Ⅰ 高中化学有一种解题方法交极值法
极值法一般是对于两种物质的混合物进行的一种计算题,因为混合物中各物质的含量不确定,不能准确计算出某个物理量的值,只能计算该混合物的某个物理量的范围,也就是找该范围的两个极端值,如N2和O2的混合气体,由于不确定两种气体的含量,不能计算出混合气的平均相对分子质量,但我们可以知道两种极端情况,极端1——N2的含量约为100%时,此时混合气基本全是N2,相对分子质量约为28,极端2——O2的含量约为100%,此时混合气基本全是O2,相对分子质量约为32。实际上因为O2含量不确定,平均相对分子质量只能是一个范围,即混合气中O2越少,平均相对分子质量越接近28,混合气中O2越多,平均相对分子质量越接近32
Ⅱ 化学中的十字交叉法、差量、 原子守恒、极值法、平均值法具体是怎么用啊
极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。下面结合一些具体的试题,浅谈一下极值法在化学计算中的巧妙应用与技巧。
1、用极值法确定混合物的含量问题
例1 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,经分析含钠31.5%,含氯27.08%(以上均为质量分数),则混合物中Na2CO3的质量分数为( )
A.25% B.50% C.80% D.无法确定
解析:若混合物质量为100g,则可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假设这0.763mol的Cl-全部来自于KCl(即混合物为KCl和Na2CO3)则m(KCl)=56.84g,②假设这0.763mol的Cl-全部来自于NaCl(即混合物为NaCl和Na2CO3)则m(NaCl)=44.63g,因Cl-来自于NaCl、KCl两种物质,由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)。
答案:B
2、用极值法确定物质的成份
例2 某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是( )
A.Na B.K C.Rb D.Li
解析: 本题若用常规思路列方程计算,则很难解答此问题。但若将1.40g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属
①假定1.40g物质全是金属单质(设为R) ②假定1.40g全是氧化物设为R2O
则:R→ROH △m 则:R2O → 2ROH △m
MR 17 2MR+16 18
1.40 (1.79-1.40) 1.40 (1.79-1.40)
解得:MR=61 解得:MR=24.3
实际上1.40g物质是R和R2O的混合物,故R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。
答案:B
3、用极值法确定溶液的浓度
例3 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到0.2g氢气,并得到1L 密度为p g·cm-3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是( )
A.0.8g%/p B.0.48g%/p C.0.32g%/p D.0.7g%/p
解析:假设碱金属汞齐全部为碱金属(用M表示)时,则得:
2M+2H2O=2MOH+H2↑
2x 2
7g 0.2g
解得x=35,故碱金属汞齐中的碱金属可以为锂或钠,然后再根据具体的反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑、 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑计算可得0.8g%/p 、0.48g%/p
答案:AB
4、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量
例4 0.03mol Cu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol 。该混合气体的平均相对分子质量是( )
A.30 B.46 C.50 D.66
解析:设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为:x、y、z,根据题意得:x + y + z = 0.05①式,再由电子守恒可得:3x+y+2z=0.06 ②式。②式减去①式得:2x + z = 0.01 ③式。现讨论③、①式:
(1)假设x=0时,则z=0.01 mol,即N2O4物质的量的为极值0.01 mol、NO2为0.04 mol,可得此时气体的平均相对分子质量为:(92×0.01+46×0.04)/0.05 =55.2。
(2)假设z=0时,则x=0.005 mol,即NO物质的量的极值为0.005 mol、NO2为0.045 mol可得此时气体的平均相对分子质量为:(30×0.005+46×0.045)/0.05 =44.4。
故原混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间,故选B、C
答案:BC
5、用极值法确定反应物或生成物的取值范围
例5 将Mg粉放入盛有CO2和O2混合气体的密闭容器中充分燃烧 。(1)若Mg粉的质量为6.0g,反应后容器内O2剩余,则在反应后容器内的固体物质中一定含有 ,该固体的质量为 。(2)若Mg粉的质量为ag,混合气体的体积为bL ,反应后容器内O2有剩余,则在bL混合气体中V(O2) 的取值范围是 。(3)若Mg粉的质量仍为ag,混合气体的体积仍为bL ,反应后容器内无气体剩余,则反应后容器内固体物质质量的最大值是 。(气体体积均已折算成标况下的数据)
