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极端假设法是把研究的对象或变化过程假设成某种理想的极端状态进行分析、推理、判断的一种思维方法;是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量的解题方法.极端假设法的特点是“抓两端,定中间”.运用此法解题的优点是将某些复杂的、难于分析清楚的化学问题(如某些混合物的计算、平行反应计算和讨论型计算等)变得单一化、极端化和简单化,使解题过程简洁,解题思路清晰,把问题化繁为简,化难为易,从而提高了解题效率.笔者结合部分试题谈谈应用极端假设法解答化学问题时的五种方法.
方法一把混合物假设为纯净物
1.用极端假设法确定物质的成分:在物质组成明确,列方程缺少关系无法解题时,可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值,并结合平均值原理确定答案.
例1某碱金属R及其氧化物组成的混合物4.0 g,与水充分反应后蒸发溶液,最后得到干燥固体5.0 g,则该碱金属元素是( )
解析:已知混合物各物质的相对分子质量,通常再有两个数据(即变化前后的量),就可以通过计算,推断出两种混合物的组成.本题虽有变化前后的两个数据,但缺少混合物各物质的相对分子质量(或相对原子质量),实际上是三个未知量,因此用二元一次方程组的常规解法无法得出结论.若通过列式对选项作逐一尝试,逐一淘汰的求解是很繁难的,而选取极端假设法进行求解,可受到事半功倍的效果.把4.0 g混合物假设为纯净物(碱金属单质R或氧化物),即可求出碱金属的相对原子质量的取值范围.
3.用极端假设法确定杂质的成分:在确定混合物的杂质成分时,可以将主要成分和杂质极值化考虑(假设物质完是杂质或主要成分),然后与实际比较,即可迅速判断出杂质的成分.
方法一把混合物假设为纯净物
1.用极端假设法确定物质的成分:在物质组成明确,列方程缺少关系无法解题时,可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值,并结合平均值原理确定答案.
例1某碱金属R及其氧化物组成的混合物4.0 g,与水充分反应后蒸发溶液,最后得到干燥固体5.0 g,则该碱金属元素是( )
解析:已知混合物各物质的相对分子质量,通常再有两个数据(即变化前后的量),就可以通过计算,推断出两种混合物的组成.本题虽有变化前后的两个数据,但缺少混合物各物质的相对分子质量(或相对原子质量),实际上是三个未知量,因此用二元一次方程组的常规解法无法得出结论.若通过列式对选项作逐一尝试,逐一淘汰的求解是很繁难的,而选取极端假设法进行求解,可受到事半功倍的效果.把4.0 g混合物假设为纯净物(碱金属单质R或氧化物),即可求出碱金属的相对原子质量的取值范围.
3.用极端假设法确定杂质的成分:在确定混合物的杂质成分时,可以将主要成分和杂质极值化考虑(假设物质完是杂质或主要成分),然后与实际比较,即可迅速判断出杂质的成分.