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1、高考化学解题方法系列专题高考化学解题方法系列专题 专题专题 7极限法极限法极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围。例例 1 ：在 120时分别进行如下四个反应：A2H2S+O22H2O2S B2H2S+3O2=2H2O+2SO2CC2H4+3O2=2H2O+2CO2 DC4H8+6O2=4H2O+4CO2（l）若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体总压强（P）分别符合关系式 d前=d后和 P前P后的是 ；符合关系式 d前=d后和 P前=P后的是 （请填写反应的代号） 。（2）若反应在压强恒定
2、容积可变的容器内进行，反应前后气体密度（d）和气体体积（V）分别符合关系式 d前d后和 V前d后和 V前V后的是 （请填写反应的代号） 。 方法：方法： 从反应物全部变成生成物来作极限判断。解析：解析： （1）在容积固定的容器内，四个反应的反应物和生成物中除硫单质外均为气体，总结：总结：解本题还应用了物理学中气态方程和化学中的阿伏加德罗定律。这是一道物理和化学学科间综合试题，体现了当今的命题方向。例例2 ：把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300mg,则该氯化镁中的杂质可能是（ ）A氯化钠 B氯化铝 C氯化钾 D氯化钙方法：方法：采用极值
3、法或平均分子量法。解析：解析：解法一：（极值法）假设 95mg 全为 MgCl2，无杂质，则有：MgCl2 2AgCl95mg 2143.5mg生成沉淀为 287mg，所以假设 95mg 全部为杂质时，产生的 AgCl 沉淀应大于 300mg。总结：总结：极值法和平均分子量法本质上是相同的，目的都是求出杂质相对分子量的区间值，或者杂质中金属元素的原子量的区间值，再逐一与选项比较，筛选出符合题意的选项。例例3 ：在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行如图所示的可逆反应.各物质的起始加入量如下:A、B和C均为4.0mol、D为6.5 mol、F为2.0 mol,设E为x
4、mol.当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于反应器的正中位置.请填写以下空白:(1)若x=4.5,则右侧反应在起始时向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行.欲使起始反应维持向该方向进行，则x的最大取值应小于 .(2)若x分别为4.5和5.0，则在这两种情况下,当反应达平衡时，A的物质的量是否相等? (填“相等” 、 “不相等”或“不能确定”).其理由是： 。方法：方法：解答该题时，首先要考虑两侧都达到平衡时物质的量必须相等，然后要从完全反应的角度去考虑极大值，因是可逆反应，所以又应小于极大值。至于第(3)问，应从两平衡体系的相互关系去分析
5、，即两体系温度始终相同。解析：解析：(1)已知左侧平衡时总物质的量为12.0 mol，因此右侧达到平衡时的总物质的量应为12.0 mol。现x = 4.5, 则右侧起始时混合物的物质的量为4.5 + 6.5 + 2.0 =13。 反应在起始时必须向正反应方向进行才能使物质的量变成12mol。确定x的最大取值应小于多少，可通过两种方法求解。方法一：假定加入的x molE完全转化时，则D余（6.5 x/2）mol，F共有（2.0 + x）mol，由（6.5 x/2） + （2.0 + x） = 12.0 ，解得 x = 7.0 。则欲使起始反应维持向正反应方向进行，则x的最大取值应小于7。方法二：
6、设达平衡时E的消耗量为2amol。起始时: 6.5 x 2.0平衡时: 6.5-a x-2a 2.0+2a因左侧反应混和物总的物质的量为12mol，所以达平衡时右侧反应需满足:(2)因为这两种情况是在两个不同温度下达到化学平衡的，平衡状态不同，所以 A 的物质的量也不同。总结：总结：压强对平衡体系的影响在众多的可逆反应分析中经常出现，此类试题要求考生既要分析平衡状态，又要分析相互影响，有时还要考虑极限值问题。例例 4 ：pH = 5 和 pH = 3 的两种盐酸，以等体积混合溶液的 pH 是（ ）A 2 B 3.3 C 4 D 8方法：方法：根据端值及平均值分析。解析：解析：根据平均值原则，端
7、值一平均值端值二，不可能为 A，D，而 pH 是对 c(H+)取负对数后得到的值，不是简单地将 pH1和 pH2相加求算术平均数，所以不可能是 C 。以此答案只能为 B。总结：总结：此题也可根据两强酸等体积混合后巧用 pH混 = pH小 + 0.3 获得结果。例例 5 ：取 3.5 g 某二价金属的单质投入 50g 溶质质量分数为 18.25%的稀盐酸中，反应结束后，金属仍有剩余；若 2.5g 该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中，等反应结束后，加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为 ( )A24 B40 C56 D65方法：方法：采用极限值分析，找出金属的相对原子质量的范围
