极值法在化学计算中的妙用,本文主要内容关键词为:极值论文,妙用论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
极值思想是一种重要的数学思想方法。化学上所谓的“极值法”主要是解决因题中数据不足而感到无从下手的计算题或混合物组成的判定题,采用极端假设方法分析解决化学问题,常能够把问题化繁为简、化难为易,达到事半功倍的效果。现将常见题型归纳如下。
一、判定反应物
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,则此碱金属可能是()
A.NaB.KC.RbD.Li
分析 若用常规思路列方程计算,很难解答此题,但若将1.40g混合物假设成碱金属或氧化物,即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,进一步即可确定是那一种碱金属。
①假设1.40g物质全部是金属单质(设为R)
则 R——ROH
MM+17
1.401.7 9
M=61
实际上1.40g物质是R和的混合物,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,答案为B。
二、判定杂质
七、判定反应物或生成物的取值范围
例7 将Mg粉放入盛有和混合气体的密闭容器中充分燃烧.
①若Mg粉的质量为6.0g,反应后容器内剩余,则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a g,混合气体的体积为b L,反应后容器内有剩余,则在b L混合气体中V()的取值范围是______。
③若Mg粉的质量仍为a g,混合气体的体积仍为b L,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准状况下的数据)
分析 本题涉及的化学反应有:
八、判定反应中的过量问题
例8 18.4g NaOH和固体混合物,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。
分析 这是在密闭容器中进行的反应,可能的反应有:
由上述解题过程不难发现,极值法只能找到符合题意的可能的极大值或极小值,而无法确定实际值,但它弥补了中学化学知识的不足,是解答某些选择题与半定量填空题的一把金钥匙。