精选-高中化学极限思维解题法-文档资料

高中化学极限思维解题法
有些反应涉及多种物质的多种反应，也有时涉及多种物质之间的某些关系。

遇到纷杂交织情况难于判断时，常用到极限思维法。

如：
(1)判断反应物过量和生成物种类
可把某物质设为混合物中占100％或某反应中某物质100％反应，据以与题给数据比较，找出过量关系和生成物或剩余物的种类。

[例8]由Na2S04与Na2S03混合而成的粉末6克，与50毫升1摩／升的稀硫酸反应后，再加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀17475克。

求原混合粉术中Na2S03和Na2S04各重几克?
思路：
设所有混合粉末全是Na2S03，求出所需H2S04的值。

与题设H2S04值相比较，如求出与Na2S03作用的H2S04值小于或等于50毫升／摩／升时，则硫酸过量，故17475克沉淀应全是BaS04。

若求出H2S04的值人于题给的H2S04量，则H2S04不过量，故生成的17475克沉淀必为BaS04与BaS03的混合物。

Na2S03～H2S04
1261
6x极
解之，x极=0048(摩)
今有H2804：005×1—005(摩)超过x极，则H2S04过量，所以白色沉淀物质全是Bas04，其物质的量是17475／233—0075(摩)
则原混合物中Na2s04的物质的量为：
0075一005=0025摩，其重为0025×142=355(克)
Na2S03重=6-355=245(克)
(2)求一大系列化合物某成分的含量
遇到一大系列刊系物或类似同系物的元素百分含量的求解，可以将最简单的化合物为基础，找到相邻化合物间的关系，推到“无限”，用极限思维解题。

(例9]在沥青的蒸汽中，含有稠环芳烃，其中一些成分可视为同系物。

假如它们是萘(A)、芘(B)和蒽并蒽(c)，以此顺推，则还可以有(D)、(E)……等。

试求该系列化合物中，碳的最大百分含量。

并写出该系列化合物的通式。

(A)(B)(C)
思路：从A、B、C等相邻稠环芳烃问的Cc、H增加数目入手，如C10H8、C16H10、C22Hl2……问依次相著C6H2。

所以“同系物”通式可以萘的ClOH8为基础写成C10+6nH8+2n。

即在n=O、1、2、3……时得出从萘开始该系列中的各依次增大的物质。

找到每次递增的C6H2关系后，可列式为：limno。

(10+6n)c(10+6n)c+(8+2n)H×lOO％
一12×(10+6n)12×(10+6n)+1×(8+2n)×lOO％
一7274×100％一973％
若更加简化，可把相邻化合物逆增的差C6H2，简化为c3H，不论该系列的如何无限加长，此关系都是不变的，按最后到无限大的思路训算，应为：C％=12×312×3+1×lOO％=973％(3)某些取值范围的判断
近年取值范围型题经常出现，糟用极限思维找出“极值”关系，则较易找到思路。

例如两化合物可能发生两种反应，甲、乙过量反应各异。

可把两反应分别作为“极值”关系，即反应物在前一反应甲适当或过量，后一反应乙适量或过量。

以此为两个标准，在其上必甲过量，在其下必乙过量，在两极值之问的区域，也可找到对应的量的关系。

[例lO]向含有a摩明矾的溶液里，不断滴加含有b摩氢氧化钡的溶液。

当a与b的比值不同时，各应生成哪些沉淀?并用含a、b的数或式表示这些沉淀各自物质的量。

思路：
题述过程应为明矾与氢氧化钡的反应，生成氢氧化铝沉淀渐多，至最人量后又溶于过量碱直至完全溶解，硫酸钡沉淀随明矾中硫酸根的消耗而Bas04渐多，至硫酸根耗尽达最人极值。

解题时写出生成Al(OII)3和Bas04使KAl(s04)2中A13+与
s02—4恰沉淀完全的化学方程式作为一个极限。

再写出
Al(OH)3完全恰溶解，而S02—4恰全沉淀时的另一化学方程式作为另一个极限。

图示为(反应物比数单位为摩，下同)：2：3
2KAl(S04)2+3Ba(0H)22Al(0H)3+3Bas04+K2S04
明矾过量
l：2
KAl(S04)2+2Ba(OH)22BaS04+KAl02+2H20
氢氧化钡过量
氢氧化钡过量
先以两方程的极值为准，找到等量关系，再由过量找出某物质过量的关系，用“”或“一”表示；找出极值后，根据恰反应找等量关系，再按过量写出“”关系。

即：
①a：b=2：3时，生成BaS04b，Al(0H)323b，注意用b不用a，是因为a：b≥2：3时，明矾过量以Ba(OH)2b值为准计算。

于是a：b2：3，因Ba(OH)2消耗完仍为a：b=2：3时的沉淀量。

由此摒极值(1)解完。

②a：b≤l：2时，因Ba(OH)2过量，要以明矾的a值计算为准，所以数据要用a的关系。

生成沉淀只有Bas04，其量由KAl(S04)2计应为2aS02—4即2aBas04。

⑧找两极值之间区域，Al(0H)3渐溶时的关系，即找a：b在两标准反应之间的比例关系，实际由①②综合即得；
2：3≥a：b≥l：2时
(a)生成Bas04的量，因明矾S02—4耗尽，沉淀Bas04量仍为①所得，即b。

(b)生成Al(0H)3被溶后剩余的量：原有由①来
a(摩)AL(0H)3，它在生成要消耗OH一为(摩)。

即相当于把原b(摩)Ba(OH)2，用去32a(摩)。

所以多余的Ba(OH)2为b 一32a(摩)，即多余0H一为2b一3a(摩)。

由反应Al(OH)3+0H—A10—2+21120可知多余的(2b一3a)OH 一要溶去(2b一3a)Al(OH)3。

剩余Al(OH)3为a一(2b一3a)=4a一2b
把上述关系整理后的答案是(单位：摩)：
a：b≥2：3时，生成Al(OH)3为23b，Bas04为b
2：3≥a：b≥1：2时，生成Al(OH)3为4a一2b，Bas04为b
a：b≤1：2时，生成Bas042a。