化学解题中假设的方法与技巧

化学解题中假设的方法与技巧

　　化学解题中假设的方法与技巧

　　归立厂

　　（河北省怀来县沙城中学）

　　假设是科学研究中常用的一种思维方法，也是化学解题中常用的技巧和策略，在创造性思维活动中占有重要地位。本文举例谈谈化学解题中常用的假设方法与技巧。

　　一、极端假设

　　极端法是化学计算中的技巧性解法，它适用于混合物的计算。这种方法的解题思路是假设只有混合物中的某一成分，通过计算得出两个极端值，然后根据题目要求得出正确答案。

　　例1.Mg，Fe，Al三种金属的混合物与足量的稀H2SO4反应，生成标准状况下的2.8L的H2，则金属混合物中三种金属的物质的量之和不可能的是（）

　　A.0.12mol B.0.15mol

　　C.0.08mol D.0.10mol

　　【分析】物质的量相等的金属与足量的酸反应时产生H2的量只与金属元素的化合价有关，而已知的三种金属Mg，Al，Fe，其中Mg，Fe在反应中均呈现+2价，可把它们都看成一种成分，Al在反应中呈现+3价，把它看成另一种成分。则把该混合物转化成+2价的金属和+3价的金属组成的混合物，然后用极端法来计算和判断。

　　解：假设全部是Mg，Fe，设它们的物质的量之和为xmol，与产生的H2有如下关系：

　　Mg（Fe）……H2

　　1mol 22.4L

　　x2.8L 解得x=0.125mol

　　假设全是Al，设它的物质的量为ymol，与产生的H2关系为：

　　2Al……3H2

　　2mol 3×22.4L

　　y 2.8L解得y=0.08mol

　　由于是以上两种情况的混合物，故产生2.8L的H2时的混合物的物质的量之和应介于两者之间，即小于0.125mol而大于0.08mol，

　　故符合题意的答案为（B）和（C）。

　　极端法假设解题可以给化学计算带来极大的方便。利用这种方法解题时，应注意有的答案包括了两极端值，而有的答案则不包括两极端值，这要根据题意灵活判断。

　　二、中值假设

　　和极端假设相反，中值假设是选定变化过程中某点（如恰好反应点等）的量值为参照，或假设结果为某一中间值，代入原题中，通过分析、推理，然后对结果做出正确判断。尤其是对于某些结果为比值或含量的计算型选择题比较方便。

　　例2.已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均原子量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为（）。

　　A.39：61 B.61：39

　　C.1：1 D.39：11

　　【分析】本题一般用十字交叉法求解，解题中会遇到十分难以处理的数据运算。用选值假设，假设比为1：1，则铱元素的平均原子量为

=192＜192.22，说明两种原子中193的原子个数要多于191的原子个数，比值要小于1：1，对照选项可知只能选A。

　　三、过程假设

　　过程假设即把实际较为复杂的变化过程假设为若干个简单、理想的过程，并以其为参照，使问题变得简捷明了，并得以解决。

　　例3.在一密闭容器中充入1mol NO2，建立如下平衡：2NO2?葑N2O4，

　　测得NO2的转化率为a%，在其他条件不变下，再充入1mol NO2，待新平衡建立时，又测得NO2的转化率为b%，则a与b的关系为（）

　　A.a>b B.a<b

　　C.a=b D.无法确定

　　【分析】直接判断a与b的关系比较难，但可以假设一个中间过程Ⅱ。

 

　　易知Ⅰ与Ⅱ两过程等效，NO2的转化率均为a%，若将容器Ⅱ加压，使容积减小到原来的一半，即与Ⅰ容积相等，因2NO2?葑N2O4，加压时平衡向正反应方向移动，故达新平衡后NO2的转化率b%必大于a%。答案应选B。

　　四、转向假设

　　某些问题直接求解非常繁琐，甚至无法求解，解题中我们可通过对题所给条件进行假设，使问题研究的方向、结论等发生改变，从侧面或反向着手分析问题。

　　例4.将50%的硫酸溶液和10%的硫酸溶液等体积混合，所得溶液的质量分数

　　A.大于30% B.小于30%

　　C.等于30% D.无法判断

　　【分析】假设50%和10%两硫酸溶液密度分别为d1和d2，并将它们等质量（均为m）混合，所得溶液质量分数为：

　　因为d1>d2，所以，两溶液等体积混合时，50%硫酸溶液的质量必大于10%硫酸溶液的质量，混合后溶液质量分数必大于30%，故（A）为答案。

　　五、赋值假设

　　所谓赋值假设，就是在无数据计算、字母讨论及以比值形式作已知条件或求比值的问题中，抓住特点（如，反应系数、比值等），赋予其一些具体的量值，化抽象为具体，使问题顺利解决。

　　例5.向碘化钾溶液中加入硝酸银溶液，直到完全反应为止，结果反应后，溶液的质量恰好等于反应前碘化钾溶液的质量，则加入硝酸银溶液的质量百分浓度为 。

　　【分析】由反应式KI+AgNO3=AgI+KNO3可知，析出碘化银沉淀的质量等于所加入硝酸银溶液的总质量，赋值假设有1mol碘化银沉淀生成，则所加入的硝酸银溶液中含AgNO3为1mol，每摩AgNO3质量为170g，每摩AgI的质量为235g，则所求硝酸银溶液的质量百分浓度为170÷235×100%=72.34%。本题原无明显可用数据，通过赋值假设，可以正确求解。

　　以上列举了化学解题中常用的几种假设方法与技巧，它不仅是快速解题的需要，同时对培养创造性思维能力也大有帮助。在解题时，应根据实际问题的具体条件进行灵活掌握，使假设的方法合理而又恰到好处，不必囿于一定模式，这样才能使思维水平得以发展，逐步形成解题技能和技巧。

　　编辑 郑 淼

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