Question

12.0g含2種化合物(由常見元素組成)的近白色固體溶于過量鹽酸, 釋放出2.94L氣體(標準狀態), 氣體密度為同溫度下空氣密度的1.52倍; 剩余的不溶性殘渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀堿溶液。通過計算分別寫出2種化學物質的化學式。

Answer 1

要點1： 1.52´29.0g·mol^-1= 44.1g·mol^-1,這種氣體是CO₂             (2分)
CO₂物質的量：2.94L / 22.4L·mol ^-1=" 0.131mol" ;         (2分)
（或CO₂的質量：0.131mol ´ 44.0g·mol^-1 = 5.78g）     
要點2： 由上面的計算可知一種物質為碳酸鹽：MCO₃。（M=Mg）
設M為常見元素 Mg, 則MgCO₃質量為0.131mol´84.3g·mol^-1 =" 11.0" g ;
（若設M="Ca," 則CaCO₃質量為0.131mol´100g·mol^-1 =" 13.1" g>12.0g;
不合題意。若為Na₂CO₃(106g·mol^-1)也不合題意） 故M="Mg   " (6分)
注：若沒有對CaCO₃的討論，只給3分。
要點3： 既不溶于酸也不溶于稀堿的另一種物質是SiO₂ (不可能是M₂O，
MO，M₂O₃)：[32.0/(28.1+32.0) ]´100%=53.2%(符合題意)      (2分)
化合物的化學式:  MgCO₃，SiO₂                      

解這個試題的關鍵是找到突破點。就像偵察破案一樣，先要找到相對獨立的線索。故此題首先是在考察參賽者對信息相互關系的判斷力。此題給出的5個數據中，相對獨立的是氣體的相對密度，它是突破點。由此可得出氣體是什么，然后“跟蹤追擊”，可得出其中一種化合物是碳酸鹽，其物質的量，然后應進行“掃描”，尋找“嫌疑犯”，所有由常見元素構成的常見碳酸鹽均是答案，條件是其總質量小于12.0。
   若參賽人對此題的信息關系制作一個信息相關圖，解題就容易多了，如：
A+B           A        氣體
相對密度1.52
分子量=29X1.52
B                            =" 44.1  " CO₂
此題的妙趣是可以作的假設是多樣的，可以是相同的+1價陽離子的碳酸鹽，也可以是不同的+1價陽離子的碳酸鹽、可以是+2價陽離子的碳酸鹽，又可以是它們的酸式鹽，試題僅要求假設涉及的元素是常見的。現場考察發現作圖者寡，作多種假設者也不多。