8、，而后对照选项获得结果。例例 6 ：在一定条件下，气体 A 可发生如下反应：2 A(g) B(g）+3 C(g） 。若已知所得混合气体对 H2的相对密度为 4.25。则 A 的式量可能是（ ）A8.5 B 16 C 17 D34 方法：方法：采用极值法分析。解析：解析：假设 A 物质没有发生反应，则 A 的式量 为 8.5。如果 A 全部转化为 B 和 C，则B、C 混合气体的平均式量为 8.5，A 的式量为 17。题中反应为可逆反应，故答案为 B。 总结：总结：该题利用化学平衡部分的三态进行分析计算也可获得答案，但耗时较多。例例 7 ：取 5.4 g 由碱金属（R）及其氧化物（R2O）组成的
9、混合物，使之与足量水反应，蒸发反应后的溶液，得到 8 g 无水晶体。通过计算判断此金属为哪一种碱金属。方法：方法：此题只需用极值法确定 R 的原子量的取值范围，再对照碱金属的原子量即可判断 R 为何种碱金属。解析：解析：题中的反应有：2R + 2H2O = 2ROH + H2，R2O + H2O = 2ROH 。设 5.4 g 全部是金属 R，R 的原子量为 x，则 R 的摩尔质量为 x g / mol。5.4 / x = 8 /（x +17） ， x = 35.7设 5.4 g 全部是 R2O，则 R 的原子量为 y 。则 R 的摩尔质量为 y g / mol。 2 5.4/（2y + 16
10、） = 8/（y + 17） ， y = 10.7因为 10.7 23 35.5 ，故 R 为 Na 。总结：总结：采用极限值，可使该题中的复杂问题得到简化。例例 8 ：1.40 g 含有碱金属（M）及其氧化物（M2O）的混合物，与水反应生成 1.79 g 碱。求混合物的成分及其组成。 方法：方法：由于碱金属不确定，可用极端假设法加以讨论。即讨论 1.40 g 全部为碱金属及1.40 g 全部为碱金属氧化物时生成碱的质量，然后根据平均值规律建立不等式解题。解得 x=0.498（g）y=0.902（g）总结：总结：本题若用常规法对可能存在的物质作逐一尝试，逐一淘汰求解是很繁难的。选取极值法进行求
11、解，可受到事半功倍的效果。例例 9 ：在标准状况下 H2和 Cl2的混合气体 a L，经光照后完全反应，所得气体恰好能使b mol 的 NaOH 完全转化为盐，则 a，b 的关系不可能是下列的（ ） 。Ab = a/22.4 Bb a/22.4 Cb a/11.2 Dba/22.4方法：方法：“气体恰好能使 b mol 的 NaOH 完全转化为盐”是该题的关键之处。 “气体恰好”是指能与 NaOH 反应的气体能完全与之反应并转化为盐，而不是气体无剩余(可能剩余 H2)。以此可用极限法去分析，即 NaOH 的最小值为 a L 全为 H2，NaOH 的最大值为 a L 全为 Cl2。解析：解析：若
12、 a L 全为 H2时，耗碱量为 0，若 a L 全为 Cl2时耗碱量最大，此时 b = a/11.2 。因此对二者的混合气体而言，耗碱量应介于 0 a/11.2 之间，故 a，b 关系不可能的只有C 。总结：总结：此题在分析时，不仅要考虑极限值，还要考虑题中关键字词。例例 10 ：某混合物含有 KCl、NaCl、Na2CO3，经分析知含 Na 31.5%，含氯为 27.08%（质量百分含量） 。则该混合物中含 Na2CO3为 ( ) A 25% B 50% C 80% D无法确定方法：方法：若假设此混合物由下列三种物质的极端组成，那么判断起来比较简单。(1)若只由 KCl 和 Na2CO3组
13、成，用含 Na%求出 Na2CO3的质量(2)若只由 NaCl 和 Na2CO3组成，又用含 Cl%量求出 Na2CO3的质量(3)若只由 KCl 和 Na2CO3组成，用 Cl%量求出 Na2CO3的质量混合物中 Na2CO3的实际质量应比（1） （2）中值小，比（3）中值大（因 KCl 比 NaCl 分子量大）解析：解析：设混合物为 100 g：（1）设混合物只由 KCl 和 Na2CO3组成，则用含 Na%求出 Na2CO3的质量为：10031.5% = 72.6g （2）设混合物只由 NaCl 和 Na2CO3组成，则用含 Cl%量求出 Na2CO3的质量为100 10027.08%
14、= 55.4g （3）设混合物只由 KCl 和 Na2CO3组成，则用含 Cl%求出 Na2CO3的质量为：100 10027.08% = 43.2g因为 72.655.45043.2故正确答案为（B）总结：总结：对于三种物质，两种数据，如通过列方程求解，因缺少数据而无法求得结果。此时必须要考虑极限问题，通过分析极限情况而获得正确结果。例例 11 ：800时将 1 mol CO 和 1 mol H2O（蒸气）通入 2 L 密闭容器中进行反应：CO（g）+ H2O（g） CO2（g）+H2（g）,达到平衡时测得容器内 CO2为 0.3 mol/L，此时再向容器内通入 1 mol 水蒸气，并保持温
15、度不变，则达到平衡时 CO2物质的量可能为（ ）A0.9 mol B0.6 mol C0.3 mol D1.2 mol方法：方法：通过找出新平衡时 CO2物质的量的范围，再进行估算即可。解析：解析：由于反应是可逆的，反应物不可能完全转化，因此再向容器内通入 1 mol 水蒸气时，CO2的物质的量应大于 0.6mol，但 CO 又不可能完全转化为 CO2，所以 CO2的物质的量应介于 0.6 1 mol 之间，故选 A 。总结：总结：此类试题如果通过计算，则必须要懂得化学平衡常数，而在此条件下，想通过计算获得结果根本不可能，以此只能通过估算获解。专项训练：专项训练：1 PCl5在密闭容器中有反应：PCl5(g) PCl3 (g) +Cl2 (g)。t1C 时 PCl5的分解率为48.567%，t2C 时分解率为 97.034%。则 t2C 时反应体系的物质的量是 t1C 时反应体系的多少倍（ ）A0.