解析:本题涉及的化学反应有:2Mg+O2 2MgO 2Mg+CO2 2MgO+C ,又知CO2的氧化性比O2弱。(1)当反应后容器内有O2剩余时,则可推知镁完全反应;CO2没有反应,即反应后容器内的固体物质中一定含有MgO,根据2Mg+O2 2MgO计算可得m(MgO) =10g。(2)若求混合气体中V(O2) 的取值范围,就影响到极值法。假设氧气完全反应,根据2Mg+O2 2MgO可求得V(O2)=(7a/15)L,因而根据题意可知V(O2) 的取值范围:(7a/15)L<V(O2)<bL。(3)求反应后容器内固体物质质量的最大值时,可采用极端假设混合气体全部为CO2或O2,当全部为O2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+32×b/22.4)g=(a+10b/7)g;当全部为CO2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+44×b/22.4)g =(a+55b/28)g,然后经比较可得反应后容器内固体物质质量的最大值是(a+55b/28)g。
答案:(1)MgO 10g (2)(7a/15)L<V(O2)<bL (3)(a+55b/28)g
6、用极值法确定反应中的过量问题
例6 18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经过充分反应后排除气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6g,试计算原混合物中NaOH的质量分数。
解析:这是在密闭容器中进行反应,可能的反应有:NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O ---① 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O---②。究竟第②种情况是否发生,必须判断出NaOH与NaHCO3在反应①中何者过量,然后才能进行计算。若借助极值法,则很容易解答此问题。
假设NaOH与NaHCO3恰好完全反应,
NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O △m
40 84 106 18
x y (18.4-16.6)g=1.8g
解得:x=4g y=8.4g
因x+y=(4+8.4)g=12.4g<18.4g,故18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物不能恰好反应,所以存在过量问题,再由于NaHCO3受热能分解、NaOH则不能,因而知过量物质为NaOH。即原混合物中NaHCO3的质量为8.4g 、NaOH的质量为10g。故原混合物中NaOH的质量分数为:w(NaOH)% = (10 g/18.4g)×100%= 54.3%
答案:54.3%
7、用极值法确定反应的化学方程式
例7 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A。为了测定A的组成,进行如下实验:(1)当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时,测得其平均相对分子质量为51及61,则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为 和 ;
(2)取上述不同比例的混合气体各5 L ,分别在一定条件下充分反应,气体体积仍均为4L,则Cl2与NO2反应的化学方程式为: 。
解析:(1)依据混合气体平均相对分子质量的定义M=〔n(Cl2)×M(Cl2)+n(NO2)×M(NO2)〕/〔n(Cl2)+n(NO2)〕可求得Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为1/5和 3/5。由于总体积为5 L,故气体的组成:第一种,V(Cl2)=1 L、V(NO2)= 4L ;第二种,V(Cl2)=3L、V(NO2)= 2L。
(2)由题意知此反应的方程式只有一个,因在不同条件下混合气体的体积变化值相同,故说明不同比例的混合气体参加反应的量相同,进而推知在两种条件下肯定都存在一种反应物完全反应、另一种反应物过量情况,所以第一种情况是1 L Cl2完全反应;第二种情况是2L NO2完全反应,故可知1 L Cl2和2L NO2是恰好完全反应,故化学方程式为:Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl(体积之比等于化学式前面的系数之比)
答案:(1)1/5和 3/5 (2)Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl
巩固练习:
1.两种金属的混合物共12g,加到足量的稀硫酸中可产生1g氢气,该混合物可能是( )
A.A1和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Zn D.Mg和Fe
2.CO2 和NO共30mL,将混合气体通过足量的固体并充分反应后,气体体积缩小到20mL,原混合气体中NO的体积是( )
A.10mL B.15mL C.20mL D.25mL
3.在标准状况下,将混合后充入容器,倒置于水中,完全溶解无气体剩余。若产物不扩散,则所的溶液物质的量浓度(mol/L)的数值范围是( )
A.0<C<1/22.4 B.1/39.2<C<1/22.4 C.1/39.2<C<1/28 D.1/28<C<1/22.4
4.在一定条件下,对于可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)中的A、B、C的起始浓度分别为amol/L、bmol/L、cmol/L(均大于0),达到平衡后,测得A、B、C的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L。求:
(1)a、b应满足的关系是______________; (2) a的取值范围是_____________。
5.将适量CO2的通入含0.8gNaOH的碱溶液中,将产物在减压、低温下蒸干后得到1.37g固体物质。问(1)产物是什么物质?(2)通入CO2的质量为多少?
