典例:某鐵的氧化物用50mL1.4mol?L-1鹽酸恰好完全溶解,所得溶液還能吸收56mL(標準狀況)Cl2,則該氧化物的化學式是( )
A.Fe2O3 B. Fe3O4 C.Fe4O5 D.Fe5O7
分析:這是一道涉及二價和三價鐵的氧化物化學式計算的經典試題,依題意必須根據離子方程式2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-的定量關系求得氧化物中Fe2+離子的物質的量,再依據鹽酸的物質的量求得氧化物中Fe3+離子的物質的量,知道二價鐵與三價鐵的物質的量比后可求得氧化物的化學式。此題已知鹽酸與氯氣的物質的量,可另辟蹊徑借助于化學式中的定量關系直接進行分析解題。
巧解:由鹽酸化學式HCl知:0.07molHCl中含有0.07mol Cl-,由Cl2化學式知:0.0025molCl2反應后生成0.005mol Cl-,故反應后的溶液中共有0.075
molCl-,由于最終溶液中的溶質只含氯化鐵,由化學式FeCl3知:鐵元素為0.025mol;由于鐵的氧化物被鹽酸恰好完全溶解,其中氧化物的氧元素均轉化為水,由H2O與HCl化學式知:鐵的氧化物中的氧元素為0.035mol。水到渠成:n(Fe)?n(O)= 0.025mol?0.035mol=5?7,正確答案為D。
評價:這種解法,既不要假設未知數解方程,也不要分別求出二價鐵與三價鐵的物質的量,只要緊扣化學式中鐵元素與氧元素比例進行整體思維,做好四個化學式的定量文章,即可直接突破。
感悟:化學式是體現物質組成的,化學式中的定量關系比比皆是。如:物質的相對分子質量或式量或摩爾質量、物質中各元素的化合價或離子的電荷數、化合物中組成元素的質量比或某元素的質量或某元素的質量分數、化合物中微粒 (原子或離子)個數或微粒(原子或離子)個數比、物質中質子數或中子數或電子數等,這些定量關系十分豐富,涵義深刻,有關化學式的計算肯定離不開這些定量關系。同時,還有許多有關化學方程式的計算經轉換后可化為有關化學式的簡單計算,這種轉換,解題巧妙,就是充分發(fā)揮了化學式中的定量功能。
來源:人民教育出版社
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