如何应用讨论法解题

文/杨基鄂

??一、讨论法的涵义
??讨论法是化学计算中的一种常用方法。这种方法多用于计算题在缺乏条件,求解时一个方程中出现几个未知数以及一些用字母表示的过量计算,不能得到定解时需要在分析推理的基础上通过某些假设条件,加以讨论才有定解。
??二、讨论法解题的一般思路
??用讨论法解计算题,先要分析条件与求解问题之间的联系,建立讨论模型,然后形成解题的方法。如列出二元一次方程或写出并列的各个化学方程式(或离子方程式)等,按顺序分析排查,确定答案。现举例加以说明。
??三、讨论法的解题方法
??例1.某金属氧化物的式量为M,该金属同种价态的氯化物的式量为N,则该金属元素的化合价为(  )。
??A.(2N-M)/55  B.[2(N-M)]/55
??C.(2M-N)/55   D.[2(M-N)]/55
??解:设该金属相对原子质量为A,化合价为x。
??(1)当x为奇数时,有R2,RCl

则有

2a+16x=M

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a+35.5x=N

??解得?55x=2N-M,
     x=(2N-M)/55
??(2)当x为偶数时,有RO(x/2),RCl

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则有

a+8x=M

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a+35.5x=N

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??解得 27.5x=N-M
??x=(N-M)/27.5=[2(N-M)]/55
??故选A、B。
??例2.已知2A+3B=6C+D式中A是含X、Y两种元素的化合物,B是只含Z元素的单质,C和D均是双原子分子。试确定A、B、C、D的化学式。
??解:设A的化学式为X,B的化学式为Z,则原式可改写为: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为正整数,e=2。
??若e=2,得a=4-b。
??讨论:(1)当b=1,a=3?则:
??2XY+3Z2=6XZ+Y2
??即A为XY,B为Z2,C为XZ,D为Y2符合题意。
??(2)当b=2,a=2,则2X22中X、Y两元素都只有4个原子,不能形成C分子,不合题意,故舍去。
??(3)当b=3,a=1,则:
??2XY+3Z2=6YZ+X2
??即A为XY,B为Z2,C为YZ,D为X2符合题意。
??答:略
??例3.在120℃时VLCO和某气态烯烃的混合气体与足量的O2混合点燃,充分燃烧后恢复到原来温度测得反应前后的体积不变。试求该烯烃可能的分子式及它在混合气体中的体积分数?
??解:设气态烯烃分子式为C2N,体积分数为x。
?  C2N+(3/2)NO2NCO2+NH2O  ?ΔV增加
??  x  ?? 1.5nx    ?    2nx?  0.5nx-x
??  2CO+O22CO2  ?   ?ΔV减少
??  1-x    ??   ??   ??(1-x)/2
??概括反应前后体积不变,即体积守恒:
??则有?0.5nx-x=(1-x)/2,nx-x=1,x=1/(N-1)。
??讨论:(1)当N=2时,x=1。乙烯C24占100%,CO为0。
??(2)当N=3时,x=(1/2)。C和CO各占50%。
??(3)当N=4时,x=(1/3)。C4占33.3%,CO占66.7%。
??答:该烯烃可能的分子式及体积分数分别为:
??C24占100%,C占50%,C4占33.3%。?
??例4.某气态烃与O2的混合气体,在一密闭容器中完全燃烧(设反应前后温度相同且高于100℃),经测定反应前后混合气体的压强并不发生变化,则该气态烃可能是哪种烃?
??解:据阿伏加德罗定律的推论:(p/p2)=(N/N2
??设该烃为C,本题为等压,故N=N2
??  C+[x+(y/4)]O2 xCO2+(y/2)H2
??  1mol  [x+(y/4)]mol  xmol  (y/2)mol
??依题意 1+x+(y/4)=x+(y/2),解得:y=4。
??讨论:(1)当x=1、y=4为甲烷CH4
??(2)当x=2、y=4为乙烯C24
??(3)当x=3、y=4为丙炔或丙二烯C4
??(4)当x=4、y=4为乙烯基乙炔C44
??答:该气态烃可能为CH4、C24、C4、C44
??此类型的题在高考和竞赛题中可经常碰到,解题过程对训练学生的思维能力、想像能力和知识的运用能力都很有帮助,因而在教学中应予以足够的重视。

 

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