浅析连续反应的解题技巧.doc

2010年度高中化学论文姓名：谢志军单位：湖北襄樊东风中学邮编：441004浅析连续反应的解题技巧摘要：所谓连续反应，一般是指两种物质反应时，一种物质过量，它还会与生成物继续反应；或者说两种物质反应时，它们的用量不同，产物会出现多种；有时两种物质反应时，逐渐加入的量不同，产物也不同。这类题的特点是某一过量的反应物还能与反应产物发生后续反应，因而情况更为复杂。一般分析这类问题常借助数学方法(如利用区间讨论法或极值法)，用动态的观点分析量与量间的变化关系。关键词：连续反应、解题技巧连续反应能考查学生分类讨论问题的能力，在高考中也时有出现。现谈谈这类问题的解题技巧和策略。这类计算题的解法有二大技巧：(1)区间讨论法：这种方法的一般步骤是：先写出可能的反应方程式；确定分界点，将所讨论的范围划分为不同的区域和点(若采用数轴进行，则更为直观)；逐一进行区间讨论。(2)极值法：所谓极值法(又称极端思维)就是从某种极限状态出发，进行分析、推理、判断的一种思维方法。其一般做法是，先根据边界条件(极值)确定答案的可能取值范围，然后再结合题给条件，确定答案。此类问题多出于元素化合物章节中，以高一化学内容为例，如：CO2 或SO2与NaOH或NH H2O的反应等都属于这种类型。例1、 将a mol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101kPa)，在120下测得反应前后容器内气体的密度分别为1和2。若a的取值不同，则H2S的氧化产物可能有如下三种情况： (1)全部是SO2，此时a的取值范围是_。(2)全部是S，此时a的取值范围是_，并且1_2(填大于、小于或等于)(3)部分是SO2，部分是S，此时a的取值范围是_。反应所生成的SO2的物质的量为_mol，容器内气体物质的量之和为_mol。(以含a的代表式表示)。解析 本题以H2S燃烧反应原理为依托，考查学生对物质的量、气体摩尔体积、气体密度等概念的理解，并应用它们的内在关系以及化学方程式进行多步反应字母数据型过量计算与推理。本题与常见的过量计算试题不同之处是：通过给定的燃烧产物计算推断起始反应物的配比范围，来考查考生的逆向思维能力；同时通过字母数据的设问方式，来考查学生的数学抽象能力。对字母型过量计算可采取程序化思维，其步骤为：确定界点即使得相关物质的量比恰等于方程式系数比时，字母的取值。一般涉及几步反应就有几个界点(使用差量法计算时，有时界点数可少于反应步骤数)。区间讨论。在各取值范围内均不足量物质的量(即实际质量)或实际生成量作为计算依据。本题解析过程为：(1)产物全部为SO2时，O2足量，反应式为：2H2S+3O2=3SO2+2H2O 2a31，则界点为a=23，因为H2S可适量或不足，所(2)产物全部是S，H2S应足量，反应式为：2H2S+O2=S+2H2O因为H2S可适量或过量，所以a2。据已知，反应前后均在101kPa，120条件下，故H2O为气态。由反应式可知：每消耗2molH2S和1molO2，则生成2mol水蒸气，混合气体总密度较反应前小，即12。(3)产物部分是SO2，部分是S。则a的取值应介于(1)、(2)两种状态之间即23a2。据反应式，O2过量。过量O2与产物S反应如下，且O2全部消耗：例2、写出H2S燃烧反应的化学方程式。1.0升H2S气体和a升空气混和后点燃，若反应前后气体的温度和压强都相同(20，101.3千帕)，试讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V(用含a的表达式表示。假定空气中氮气和氧气的体积比为4：1，其它成分可忽略不计)。解： 若a2.5升(或a2.5升) V=1+a-3a/5=1+2a/5(升)若a2.5升(或a2.5升)V=1+a-1.5=a-0.5(升)例3、向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的气体，充分反应后在减压低温条件下蒸发所得溶液，得到了白色固体。问：（1）的通入量不同，得到的白色固体的组成也不同。试推断有几种可能的组成，并分别列出。（2）通入2.24L（标准状况下）气体时，得到了11.9g白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？解析：（1）随着物质的量的增大，与溶液依次发生如下反应：当时，。减压低温条件下蒸发得到的混合物有多种可能。运用有序思维进行讨论：I. 如KOH剩余，白色固体为KOH和；II. 恰好按反应完全，白色固体为；III. 开始发生反应，白色固体为和的混合物；IV. 全部转化为相当于发生了反应。（2）若按反应，得到固体的质量，不符合题意。若按反应，不符合题意。因此产物是和的混合物。根据原子守恒、质量守恒，得：解得： 则 由K守恒，。例4、向100g 8%的NaOH溶液中通入CO2气体，所得溶液经小心蒸干后，所得固体的质量为13.7g，则通入CO2气体的质量 。解析：CO2与NaOH反