高中化學(xué)解題中假設(shè)法的有效應(yīng)用

曹宏海

(江蘇省宿遷市馬陵中學(xué) 223800)

眾所周知，高中化學(xué)習(xí)題類型較多，解題方法多種多樣.部分習(xí)題無法直接做出判斷，可先做出假設(shè)而后根據(jù)已知條件進(jìn)行推理，檢驗(yàn)假設(shè)是否正確.如不正確可從假設(shè)的反面分析問題，以實(shí)現(xiàn)順利解答的目的.

一、用于判斷化學(xué)反應(yīng)圖像

例1將足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，生成沉淀的物質(zhì)的量(n)和通入CO2體積(V)的關(guān)系正確的是( ).

解析CO2和KOH和Ca(OH)2均能發(fā)生反應(yīng)，解答該題的關(guān)鍵在于判斷反應(yīng)的順序.可采用假設(shè)法進(jìn)行分析.假設(shè)CO2先和KOH反應(yīng)生成K2CO3，但K2CO3會(huì)和Ca(OH)2反應(yīng)生成KOH，因此假設(shè)不成立，即CO2先和Ca(OH)2反應(yīng)，一開始便會(huì)生成沉淀CaCO3.接下來繼續(xù)假設(shè)CO2先和CaCO3反應(yīng)生成Ca(HCO3)2，其會(huì)和KOH反應(yīng)生成CaCO3，假設(shè)不成立，即CO2會(huì)先和KOH反應(yīng)生成K2CO3，此時(shí)沉淀不發(fā)生變化，而后CO2再和CaCO3反應(yīng)生成Ca(HCO3)2沉淀消失，因此正確選項(xiàng)為D.

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)運(yùn)用假設(shè)法根據(jù)生成的反應(yīng)物以及化學(xué)反應(yīng)之間的關(guān)系確定反應(yīng)的先后順序，不難找到正確選項(xiàng).

二、用于計(jì)算平均相對(duì)分子質(zhì)量

例20.03mol的銅在硝酸溶液中完全溶解，生成NO、NO2、N2O4混合氣體物質(zhì)的量共計(jì)0.05mol，則該混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為( ).

A.30 B.46 C.50 D.66

解析NO的相對(duì)分子質(zhì)量最小為30，因此，混合氣體的相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)大于30，排除A項(xiàng).假設(shè)混合氣體只有NO與NO2，設(shè)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量分別為x與y，則由電子守恒以及已知條件可得3x+y=0.03×2，x+y=0.05，解得x=0.005mol，y=0.045mol，則M=(0.005×30+0.045×46)/0.05=44.4；假設(shè)混合氣體只有NO2與N2O4，設(shè)對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量分別為x與y，則由電子守恒以及已知條件可得x+2y=0.03×2，x+y=0.05，解得x=0.04mol，y=0.01mol，則M=(0.04×46+0.01×92)/0.05=55.2；混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)介于44.4和55.2之間，即正確選項(xiàng)為BC.

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)遇到求解混合物平均分子質(zhì)量的問題時(shí)應(yīng)運(yùn)用假設(shè)法計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)的范圍，進(jìn)行分析、判斷.

三、用于推斷離子種類

例3在某容器中將銅粉、鐵粉、CuCl2溶液以及FeCl3溶液混合.判斷以下狀況下溶液中存在的金屬離子和金屬單質(zhì).

①若鐵粉有剩余，則容器中不可能有的離子是____；銅單質(zhì)____(填“一定”或“可能”)存在.

②若氯化銅有剩余，則容器中還可能有的離子為____；銅單質(zhì)____(填“一定”或“可能”)存在.

③若氯化鐵和氯化銅都有剩余，則容器中不可能有的單質(zhì)是____，F(xiàn)e2+____(填“一定”或“可能”)存在.

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)、離子共存相關(guān)知識(shí)進(jìn)行合理假設(shè)，判斷化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的順序以及存在的離子.

四、用于分析化學(xué)平衡后的物質(zhì)組成

A.0.4mol/L的SO2，0.2mol/L的O2

B.0.25mol/L的SO2

C.0.4mol/L的SO2，0.4mol/L的SO3

D.0.4mol/L的SO3

解析假設(shè)0.2mol/L的SO3全部轉(zhuǎn)化為O2和SO2，平衡時(shí)存在0.4mol/L的SO2，0.2mol/L的O2顯然是不正確的；假設(shè)0.2mol/L的SO2、0.1mol/L的O2全部轉(zhuǎn)化為SO3，則平衡時(shí)存在0.4mol/L的SO3，也是不對(duì)的.另外，依據(jù)原子守恒知識(shí)可知，無論反應(yīng)進(jìn)行的方向如何，平衡時(shí)SO2和SO3的濃度都為0.4mol/L是不可能的，綜上可知只有B項(xiàng)正確.

應(yīng)用點(diǎn)評(píng)運(yùn)用可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底、有一定限度的原理，對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行合理的假設(shè)，找到不符合可逆反應(yīng)特點(diǎn)的選項(xiàng).

解答高中化學(xué)習(xí)題時(shí)如一時(shí)不知如何下手，可采用假設(shè)法進(jìn)行切入，運(yùn)用所學(xué)看能否推出矛盾，如沒有矛盾表明假設(shè)正確，如推出矛盾則可排除一些選項(xiàng).授課中為學(xué)生示范假設(shè)法在不同題型中的應(yīng)用，使其掌握應(yīng)用假設(shè)法解題的細(xì)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生解題能力的不斷提升.