参考答案:1.A 2.C 3.C 4.(1)a-b=0.4 (2)0.4<a<1.3 5.(1)Na2CO3和NaHCO3 (2)0.66g
Ⅲ 化学计算题极值法的应用技巧
极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值,进行判断分析求得结果。
极值法解题的关键在于紧紧扣住题设的可能,选好极端假设的落点。
二、方法思路
极值法解题有三个基本的思路:(1)是把可逆反应假设为向左或者向右进行的完全反应;(2)把混合物假设成纯净物;(3)把平行反应分别假设成单一的反应。
极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题,假设为极值问题,使解题过程简洁,解题思路清晰,使问题化繁为简,变难为易,从而提高了解题速率。
三、巧思妙解
例1 将一定质量的Mg、Al、Zn的混合物与足量的H2SO4反应,生成2.8L标准状况下的H2,原混合物的质量可能是( )
A.2g B.4g C.8g D.10g
解析 本题可采用极端假设法。设混合物的成分分别仅仅只有Mg、Al、Zn之一,则生成2.8L标准状况下的H2,需Mg3g;需Zn8.125g;需Al2.25g。所以混合物的质量应该在2.25g∽8.125g之间,故答案为B、C。
例2 取0.04molKMnO4固体加热一段时间后,收集到a mol气体,在反应剩余的残留固体中加入足量的浓盐酸并加热,又收集到b mol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+形式存在于溶液中,则a+b的最小值为( )
A.0.04mol B.0.08mol C.0.10mol D.0.20mol
解析 由题意知反应的整体结果为:KMnO4→Mn2+,2O2-→O2↑,2HCl→Cl2↑,因此,0.04molKMnO4分解过程中得电子数:n (e-)=0.04mol×5=0.20mol,生成b mol Cl2过程中失电子数:n(e-)=2b mol,生成a molO2过程中失电子数:n(e-)=4a mol。根据得失电子守恒,有:4a+2b=0.2,即a+b=0.1。
当a取最大值时(即KMnO4受热完全分解),a+b可取最小值。由:
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
2mol 1mol
0.04mol 0.02mol
当a=0.02mol时,a+b=0.1mol-0.02mol=0.08mol。故答案为B。
例3 常温下,向20L真空容器中通入a mol H2S和b mol SO2(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5)。反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度是( )
A.24.5g/L B.14.4g/L C.8g/L D.5.19g/L
解析 若容器中充入的全部是H2S气体,气体最大密度为:5mol×34g·mol-1/20L=8.5g/L。若容器中充入的全部是SO2气体,气体最大密度为:5mol×64g·mol-1/20L=16g/L。因2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l),则只有H2S与SO2反应后SO2有剩余时,气体才可能达到最大密度。
取a的最小值a=1,取b的最大值b=5,反应后剩余气体是SO2,且n(SO2)剩余值最大,为4.5mol,则此时气体密度:ρ=4.5mol×64g·mol-1/20L=14.4g·mol-1。故正确答案为B。
Ⅳ 化学计算极值法
把问题的条件放大到极限,用异常的思维去考虑问题。从不可确定的条件到最为极端的已知条件求解未知结论,这是常用思想。
