元素转移思想与解题
◇安徽 朱军
元素是具有相同质子数的同一类原子总称。从元素的层面上分析,由于化学变化前后,原子的种类和个数都不变,所以化学变化前后,元素的种类不变,元素的质量也不变。因此,化学变化可以看成是反应物中的元素转移到生成物中去的过程。在此过程中,生成物中增加的元素质量等于反应物中减少的元素质量。这就是“元素转移思想”。
利用元素转移思想,至少可以解决很多方面的问题,现举两例分析如下,以便同学们掌握。
一、定性分析物质组成
例1 某有机物燃烧产物是二氧化碳和水,是否可以由此证明该有机物中一定含有碳元素和氢元素呢?
点拨 燃烧是可燃物跟空气中氧气发生的化学反应。该有机物燃烧的生成物是二氧化碳和水两种物质共含有三种元素,即碳、氢、氧元素,根据化学变化前后元素的种类不变可知,反应物中也只能含有碳、氢、氧三种元素,由于氧气中含有氧元素,则可燃物中一定含有碳、氢元素。至于可燃物中是否含有氧元素,仅凭元素种类不变不能确定,需要进行具体测量和计算。
二、定量计算元素含量
例2 某同学欲对某种塑料袋的组成进行分析探究(资料显示该塑料只含碳、氢两种元素),他设计了如图所示的实验装置,使该塑料试样在纯氧中燃烧,观察实验现象,分析有关数据,推算元素含量。仪器C的玻璃管中放入的塑料试样质量为Wg,塑料试样充分燃烧后,若仪器D增重ag,则Wg该塑料试样中含氢元素的质量为 g(计算结果可为分数形式);若装置中没有连接仪器B,将使该塑料试样中氢元素的质量测算结果 (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
SHAPE \* MERGEFORMAT
A B
C D E
点拨 此题用实验方法测定有机合成材料的组成,其中渗透元素转移的思想:D增重是因为吸水,水中的氢元素的质量就是塑料中氢元素的质量;E增重是因为吸收二氧化碳,二氧化碳中碳元素的质量就是塑料中碳元素的质量。同时还渗透避免干扰的思想:如装置B是防止A中的水蒸气对实验的干扰,装置F防止空气中的二氧化碳和水蒸气对实验产生干扰。
答案 ,偏大。
2010年5月5日发表于《学习方法报·化学周刊》第44期(总252期)第四版思路一点通栏目