 化学是一门以实验为基础的科学，而把化学实验操作与设计同化学计算巧妙结合，构成了中考试题中的一道靓丽的风景.以考察动手、动脑、动笔的理论与实践的完美统一，形成了新的考察热点.这里想要提醒大家的是，以前这类试题“轻描淡写”地出现在大实验题中的某一小问里，比较“低调”，可近两年却“大张旗鼓”地出现在大计算压轴题中并安家落户，还办起了“专栏”，有难度有深度，以彰显自身的存在价值，必需引起足够的重视.  例10 某固体粉末由Mg、MgO、Mg（OH）2中的一种或几种组成.某化学小组为了探究该固体粉末的成分，设计如图8所示的装置（固定装置省略）.  【信息资料】本实验条件下，氢气密度为0.09g/L.  【实验过程】步骤Ⅰ：检查装置气密性，装入药品并连接仪器.步骤Ⅱ：倾斜Y形管，使样品充分反应，测得生成气体的体积为55.6mL.步骤Ⅲ：拆下装置，往Y形管内残余液中加入氢氧化钠溶液，至不再生成沉淀.经过滤、洗涤和干燥后，称得沉淀质量为2.90g.  【回答问题】（1）该套装置气密性的检验方法____.（2）①使样品与硫酸充分反应的正确操作是___（填标号）.A.硫酸溶液转移到样品中；B.样品转移到硫酸溶液中.②判断样品完全反应的现象是___.（3）根据实验结果分析：①通过步骤Ⅱ推断，样品中一定含有的物质是___；通过步骤Ⅲ计算，样品中镁元素的总质量为___.②结论：该样品中的成分是___.  【反思】（4）该化学小组同学经过讨论得出以下结论，正确的是___（填标号）.A.利用该实验方案，能计算出样品中各物质的质量；B．实验前可通过样品的质量估算硫酸溶液的质量，确保样品完全反应；C．仅称量步骤Ⅱ中Y形管内药品减轻的质量，即能计算出样品中各物质的质量.  解析：本题计算非常消魂，其意图在于，通过用量气法和沉淀法来测定混合物成分的实验，考查学生运用“元素守恒”的观点分析解决问题的能力，当然涉及到了“关系式法”和“极端假设法”这些高级的计算方法.尽管计算不要过程，但其思维方式堪称一绝，在初中阶段也算达到了登峰造极的程度，真是匠心独运.下面，我们逐一作答.  第一问，把水准管下移一段距离，使水准管和量气管中的水形成一定的液面差，如果一段时间后液面差保持不变，则说明装置不漏气；反之漏气. 第二问，①选A，理由是如果样品转移到硫酸中，势必造成有一小部分固体残留在容器内壁上，这部分没有反应掉.②判断样品完全反应的现象是，Y形管中的固体全部消失，因为样品是不溶于水的.  第三问，①通过步骤Ⅱ可知，有气体产生，说明样品中一定含有的物质是金属Mg； 通过步骤Ⅲ可知，氢氧化镁沉淀质量为 2.90g，根据其化学式用“守恒法”容易算出样品中镁元素的总质量为1.2g.②结论：该样品中的成分是Mg、MgO和Mg（OH）2.理由是：易求氢气和单质镁的质量分别为5×10-3g和6×10-2g.  用守恒法或关系式法可求出单质镁转变成的氢氧化镁质量为0.145g，不含单质镁的剩余样品转化成的氢氧化镁质量显然是(2.90g-0.145g)=2.755g.剩余样品总质量为(2.00g-6×10-2g)=1.94g.假设剩余样品同时含氧化镁和氢氧化镁，令氧化镁质量为x，用“守恒法”可知它变成氢氧化镁质量  ，剩余样品含的氢氧化镁不用转化，其质量就是(1.94g-x).显然 x)=2.755g成立，解得氧化镁质量x=1.811g，则氢氧化镁质量为1.94g-1.81g=0.13g，基于这样的分析，故样品含有三种物质. 第四问答案选A、B.根据上一问的分析，选项A显然成立；至于选B，沿用上面所得各成分数据进行估算当然可行，但很繁琐，若用“极端假设法”估算较为简单.假设各种成分质量都等于2.00g，容易理解利用金属镁估算出的硫酸溶液质量最大，按此数据准备硫酸溶液的质量一定可以保证各成分完全反应掉. |
|
|
