合理的思维是解决问题的关键.doc

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1、合理的思维是解决问题的关键湖北枣阳一中姚森441200在解决一些相对较难的问题时,合理的思维是解决问题的关键.例:单质铁溶于稀HNO3的反应过程如下:(1)当n(HNO3)≥4n(Fe)时,发生的化学反应方程式(2)当n(HNO3)≤8n(Fe)/3时,发生的反应方程式(3)当8n(Fe)/3

2、16416516616为快速填完上表,你认为应该最好先确定b,c,d,e,f中的哪个?请说明理由:在解决此题时,对于(1),(2)两题属于基础问题,根据反应物量的关系可直接写出方程式,而第(3)小题难度相对较大,如果没有合理的思维很难找到解决方法.仔细分析此题,不难发现,此题就是方程式的配平问题。但由于Fe被氧化后生成Fe2+,Fe3+两种产物,而且两产物系数不定,给配平带来麻烦.能分析到这里应该是找到了问题的实质,但接下来很容易误入歧途.大多数人就会想到:既然是Fe2+,Fe3+的系数不定,就先确定一个系数d或e.假定确定d,根据

3、质量守恒可以确定e=16-d.那么d的取值该如何确定?1≤d≤16,可取的值太多,难以确定,而且先确定d可以的话,先确定e也是一样的,因为确定d,e是等效选择.因此d,e不是选择的对象.在氧化还原反应方程式配平中,最关键的一步是配平得失电子总数.既然从Fe元素化合价变化上不能确定,必然该从另一种元素—N元素化合价的变化上入手.先确定c.那么c的值该如何确定呢?在确定c的取值时,我们先用极值法确定它的范围.假定Fe全部转变为Fe2+,失去电子总数为32;假定Fe全部转变为Fe3+,失去电子总数为48.在此反应中N元素化合价从+5降到+

4、2,得到电子总数为3c,所以32<3c<48.即32/3

5、规律可寻的，它往往有几个基础题作为前奏，在解决基础问题的过程中，能够找到解题的合理的思路。如：（2004.全国湖北）密闭容器中有CO和空气的混合气体14L，用电火花引燃，充分反应后总体积为VL（假设所有体积均在同温同压下测定，且空气中氧气的体积分数以0.20计算，计算结果保留两位小数）（1）若CO和O2恰好反应，计算原混合气体中CO的体积分数（请写出必要过程）。答案（2）若反应后总体积数为V=13时，则原混合气体可能的组成为（可不填满，也可补充）第一种情况：V（CO）：V（O2）=第二种情况：V（CO）：V（O2）=第三种情况：V（

6、CO）：V（O2）=（3）反应后总体积数V的取值范围是在解(1)题时,CO和O2恰好完全反应（2CO+O2=2CO2），体积比为2∶1。设氧气体积为x，则CO体积为2x，空气体积为5x。CO体积分数为：2x/（2x+5x）=0.286。保留两为有效数字即为：0．29。在解（2）题时，主要是用体积差量法。每2体积CO与1体积O2反应，体积减少1体积。2CO+O2=2CO2△V212114-13=1L若O2反应完全，根据体积关系求出，O2体积为1L，则空气为5L，CO为9L，V（CO）：V（O2）=9：1若CO反应完全，根据体积关系求出

7、，CO体积为2L，则空气为12L，O2为2．4L,V（CO）：V（O2）=1：1．2在解(3)题时,实质就是找反应中气体体积差量最大值和最小值的问题。在（1）和（2）的解题过程中就已经为它设计好了思路。在（1）中，CO与O2恰好完全反应时，V（CO=4L，V（O2=2L，体积减少2L，最后剩余气体体积为12L。在（2）中，①若CO过量，气体体积减少量由O2计算。设O2体积为x（x<2L）。反应体积减少x，最后剩余体积为：14-x（x<2L），14-x>12L。②若Ｏ2过量，气体体积减少量由ＣＯ计算。设ＣＯ体积为ｙ（ｙ＜４Ｌ），反应体

8、积减少y/2，最后剩余气体体积为：14-y/2（y<4），14-y/2>12L。不论那种气体过量，最后剩余气体体积都比12L大。③当原气体全部为CO或O2时，剩余体积最大，为14L。因此，（3）题实际上就是（1）、（2）两题的答案一个