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如何應用討論法解題

文/楊基鄂

??一、討論法的涵義
??討論法是化學計算中的一種常用方法。這種方法多用于計算題在缺乏條件,求解時一個方程中出現幾個未知數以及一些用字母表示的過量計算,不能得到定解時需要在分析推理的基礎上通過某些假設條件,加以討論才有定解。
??二、討論法解題的一般思路
??用討論法解計算題,先要分析條件與求解問題之間的聯系,建立討論模型,然后形成解題的方法。如列出二元一次方程或寫出并列的各個化學方程式(或離子方程式)等,按順序分析排查,確定答案。現舉例加以說明。
??三、討論法的解題方法
??例1.某金屬氧化物的式量為M,該金屬同種價態的氯化物的式量為N,則該金屬元素的化合價為(  )。
??A.(2N-M)/55  B.[2(N-M)]/55
??C.(2M-N)/55   D.[2(M-N)]/55
??解:設該金屬相對原子質量為A,化合價為x。
??(1)當x為奇數時,有R2,RCl

則有

2a+16x=M

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a+35.5x=N

??解得?55x=2N-M,
     x=(2N-M)/55
??(2)當x為偶數時,有RO(x/2),RCl

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則有

a+8x=M

試題詳情

a+35.5x=N

試題詳情

??解得 27.5x=N-M
??x=(N-M)/27.5=[2(N-M)]/55
??故選A、B。
??例2.已知2A+3B=6C+D式中A是含X、Y兩種元素的化合物,B是只含Z元素的單質,C和D均是雙原子分子。試確定A、B、C、D的化學式。
??解:設A的化學式為X,B的化學式為Z,則原式可改寫為:2Y+3Z=6C+D,按原子守恒定律:2(a+b)+3e=2×6+2=14
??整理后得:a+b+(3/2)e=7,a、b、e為正整數,e=2。
??若e=2,得a=4-b。
??討論:(1)當b=1,a=3?則:
??2XY+3Z2=6XZ+Y2
??即A為XY,B為Z2,C為XZ,D為Y2符合題意。
??(2)當b=2,a=2,則2X22中X、Y兩元素都只有4個原子,不能形成C分子,不合題意,故舍去。
??(3)當b=3,a=1,則:
??2XY+3Z2=6YZ+X2
??即A為XY,B為Z2,C為YZ,D為X2符合題意。
??答:略
??例3.在120℃時VLCO和某氣態烯烴的混合氣體與足量的O2混合點燃,充分燃燒后恢復到原來溫度測得反應前后的體積不變。試求該烯烴可能的分子式及它在混合氣體中的體積分數?
??解:設氣態烯烴分子式為C2N,體積分數為x。
?  C2N+(3/2)NO2NCO2+NH2O  ?ΔV增加
??  x  ?? 1.5nx    ?    2nx?  0.5nx-x
??  2CO+O22CO2  ?   ?ΔV減少
??  1-x    ??   ??   ??(1-x)/2
??概括反應前后體積不變,即體積守恒:
??則有?0.5nx-x=(1-x)/2,nx-x=1,x=1/(N-1)。
??討論:(1)當N=2時,x=1。乙烯C24占100%,CO為0。
??(2)當N=3時,x=(1/2)。C和CO各占50%。
??(3)當N=4時,x=(1/3)。C4占33.3%,CO占66.7%。
??答:該烯烴可能的分子式及體積分數分別為:
??C24占100%,C占50%,C4占33.3%。?
??例4.某氣態烴與O2的混合氣體,在一密閉容器中完全燃燒(設反應前后溫度相同且高于100℃),經測定反應前后混合氣體的壓強并不發生變化,則該氣態烴可能是哪種烴?
??解:據阿伏加德羅定律的推論:(p/p2)=(N/N2
??設該烴為C,本題為等壓,故N=N2
??  C+[x+(y/4)]O2 xCO2+(y/2)H2
??  1mol  [x+(y/4)]mol  xmol  (y/2)mol
??依題意 1+x+(y/4)=x+(y/2),解得:y=4。
??討論:(1)當x=1、y=4為甲烷CH4
??(2)當x=2、y=4為乙烯C24
??(3)當x=3、y=4為丙炔或丙二烯C4
??(4)當x=4、y=4為乙烯基乙炔C44
??答:該氣態烴可能為CH4、C24、C4、C44
??此類型的題在高考和競賽題中可經常碰到,解題過程對訓練學生的思維能力、想像能力和知識的運用能力都很有幫助,因而在教學中應予以足夠的重視。

 

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