巧用反证逆向解题

2016-12-16 02:52福建省南平市高级中学353000
数理化解题研究 2016年22期
关键词:反证法化学平衡电离

福建省南平市高级中学(353000)

蔡 珺●



巧用反证逆向解题

福建省南平市高级中学(353000)

蔡 珺●

反证法是一种数学方法,是培养逆向思维的良好途径,有利于提高学生的思维敏捷性和创造性,反证法在高中化学教学中也经常被运用.有时在化学解题中运用反证法,往往会收获事倍功半的效果.下面是反证法在几种常见题型的应用.

一、电解质溶液问题

例1 甲乙两瓶氨水的浓度分别为1 mol·L-1和0.1mol·L-1,则两瓶氨水中c(OH-)之比____10(填“大于”,“小于”,或“等于”).

解析 先假设甲乙两瓶氨水电离度 相同,因为c(OH-)=c(NH3·H2O)×α,甲氨水浓度是乙10倍,所以c(OH-)之比为10,但实际上溶液越稀电离程度越高,所以乙电离程度比甲大,两瓶氨水中c(OH-)之比小于10.

例2 常温下,向pH为12的NaOH溶液中加入pH=2的HAc至pH=7,所得溶液的总体积____20mL(填“大于”,“小于”,或“等于”).

解析 先假设所得溶液的总体积为20mL,则加入的为HAc 10mL,因为HAc为弱酸,部分电离,NaOH为强碱,完全电离,由两溶液pH得,HAc溶液中c(H+)与NaOH溶液中c(OH-)相等,所以HAc浓度大于NaOH浓度.反应后溶液中为HAc和NaAc,而HAc的电离程度远大于NaAc的水解程度,溶液呈酸性,与pH=7矛盾,所以加入的酸应小于10 mL,即所得溶液总体积小于20 mL.

点拨 电解质溶液问题的解答对学生综合思维分析能力要求较高,在掌握电解质电离、水解特点的基础上,结合所学知识,巧妙合理运用反证法,可以大大简化问题,迅速找到解题思路.

二、化学平衡问题

解析 等效平衡问题是高考的必考题型,解决这类问题要明白等效平衡的条件以及影响化学平衡移动的因素.先假设密闭容器中加入2mol的A和2mol的B,反应与原平衡等效,此时物质A的体积分数为a%,再恢复起始物质的量,即相当于拿出1mol的B物质,平衡向逆反应方向移动,A的体积分数增加,所以平衡后A的体积分数大于a%.

A.等于p% B.大于p%

C.小于p% D.无法判断

解析 这道题主要考察影响化学平衡移动的条件,假设已也是等压过程,则甲、乙两反应是等效平衡,甲、乙反应过程SO2转化率相等,而正反应是体积减小的反应,所以要恢复原条件,就要给乙增大体积,增大体积压强减小,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低,所以乙中的SO2转化率小于p%.

点拨 用反证法解决化学平衡问题,要牢记恒温恒容,恒温恒压下平衡等效的条件.解题时分清类别,构造出等效平衡,再恢复至原条件,再次判断平衡的移动方向.

三、混合物的计算

例5 将一块严重腐蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末,在空气中充分灼烧成CuO,固体质量的变化情况可能是( ).

A.增重30% B.增重10% C.不变 D.减轻30%

点拨 对待这种要求确定混合物成分的题,应该用“反证法”假设两种极端情况,分两种情况进行讨论,分别计算出两种极端情况下的结果,则正确答案就在两个结果确定的区间之间.

反证法巧在灵活,逆向解决问题,往往能使问题简化,可以避开许多不必要的讨论,结合具体问题,灵活运用反证法,学生解题效率会有很大提高.

G632

B

1008-0333(2016)22-0079-01

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