在求解化学反应的相关问题时,如果题目没有明确给出化学量或化学反应过程,那么采用“虚拟”方法求解往往可以获得事半功倍的效果。“虚拟”方法就是先进行假设,然后进行校正或者论证,最终得出正确结论的一种思维方法。“虚拟”方法的应用广泛,可以虚拟“化学量”或者“等量”,可以虚拟“组成”或“成分”,可以虚拟“结构”,也可以虚拟“位置”或“过程”。总之,我们“虚拟”的目的就是将复杂的过程或者关系合理化、简单化。
一、虚拟“化学量”
例1若明矾与Ba(OH)2按物质的量之比1:1进行反应,则反应的离子方程式是
说明:本题给出了参与反应的物质的比例关系,那么据此“虚拟”出具体的数值,可以减少我们在书写化学反应式时的运算量。需要注意的是在按照“虚拟”化学量完成化学反应式的书写之后,要进行合理的放大或缩小并去掉单位,整理出普遍适用的化学反应式来。
二、虚拟“等量”
例2已知25%氨水的密度为0.91 g.cm-3,5%氨水的密度为0.98 9.cm-3。若将上述两种液体等体积混合,则所得氨水的质量分数( )。
A.等于15%
B.小于15%
C.大于15%
D.无法估算
解析:根据“密度小的氨水体积大”这一隐含信息,可以“虚拟”题目给出的两种氨水的密度相等,则等体积(亦即等质量)混合后,所得溶液中氨的质量分数应为15%。而事实上是后者的密度大,由5%氨水的质量大于25%氨水的质量可知,两种氨水等体积混合后,所得溶液中氨的质量会相对减小,即质量分数将小于15%。答案为B。
说明:本题给出了两种氨水的质量分数和密度,貌似可以直接代入数据进行计算,实则不仅求解过程繁杂,费时费力,而且非常容易出错。
三、虚拟“过程”
例3 将过量的S02气体通人由KOH和Ba(OH)2组成的混合溶液中,生成沉淀的物质的量”与通人S02气体的体积V的关系正确的是(
)。
解析:将S02气体通人由KOH和Ba(OH)2组成的混合溶液中,可以“虚拟”发生反应的先后顺序,S02先与Ba( OH)2反应生成BaS03沉淀,随后S02再与KOH反应生成K2 S03,最后S02与沉淀BaS03反应将沉淀溶解掉。经检查选项D符合虚拟过程。
验证如下:将S02气体通人含有OH的溶液中,立即反应产生SO3,不需要考虑该OH 是由KOH电离产生的还是由Ba(OH)2电离产生的。只要溶液中存在S()i和Ba2+,就会产生BaS03沉淀,因为OH的物质的量比Ba2+的物质的量多,所以会出现选项D中平行于横轴的一段线段。当把OH全部耗尽后,S02又会与BaS03沉淀反应,将沉淀溶解掉。答案为D。
说明:求解本题时,先“虚拟”发生反应的先后顺序,再结合选项进行分析判断,思路清楚,过程简洁。
作者单位:江苏省盐城市初级中学