比如某硝酸铵样品中N的质量分数为20%,明显含有杂质,求杂质可能是什么,ABCD几个选项。那么极限思维就是认为该样品中全部是杂质,杂质占样品百分比为100%,那么要想N的质量分数为20%,所以杂质中的N元素质量分数最多只能有20%,这样就可以轻易选出答案了。
Ⅳ 高二化学的极值法,求教
甲烷和丙烷的混合气体1L,问完全燃烧时消耗氧气的体积,然后给出4个选项,这时就要用极值法了,假设全为甲烷,则消耗2L,假设全为丙烷则消耗5L。所以答案就在2L到5L之间。
这就是极值法
Ⅵ 什么是极值假设法 求详细 !!(化学)
我结合这道题和你说一下。
镁在空气中燃烧不仅与氧气反应,还与氮气反应(3Mg+N2═Mg3N2),现有12克镁在空气中充分燃烧,生成物的质量可能是()
A.20克B.16.7克C.15克D.18克
极值法就是假设镁全和氧气都反映,这时生成20克氧化镁,镁全和氮气反应,生成16.7克氮化镁。答案就是两个极端数值中间的那个,因为无论镁怎么反应,生成物都会在这之间。
自己体会一下。。。。。
Ⅶ 麻烦请详细解释一下化学极值法(高一)
化学极值法就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。
一、
极值法解题的基本思路
1、把可逆反应假设成向左或向右进行的完全反应。
2、把混合物假设成纯净物。
3、把平行反应分别假设成单一反应。
二、极值法解题的优点
极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚地化学问题假设为极值问题,使解题过程简化,解题思路清晰,把问题化繁为简,由难变易,从而提高了解题速度。
Ⅷ 化学中的极值法是什么意思啊 怎么用
极限法一般是在化学计算中使用的方法。
举个例子:1mol的H2和CO的混合物,完全燃烧,能否消耗1mol的O2?
采用极限法。假设1mol都是H2,需要O2 0.5mol,假设1mol都是CO,需要O2 0.5mol。
所以1mol的H2和CO的混合物,完全燃烧,能否消耗1mol的O2?这个就是错的。
Ⅸ 化学极值法怎样用的
如图
Ⅹ 初中化学中的均值法、极值法问题怎么做要例题!
认真看,很简单的!!例子都有了!均值法、例子:由两宗金属组成的混合物30g,与足量稀盐酸反应,得到1gH2,则该混合物的组成可能是:
A.Na和Al
B.K和Mg
C.Zn和Cu] 其实很简单 就是将反应物换算成相同价态。看好题目!假设都换算成1mol金属生成1mol氢气 混合物30g 得到1gH2(0.5mol)
则两种金属都为二价时 相对原子质量一定要一个大于60 一个小于60
钠为正一价 换算成正二价 相对原子质量为46
铝为正三价 换算成正二价 相对原子质量为18
钾为正一价 换算成正二价 相对原子质量为78
镁为正二价 换算成正二价 相对原子质量为24
锌为正二价 换算成正二价 相对原子质量为65
铜不与酸反应产生氢气 相对原子质量为无穷大
所以只有B可以。 极值法在物质组成明确,列方程缺少关系无法解题时,可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值,再结平均值原则确定正确答案。例1某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是( )(A)Na (B)K (C)Rb (D)Li解析 本题若用常规思路列方程计算,很可能中途卡壳、劳而无功。但是如果将1.4g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属假定1.4g物质全是金属单质(设为R) 假定1.40g全是氧化物设为R2O则:R→ROH △m 则:R2O → 2ROH △mMR 17 2MR+16 181.40 (1.79-1.40) 解之MR=61 1.40 (1.79-1.40) 解之MR=24.3既然1.40g物质是R和R2O的混合物,则R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。答案为B