化学方程式计算创新型考题举例评析

化学方程式计算创新型考题举例评析吴建近年来的中考化学方程式计算试题，逐渐走上了能力立意的轨道，出现了一批联系生活实际信息，考查同学们探究能力、反思评价能力，体现学习方式变革的新题型。现结合2005年各地中考试题进行归类分析，供同学们参考。一. 信息给予型例1. （05，广东）过氧化钙（化学式为CaO2）能杀菌消毒，且能与水反应产生氧气，其化学方程式为2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2。某同学把1.8g不纯的过氧化钙样品（杂质不与水反应）加入到盛有足量水的烧杯中，完全反应后，生成了0.224L氧气（氧气的密度为1.43g/L）。请计算：（1）生成氧气的质量（计算结果精确到0.01g）。（2）样品中过氧化钙的质量分数。解析：（1）根据物理公式m=V，可知生成氧气的质量为1.43g/L0.224L=0.32g。（2）设样品中过氧化钙的质量为x，根据题给化学方程式有：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2144 32x 0.32g 解得x=1.44g故样品中过氧化钙的质量分数为：答：（略）。评析：该题所涉及的素材和化学反应，同学们并不熟悉。试题以信息给予的方式呈现，把根据化学方程式的计算技能的考查，与信息阅读能力和处理能力的考查有机地结合起来，突出了计算试题的综合性和新的课改理念。二. 反思评价型例2. （05，佛山）小意和小思同学对化学计算很有心得，以下是他们解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题（计算结果精确到0.01）。题目：已知：2KClO32KCl+3O2，将10g氯酸钾和2g二氧化锰混合后放入试管中加热，收集所需量的氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为7.2g。求生成氯化钾的质量。（1）小意很快得到（10g+2g-7.2g）是_（填化学式）的质量，进而求出KCl的质量是_g。（2）小思依据上述计算的结果发现题目数据有问题。请你通过简单的计算，论证他的发现。（3）如何才能更正该题呢?小意和小思认为有许多方法，例如将题目中“10g氯酸钾”改为“a g氯酸钾”，其他物质的质量不变，则a的取值范围是_。解析：（1）由质量守恒定律可知，10g+2g-7.2g=4.8g是O2的质量，利用O2的质量，根据化学方程式计算可求出KCl的质量。设生成KCl的质量为x。149 96x 4.8g149x=964.8g 解得：x=7.45g（2）根据求出的KCl的质量与催化剂二氧化锰的质量之和（7.45g+2g）大于题给剩余固体的质量7.2g；或根据质量守恒定律，KCl的质量和O2的质量之和（7.45g+4.8g）大于题给KClO3的质量10g，可判断题给数据有问题。（3）利用极端假设法，可求出KClO3的质量范围。假设产生O2的质量为0，KClO3就不发生分解，其质量为7.2g-2g=5.2g；假设KClO3全部分解，剩余固体中KCl的质量为7.2g-2g=5.2g，再利用化学方程式可求出KClO3的质量。设KClO3的质量为y。245 149y 5.2g245y=1495.2g 解得：y=8.55g故a的取值范围为：5.2ga8.55g。评析：本题一反常规按题解答的做法，将化学计算与对解题过程的反思评价结合起来，恰好符合了新课标对同学们科学探究精神的要求，较好地考查了同学们运用知识解决问题的科学态度和创新精神。三. 实验情境型例3. （05，河南）为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体混合物的质量，重复以上操作，依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据如下表所示。加热时间t1t2t3t4剩余固体质量/g2.482.412.342.34请仔细分析实验数据，回答下列问题：（1）在_时间，该样品中氯酸钾已反应完全。（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。解析：（1）从题给记录的数据可知，t1、t2时间后剩余固体的质量都在减少，说明氯酸钾还没有反应完全，t3时间后再加热，剩余固体的质量没有改变，说明在t3时间时该样品中氯酸钾已完全反应。（2）根据质量守恒定律可知，反应生成氧气的质量为：2.5g+0.8g-2.34g=0.96g设生成0.96g氧气需氯酸钾的质量为x。245 96x 0.96g245x=960.96g 解得：x=2.45g则样品中氯酸钾的质量分数为：答：（略）。评析：该试题通过陈述实验操作及所得实验数据呈现真实的实验情境，将解题所需要的某些数据隐藏于实验数据之中，要求同学们分析、使用这些数据，突出对数据分析和解决化学际问题能力的考查，是在更高水平上考查学生的计算能力。3