的层次。第2问要求原因，第3问要求过程，后者要求更高层次的原因。
此题答案的不严密之处是：应首先指出互溶的两种物质的分子间作用力不仅性质接近，而且大小也应比较接近，否则解释不了苯酚与水或苯胺与水等的溶解性。
5、计算题
在奥赛中纯计算题并不多，也不是年年都有，对参赛学生计算能力的考查往往与数形分析能力、逻辑推理能力??的考查结合在一起。一般对计算能力的要求不是太高，但要注意单位换算及有效数字的正确使用。
【例13】 (1998年全国化学竞赛初赛试题)100.0g无水氢氧化钾溶于100.0g水。在T温度下电解该溶液，电流强度I＝6.00安培，电解时间10.00小时。电解结束温度重新调至T，分离析出的KOH22H2O固体后，测得剩余溶液的总质量为164.8g。已知不同温度下每100g溶液中无水氢氧化钾的质量为：
温度/oC 0 10 20 30 KOH/g 49.2 50.52.55.8 8 8 求温度T，给出计算过程，最后计算结果只要求两位有效数字。 (15分)
注：法拉第常数F = 9.65X104 C/mol，相对原子质量：K 39.1 O16.0 H 1.01
【解题思路】
（1）本题涉及的计算的第一部分属于中学化学水平中难度最大的计算之一——带结晶水的溶解度计算，而这个溶解度计算又是与中学物理学中的电量计算结合的，更增加了试题的综合程度。可能有些选手一开始会感到无从下手。解题的第一个突破口是：电解过程哪种物质被分解了？选手应当得出水被电解的结论。这被认为是中学化学的知识。那么，有多少水被分解了呢？这需要会计算总共消耗了多少电量。这属于中学物理学中的基本知识（法拉第常数在中学化学里不要求）：
10.00小时6.00安培总共提供电量Q = It = 2163103C?相当于2.24mol电子?每电解1mol水需电子2个, 故有1.12 mol水，即20.1g水被电解。
（2）从剩余溶液的总质量（200g－164.8g）知，有35.2g物质离开溶液，其中有20.1g水被电解，由此可得出?结晶的KOH22H2O的质量为15.1g?结晶的KOH的质量为(15.1g/92.10g/mol)2M(KOH) = 9.2g?结晶水的质量为(15.1g/92.10g/mol)32M(H2O) = 5.9g?剩余的溶液的质量分数浓度为m(KOH) / [m(H2O) + m(KOH)] = 55.1%(多保留1位有效数字)。
（3）试题的最终要求是计算电解槽的温度。根据上面的计算结果，每100g溶液里有55.1g KOH，利用试题给出的数据（表），得知T应在20～30oC之间。但这不是答案，因为题目要求“最后计算结果只要求两位有效数字”，显然要求具体温度，令人感到无从下手。返回题目
仔细阅读，不难发现题目中溶解度数据的有效数字是三位，而最后计算结果只要求两位有效数字，这就允许采用一种不造成超过有效数字精度范围的近似计算方法—把平滑的溶解度曲线当成直线来处理，即设此期间溶解度与温度呈线性关系，则
T = [273 +20 + (55.1－52.8) / (55.8－52.8)310] K = 301K（答：28oC）
【答案】
电解反应是水分解为氢气和氧气。
10.00小时6.00安培总共提供电量Q = It = 2163103C，相当于2.24mol电子，每电解1mol水需电子2mol, 故有1.12mol水，即20.1g水被电解。从剩余溶液的总质量（200g－164.8g）知，有35.2g物质离开溶液，其中有20.1g水被电解，故结晶的KOH22H2O的质量为15.1g。
结晶的KOH的质量为：(15.1g/92.10g/mol)2M(KOH) = 9.2g 结晶水的质量为：(15.1g/92.10g/mol)32M(H2O) = 5.9g
剩余溶液的溶质质量分数为：m(KOH)/[m(H2O) + m(KOH)] = 55.1%
根据溶解度数据，T应在20～30oC之间，设此期间溶解度与温度呈线性关系，则
T = [273 + 20 + (55.1－52.8) / (55.8－52.8)310] K = 301K（答：28oC）
【引申拓展】
计算题及实验数据中的有效数字
有效数字是指该数字在一个数量中所代表的大小。实验室，一般只记录一位“可疑数字”。若有几个物理量，而它们的有效数字位数各不相同，则在运算中，一般采用尾数“小于五则舍，大于五则入，等于五则把位数凑成偶数”的法则。采用如下方法：
2加减运算时，计算结果有效数字末位的位置应与各项中绝对误差最大的那项相同，例如，三个数据：43.78，0.0073，142.632相加，若各数末位都有±1个单位的误差，则应取舍这样三个数据值相加，43.78，0.01，142.63；
2乘除运算时，所得的积或商的有效数字，应以其中有效数字位数最低者为标准。如1.330.638 = 0.83
2若第一位有效数字≥8，则有效数字可多计一位，如
－36.654?0.0291=2.22310 。 这是因为8787可被看作三位有效
数字，其余各值都保留到三位，最后结果也保留三位；
2同样，若计算平均值时，如有四个或超过四个数时，则平均值的有效数字可增加一位；
2请注意“0”这个符号！紧接小数点后的0仅用来确定小数点位置，并不作为有效数字，但若写出0.870米，则最后一个0是有效数字，要算三位。同样如写成10的幂次方：7.33102毫米算二位，7.303102毫米就算三位。
2至于е??等常数的位数，可按运算中的实际需要取其位数。 【例14】 (1999年全国化学竞赛初赛试题)12.0g含2种化合物(由常见元素组成)的近白色固体溶于过量盐酸, 释放出2.94L气体(标准状
态), 气体密度为同温度下空气密度的1.52倍; 剩余的不溶性残渣含氧53.2%，既不溶于酸又不溶于稀碱溶液。通过计算分别写出2种化学物质的化学式。
【解题思路】
本题在解答中很容易猜想到2种化合物为MgCO3和SiO2，将之代入题中验证，完全吻合题给信息。但我们应该在此基础上思考是否还有其他物质也符合题设要求呢？势必要找寻一条严谨推理的解答途径。这也就要求根据题中信息进行推理和讨论；
与盐酸生成的气体的摩尔质量为
29.0 g·mol131.52 = 44.1 g·mol1，故此气体为CO2，可知其中一
－
－
种化合物为碳酸盐或碳酸氢盐。需要进行讨论：
（1）若为碳酸盐，设其化学式为M nCO3（n =1，2）。则
－
2.94L22.4L?mol?13（n M +60.0）g·mol1＜ 12.0 g，当n = 1时，M ＜ 31.6，BeCO3，MgCO3符合题意；当n =2时，M＜15.8，Li2CO3符合题意。
（2）若为碳酸氢盐，设其化学式为M(HCO3)n ，则
2.94L22.4L?mol?1×M?61.0ng·mol1 ＜ 12.0 g
－
n当n=1，M ＜30.6 ，NaHCO3，LiHCO3，NH4HCO3符合题意。当n=2，M ＜61.2，Mg(HCO3)2，Ca(HCO3)2，Be(HCO3)2符合题意。
在中学范畴中，Li、Be不为常见元素，上述涉及Li，Be的化合物不必写出。但命题者意图显然不是考查常见元素是什么，只是便于做题时先猜测后证实的思路形成。
另一种即不溶于酸也不溶于稀碱的常见固体化合物可能是SiO2，
高中化学奥林匹克竞赛辅导讲座 第20讲 赛前指导
