关于高中化学计算题中极值法的应用

辽宁省大连市庄河市高级中学(116400)

梁 旭●



关于高中化学计算题中极值法的应用

辽宁省大连市庄河市高级中学(116400)

梁 旭●

极值法的核心是化繁为简，减少未知量，根据题中条件分别求出极值，进而得到一定的范围值.

高中化学；计算；极值法

在高中化学学习过程中，同学们经常会发现有一些题目无法算出具体数值，此类题目通常出现在以氧化还原反应、酸溶(碱溶)、氢氧化物灼烧等为基形的计算题中，一般以选择题的命题，此时便可使用极值法来辅助解题.下面将通过两个典例来进行具体探讨.

A．7.5L B．9.5L

C．13.6L D．16.8L

点拨 在极值法这一大方向下穿插使用守恒法、捆绑法.(注：守恒法即以不同物质存在的某种共同数量特征建立关系；捆绑法即将两种物质合并作为一种物质来看.此处不做详细介绍)

①若只有Cu2S，则

又n(Cu2S)=0.075 mol，

又n(CuS)=0.15mol，

即对应n(e-)=1.2 mol，n(NO1.5)=0.6mol.

则V=0.6×22.4=13.44L.

综上所述，8.4L≤V≤13.44L.

即选A项.

小结 在氧化还原反应书写方程式时，有时氧化剂(或还原剂、氧化产物、还原产物)不止一种，则会因配比不同，可写出若干种方程式，为避免无方向性的尝试每一种配比，采用极限法，把其中一个当作零，求出极值，进而得到实际所求值的范围.

例2 已知：Fe5O7可以看作Fe2O3和Fe3O4的混合物．现有Fe、Fe2O3、Fe5O7混合物共0.1mol，加盐酸后固体全部溶解，共收集到0.01mol H2，且向反应后的溶液中加入KSCN溶液不显红色，则原混合物中铁的物质的量为( ).

A.0.05 mol B.0.06 mol

C.0.07 mol D.0.08 mol

点拨 由于反应物较多，过程较繁琐，可采用极值法.

解题分析 产生H2的反应为

①若0.1mol混合物中只有Fe、Fe2O3，则设n(Fe)=xmol,所以n(Fe2O3)=(0.1-x)mol,n(Fe3+)=2(0.1-x)mol.

由(*)得n(Fe)=xmol=0.55mol.

②若0.1mol混合物中只有Fe、Fe5O7，则设n(Fe)=ymol,所以n(Fe5O7)=(0.1-y)mol,由已知可得1mol Fe5O7可以看作1mol Fe2O3和1mol Fe3O4的混合物，又因为1mol Fe3O4可以看作1mol Fe2O3和1mol FeO的混合物,则可认为n(Fe2O3)=2(0.1-y)mol,n(Fe3+)=4(0.1-y)mol.

由(*)得n(Fe)=ymol=0.07mol.

综上所述，0.55mol

即选B项.

小结 当涉及多种金属(或金属氧化物)酸溶(或碱溶)的问题时，不同反应物之间既有相通之处，又存在相异的地方，此时则可以试着采用极值法化繁为简，使其中一个为零，求出极值，进而得到所求值的范围.

极值法非常巧妙，但并非所有题目都可一概而论，而是需要根据题目特征对方法进行筛选.一个适宜的解题方法会在考场上助你一臂之力.

G632

B

1008-0333(2017)13-0094-01