高中化学-极端假设法.ppt

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1、极端假设法极端假设法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。其主要应用于：（1）用极值法确定混合气体的平均相对分子质量；（2）用极值法确定物质的质量；（3）用极值法确定物质的成分；（4）用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围；（5）用极值法确定杂质的成分。1、原理：极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或判断混合物组成的题目，采用极

2、端假设（即为某一成分或者为恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂的问题具体化、简单化，可达到事半功倍的效果。【理论阐述】2、解题一般思路：（1）根据题目给定的条件和化学反应原理，确定不确定条件的范围；（2）计算相应条件下的最大值或最小值；（3）综合分析得出正确答案。1、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量两种气体组成的混合气体的平均相对分子质量肯定介于两种组成气体的相对分子质量之间，三种气体组成的混合气体平均相对分子质量肯定介于三种组成气体相对分子质量最大值和最

3、小值之间，但这个范围太大，依据题目内在关系和极值法可使范围更加准确。【典例导悟】【典例1】0．03mol铜完全溶于硝酸，产生混合气体(NO、NO2、N2O4)共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是()A．30B．46C．50D．66【解析】本题多采用极值法求解。由于NO的相对分子质量是30，则A项是不可能的。设混合气体平均相对分子质量为M，然后分两种情况分析：(1)假设混合气体为NO和NO2，物质的量分别为x和y，则有：3x+y=0.03×2，x+y=0.05。解得：x=0.005mol,y=0.04

4、5mol，M==44.4。(2)假设混合物气体为NO2和N2O4，物质的量分别为x和y，则有：x+2y=0.03×2，x+y=0.05。解得：x=0.04mo1，y=0.01mol，M==55.2。【答案】BC2、用极值法确定物质的质量在物质组成明确，列方程缺少关系式无法解题时，可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值，再结合平均值原则确定正确答案。【典例2】将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（）A.2gB.4gC.8gD.10g【解析】本题

5、给出的数据不足，故不能求出每一种金属的质量，只能确定取值范围。三种金属中产生等量的氢气消耗金属质量最大的为锌，质量最小的为铝。故假设金属全部为锌，可求出的金属质量为8.125g，假设金属全部为铝，可求出的金属质量为2.25g，故金属的实际质量应在2.25g～8.125g之间。【答案】BC3、用极值法确定物质的成分根据金属的性质及组成进行极端假设得到有关的极值，再结合平均值（平均相对分子质量、平均物质的量等）原则得到正确的答案。【典例3】某合金20g与稀硫酸反应生成22.4L（标准状况）H2，则此合金中一定含有的金属

6、是（）A．NaB．CuC．AlD．Fe【解析】假设该合金为+2价活泼金属，则与稀硫酸反应生成1molH2，该金属的摩尔质量为20g/mol，根据假设，+2价Na的摩尔质量为46g/mol；Cu不反应；+2价Al的摩尔质量为18g/mol；+2价铁的摩尔质量为56g/mol。故此合金中一定含有Al。【答案】C4、用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围由于可逆反应总是不能完全进行到底的，故在可逆反应中，分析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标明确，方法简便，范围正确的目的。【典例4】在一密闭容器中

7、进行反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol•L-1、0.1mol•L-1、0.2mol•L-1，当反应达平衡时，可能存在的数据是()A．SO2为0.4mol•L-1，O2为0.2mol•L-1B．SO2为0.25mol•L-1C．SO2、SO3均为0.15mol•L-1D．SO3为0.4mol•L-1【解析】假设0.2mol•L-1SO3完全转化为SO2和O2，平衡时SO2为0.4mol•L-1，O2为0.2mol•L-1，这是不可能的；假

8、设0.2mol•L-1的SO2和0.1mol•L-1O2完全转化为SO3，平衡时SO3为0.4mol•L-1，由于该反应是可逆反应，因此AD错误；依据原子守恒，不管反应向哪个方向进行，平衡后SO2和SO3的浓度一定不再相等，故C错误。【答案】B5、用极值法确定杂质的成分在分析混合物杂质成分时，可以将主要成分与杂质成分极值化考虑，然后与实际情况比较，那么就能迅