摘要:整体思维.就是对一些化学问题不纠缠细枝末节.纵观全局.从整体上析题.以达到迅速找到解题切人点.简化解题的目的. 例1.将1.92g Cu 投入到一定量的浓 HNO3 中.Cu 完全溶解.生成的气体越来越浅.共收集到标准状况下672mL气体.将盛此气体的容器倒扣在水中.求通入多少毫升标准状况下的氧气可使容器中充满液体. 解析:按一般解法解此题较为复杂.如果抛开细节.注意到它们间的反应都是氧化还原反应.把氧化剂和还原剂得失电子相等作为整体考虑.则可化繁为简.浓 HNO3 将 Cu氧化后自身被还原为低价氮的氧化物.而低价氮的氧化物又恰好被通入的氧气氧化.最后变成 HNO3 .相当于在整个过程中HNO3的化合价未变.即1 .92 g Cu相当于被通入的氧气氧化.由电子得失守恒知 ×2 = ×4 解之.V(O2 )=0.336L 即通入336mLO2即可. 例2.某种由K2S和Al2S3组成的混合物中.这两种组分的物质的量之比为3:2.则含32g硫元素的这种混合物的质量是 ( ) A.64g B.94g C.70g D.140g 解析:由K2S和Al2S3的物质的量之比为3:2.可将它们看作一个整体.其化学式为K6Al4S9.得K6Al4S9~~~~9S 630 9×32 X 32g 用此方法.答案很快就出来了.为70g. 答案:C 例3. 有5.1g镁.铝合金.投入500ml 2mol/L 盐酸溶液中.金属完全溶解后.再加入4 mol/L NaOH溶液.若要达到最大量的沉淀物质.加入的NaOH溶液的体积为多少? ( ) A.300 ml B.250 ml C.200 ml D.100 ml 解析:物质之间的转化为 Mg HCl Mg2+ NaOH Mg(OH)2 → Al3+ → Al(OH)3 Al H+ Cl- NaCl 从反应的整体来观察.原溶液里的Cl- 和加入的Na+都不参加反应.最终生成NaCl.即.n(HCl)=n( NaOH) V( NaOH)= n(HCl)/ c( NaOH)=2×0.5/4=250ml 答案:B 例4. 浅绿色的Fe(NO3)2溶液中.存在如下平衡: Fe2++2 H2O ⇌ Fe(OH)2+2H+ 若在此溶液中加入盐酸后.溶液的颜色将变 .其原因是 . 例5 .已知脂肪烃C4H10在光照条件下和氯气发生取代反应.问其一氯取代物可能有几种?而 解析:不少学生回答:2种.有些甚至是不假思索地口答的.还洋洋得意地说.C4H10有两种等效氢.所以一氯取代的同分异构体就是等效氢的数目.造成这样的错误.原因很大一部分在于学生没有从整体上考虑物质可能存在的结构.而是依靠记忆.或者仅凭上课模糊的印象.知道丁烷(CH3CH2CH2CH3)满足C4H10而答题的.这样答题情况.在一开始学习有机化学的时候.出现在很多学生的身上. 解题时应从C4H10整体进行考虑.由于题干中未告诉我们此分子式代表的具体是什么物质(这样的题干也是有机当中非常常见的一种情况).所以它可能是丁烷(CH3CH2CH2CH3).也可能是2-甲基丙烷((CH3)3CH).也就是说.首先要弄清C4H10本身就有两种同分异构体.接着用到“等效氢 的知识.判断出丁烷和2-甲基丙烷各有两种等效氢.所以一氯取代物应该可能有四种(Cl CH2CH2CH2CH3. CH3CH Cl CH2CH3.(CH3)3CCl.(CH3)2CH CH2Cl.) 二.逆向思维 逆向思维是指思维程序与通常相反.不是从原因来推知结果.而是从结果入手分析解题思路.逆向思维有它的独特性.能克服思维定势的消极影响.充分运用逆向思维来求解某些化学问题时.有时比正向思维来得更简单.更巧妙. 例1.a gCu可与含有bgHNO3的溶液恰好反应.若a: b = 4:10.5,则被还原的HNO3的质量为 ( ) A. b g B. g C.g D. g 解析:Cu与HNO3反应时因硝酸的浓度的不同.其还原产物也不同.若正向思维.则参加反应的Cu与被还原的HNO3之间的量的关系难以确定.但若考虑反应中未被还原的硝酸.则问题可迎刃而解.依题意知.参加反应的Cu为 mol.起酸作用的HNO3为mol.其质量为 mol×63g/mol = ag,进而可知被还原的HNO3的质量为(b-a)g , 因a : b = 4:10.5,即a = ,故被还原的HNO3的质量为g. 例2.锌粉.铁粉.镁粉的混合物4 g与一定质量25%的稀H2SO4 恰好完全反应.蒸发水分后.得固体物质100 g.则生成的氢气质量为( ) A.2 g B.3 g C.4 g D.5 g [解析]本题如果采用正向思维将锌.铁.镁的质量分别设未知数进行分析.计算.则过程非常复杂.头绪也较多.而采用逆向思维按以下思路解析:反应前后各元素的质量不变.由题意可知:锌.铁.镁三种金属全部参加反应.分别生成了硫酸锌.硫酸铁.硫酸镁.则蒸发水分后所得100 g固体物质(硫酸锌.硫酸铁.硫酸镁的混合物)中.包含锌.铁.镁三种元素总质量为4 g.其它的96 g则为SO4 的质量.继而根据反应中H2与SO4的关系.求得生成的氢气的质量为2 g. 由此可见逆向思维对培养思维的灵活性和敏感性是非常有益的. 例3.等质量的两种金属M和N分别与足量的稀硫酸反应.都生成+2价金属的硫酸盐和氢气.生成的氢气质量m与反应时间t的关系如下图 (1)比较M.N两种金属的活动性强弱 (2)由图中的两条直线还可以得出的结论有 [解析]本题给出的是金属与酸反应时生成的氢气质量与时间的曲线.很多学生会感到无从下手.若是逆向思考:曲线上升得越快.说明金属与稀盐酸反应得越剧烈.该金属的活动性越强.同时从图中可以看出M产生的氢气质量比N多.完全反应所需时间少. 例4.根据以下图推断(假设能发生反应的均反应完全) (1)若B是水.则A是 , (2)若B是酸溶液.则A是 , (3)写出C与BaCl2溶液反应的化学方程式: . 例5.在CO和CO2的混合气体中.氧元素的质量分数为64%.将该混合气体5㎏通过足量的灼热的氧化铜.充分反应后.气体再全部通入足量的澄清石灰水中.得到的白色的沉淀的质量是多少? [解析]本题如果按部就班.涉及到的反应较多.数据较多.计算繁琐.易于出错.而如果把握住最终反应产物是碳酸钙.采用逆向思维.找出碳酸钙和起始反应物CO和CO2的混合气体之间所存在的C-CaCO3守恒关系.则极易走出“山重水复 .迎来“柳暗花明 .
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