江苏省射阳县陈洋中学 (224300)
姚 娟●
运用反证法巧解化学题
江苏省射阳县陈洋中学 (224300)
姚 娟●
反证法起初是数学中的解题思想,基本思路是先假设一个结论,然后根据题中的条件经过推理后推翻这个结论或者得出另一个结论.在化学中,继续沿用这种思想,开辟一种全新的解题思路,简化解题过程,达到事半功倍的效果.
例1 在标准状况下,将NO、NO2和O2混合后充满容器倒置于水槽中.充分水反应后,水恰好充满容器,若溶质不扩散,求容器内生成的HNO3的物质的量浓度c的范围.
反证法的应用很好地简化了复杂的中间过程,只需要考虑极端情况,然后根据反证法得出新的结果,极大的减少了运算和思考时间.
A.保持温度压强不变,充入惰性气体,则有a=b
B.若将压强增大至原来的两倍c(A)变为原来的1.5倍,则可判定平衡正移
C.保持温度容积不变,充入A气体,则a
D.若a=b,则容器中一定使用了催化剂
解析 本题并没有直接的告诉反应是否放热、吸热,平衡是否发生移动.利用假设法,先假设平衡不发生移动.则压强增大为原来两倍的情况下,A的浓度也应为两倍,但是却是1.5倍,则可确定反应像正反应方向进行,故B正确.A选项中实际是减小压强,平衡逆移,则应该是a
本题中反证法与化学平衡的结合,突破了反证法只应用于无机反应这一局限,在打开学生视野的同时鼓励学生发现问题、探索问题、解决问题.
例3 已知有一白色粉末是由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4、MgCl2中的一种或几种组成.某同学欲探究这一粉末的组成,做了如下实验:①取少量粉末,加水溶解,得无色透明溶液;②取①中溶液少量,加入NaOH溶液,无明显现象发生;③另取少量粉末,加入稀盐酸,无明显现象发生.
(1)请你根据该同学实验所得现象,推测这一粉末的可能组成____.
(2)若推测该粉末只由Na2SO4组成,请你在该同学实验基础上设计后续实验,以确定这包粉末的组成.[可供选择的试剂有:AgNO3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(NO3)2溶液]( 微溶于水,当作沉淀)
步骤一:取①中溶液少量于试管中,滴加过量____现象:____,说明____存在.化学方程式____.
步骤二:静置后,取步骤一中少量上层清液于试管中,加入____溶液,现象:____,说明原粉末中无____,所以该粉末组成为____.
解析 此题中所给的物质不多,可以利用不同化合物之间相互反应时的现象或者反应物的状态淘汰一些情况,同时再利用题目中所给的条件来确定或者排除其他情况,最终得出结果.
假设有硫酸铜,则实验①不成立.(溶液应该是蓝色)假设有氯化镁,则实验②不成立.(应该有沉淀生成).假设有碳酸钠,则实验③不成立(应有气泡冒出).至此只有氯化钠和硫酸钠没有涉及到,故它们是可能存在的.可以作出三种推测,即:①只有氯化钠②只有硫酸钠③氯化钠和硫酸钠的混合物;
本题型常见于高考化学大题中的物质组成判断题,此类题常用的方法是根据题中的现象进行筛选过滤,运用反证法可以逐一否定或者肯定某些物质是否存在.同时反证法的运用也可以让思路更加明确,不会漏掉可能的情况.
用反证法去思考问题是化学中常用的一种方法,从问题的侧面或者反面入手,寻找与之相矛盾甚至相反的命题往往会使受阻的思维豁然开朗、柳暗花明.高考作为一种选拔性考试,主要考查考生的能力,而反证法中体现的逆向思维正是此方法的完美体现.
G632
B
1008-0333(2016)22-0067-01