì)量為0.131mol??84.3g·mol^-1 = 11.0 g ;

     （若設M=Ca, 則CaCO₃質(zhì)量為0.131mol??100g·mol^-1 = 13.1 g>12.0g;

       不合題意。若為Na₂CO₃(106g·mol^-1)也不合題意） 故M=Mg    (6分)

      注：若沒有對CaCO₃的討論，只給3分。

  要點3： 既不溶于酸也不溶于稀堿的另一種物質(zhì)是SiO₂ (不可能是M₂O，

       MO，M₂O₃)：[32.0/(28.1+32.0) ]??100%=53.2%(符合題意)       (2分)

      化合物的化學式:  MgCO₃ ，SiO₂                      

解析:

解這個試題的關(guān)鍵是找到突破點。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨立的線索。故此題首先是在考察參賽者對信息相互關(guān)系的判斷力。此題給出的5個數(shù)據(jù)中，相對獨立的是氣體的相對密度，它是突破點。由此可得出氣體是什么，然后“跟蹤追擊”，可得出其中一種化合物是碳酸鹽，其物質(zhì)的量，然后應進行“掃描”，尋找“嫌疑犯”，所有由常見元素構(gòu)成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質(zhì)量小于12.0。

    若參賽人對此題的信息關(guān)系制作一個信息相關(guān)圖，解題就容易多了，如：

       A+B           A         氣體

                                      相對密度1.52

                                    分子量=29X1.52

        B                            = 44.1   CO₂

此題的妙趣是可以作的假設是多樣的，可以是相同的+1價陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+1價陽離子的碳酸鹽、可以是+2價陽離子的碳酸鹽，又可以是它們的酸式鹽，試題僅要求假設涉及的元素是常見的�，F(xiàn)場考察發(fā)現(xiàn)作圖者寡，作多種假設者也不多。