化學中極限法在什麼時候用,在解決什麼

時間 2021-08-30 11:00:26

1樓:依白

就是有些反應涉及多種物質的多種反應,也有時涉及多種物質之間的某些關係。遇到紛雜交織情況難於判斷時,常用到極限思維法。如:

(1)判斷反應物過量和生成物種類

可把某物質設為混合物中佔100%或某反應中某物質100%反應,據以與題給資料比較,找出過量關係和生成物或剩餘物的種類。

[例8]由na2s04與na2s03混合而成的粉末6克,與50毫升1摩/升的稀硫酸反應後,再加入足量的bacl2溶液,得到白色沉澱17475克。求原混合粉術中na2s03和na2s0 4各重幾克?

思路:設所有混合粉末全是na2s03,求出所需h2s04的值。與題設h2s04值相比較,如求出與na2s03作用的h2s04值小於或等於50毫升/摩/升時,則硫酸過量,故1 7475克沉澱應全是bas04。

若求出h2s04的值人於題給的h2s04量,則h2s04不過量,故生成的17475克沉澱必為bas04與bas03的混合物。

na2s03~h2s04

1261

6x極解之,x極=0048(摩)

今有h2804:005×1—005(摩)超過x極,則h2s04過量,所以白色沉澱物質全是bas04,其物質的量是17475/233—0075(摩)

則原混合物中na2s04的物質的量為:

0075一005=0025摩,其重為0025×142=355(克)

na2s03重=6-355=245(克)

(2)求一大系列化合物某成分的含量

遇到一大系列刊系物或類似同系物的元素百分含量的求解,可以將最簡單的化合物為基礎, 找到相鄰化合物間的關係,推到「無限」,用極限思維解題。

(例9]在瀝青的蒸汽中,含有稠環芳烴,其中一些成分可視為同系物。假如它們是萘(a)、芘(b)和蒽並蒽(c),以此順推,則還可以有(d)、(e)……等。試求該系列化合物中,碳的最大百分含量。

並寫出該系列化合物的通式。

(a)(b)(c)

思路:從a、b、c等相鄰稠環芳烴問的cc、h增加數目入手,如c10h8、c16h10、c22hl2……問依次相著c6h2。所以「同系物」通式可以萘的cloh8為基礎寫成c10+6nh8+2n。

即在n=o、1、2、3……時得出從萘開始該系列中的各依次增大的物質。

找到每次遞增的c6h2關係後,可列式為:limno。(10+6n)c(10+6n)c+(8+2n)h×loo%

一12×(10+6n)12×(10+6n)+1×(8+2n)×loo%

一7274×100%一973%

若更加簡化,可把相鄰化合物逆增的差c6h2,簡化為c3h,不論該系列的如何無限加長,此關係都是不變的,按最後到無限大的思路訓算,應為:c%=12×312×3+1×loo%=973%

(3)某些取值範圍的判斷

近年取值範圍型題經常出現,糟用極限思維找出「極值」關係,則較易找到思路。例如兩化合物可能發生兩種反應,甲、乙過量反應各異。可把兩反應分別作為「極值」關係,即反應物在前一反應甲適當或過量,後一反應乙適量或過量。

以此為兩個標準,在其上必甲過量, 在其下必乙過量,在兩極值之問的區域,也可找到對應的量的關係。

[例lo]向含有a摩明礬的溶液裡,不斷滴加含有b摩氫氧化鋇的溶液。當a與b的比值不同時,各應生成哪些沉澱?並用含a、b的數或式表示這些沉澱各自物質的量。

思路:題述過程應為明礬與氫氧化鋇的反應,生成氫氧化鋁沉澱漸多,至最人量後又溶於過量鹼直至完全溶解,硫酸鋇沉澱隨明礬中硫酸根的消耗而bas04漸多,至硫酸根耗盡達最人極值。

解題時寫出生成al(oii)3和bas04使kal(s04)2中a13+與s02—4恰沉澱完全的化學方程式作為一個極限。再寫出al(oh)3完全恰溶解,而s02—4恰全沉澱時的另一化學方程式作為另一個極限。圖示為(反應物比數單位為摩,下同):

2:32kal(s04)2+3ba(0h)22al(0h)3+3bas04+k2s04

明礬過量

l:2kal(s04)2+2ba(oh)22bas04+kal02+2h20

氫氧化鋇過量

氫氧化鋇過量

先以兩方程的極值為準,找到等量關係,再由過量找出某物質過量的關係,用「>」或「一」表示;找出極值後,根據恰反應找等量關係,再按過量寫出「<」關係。即:

①a:b=2:3時,生成bas04b,al(0h)323b,注意用b不用a, 是因為a:

b≥2:3時,明礬過量以ba(oh)2b值為準計算。於是a:

b>2:3,因ba(oh)2消耗完仍為a:b=2:

3時的沉澱量。由此摒極值(1)解完。

②a:b≤l:2時,因ba(oh)2過量,要以明礬的a值計算為準,所以資料要用a的關係。生成沉澱只有bas04,其量由kal(s04)2計應為2as02—4即2abas04。

⑧找兩極值之間區域,al(0h)3漸溶時的關係,即找a:b在兩標準反應之間的比例關係, 實際由①②綜合即得;

2:3≥a:b≥l:2時

(a)生成bas04的量,因明礬s02—4耗盡,沉澱bas04量仍為①所得,即b。

(b)生成al(0h)3被溶後剩餘的量:原有由①來a(摩)al(0h)3,它在生成要消耗oh一為(摩)。即相當於把原b(摩)ba(oh)2,用去32a(摩)。

所以多餘的ba(oh)2為b一32a(摩),即多餘0h一為2b一3a(摩)。

由反應al(oh)3+0h—a10—2+21120可知多餘的(2b一3a)oh一要溶去(2b一3a)al(oh)3。

剩餘al(oh)3為a一(2b一3a)=4a一2b

把上述關係整理後的答案是(單位:摩):

a:b≥2:3時,生成al(oh)3為23b,bas04為b

2:3≥a:b≥1:2時,生成al(oh)3為4a一2b,bas04為b

a:b≤1:2時,生成bas042a

2樓:匿名使用者

當給出一定的量且要求判斷混合物的可能組成時,又無法準確解決,那就要用到極限法來解決,

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