化学中充满矛盾,也处处渗透着辩证法,教师解题教学中如果善于进行辩证思维,常有别开生面之效,下面分几种情况来说明。
一、正与反
一般解决化学问题总是从正面入手,但有时从反面入手更显简捷。
[例1]a克铜可与含b克HNO3的溶液恰好的反应,若a:b= 4:10.5,则被还原的HNO3的质量为( )
(A)b克 (B)b/2 克 (C)3b/4 克 (D)b/4 克
分析:铜与HNO3反应因硝酸浓度不同,其还原产物也不同,若正向思维,则参加反应的铜与被还原的HNO3之间的量变关系实难确定。反之,若考虑未被还原的硝酸,再进行换算,则问题就迎刃而解。依题意,参加反应的铜为 a/64 mol,起酸作用的HNO3必为 2a/64 mol,其质量为2×63a/64 克,从而可知被还原的HNO3质量为(b-2×63a/64)克,因a:b=4:10.5,即a= 4/10.5 b,代入上式,化简,被还原HNO3质量为b/4 克,答案为(D)。
二、顺与逆
顺与逆也是一种矛盾,同学们习惯于顺向思维,其实许多题目需逆向思考,请看下题。
[例2]将2.1克KOH和1.6克碳粉混和起来,加热,两者可恰好按下式完全反应:aKOH+bS=cK2Sx+dK2S2O3+eH2O,X值为( )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)0
分析:若顺向考虑(2.1/56)0.0375molKOH与(1.6/32)0.05molS是如何反应的,则会迷惑不解。但如能从逆向即将各选项当条件,并代入题给反应方程式,验证一下有否a﹤b(即0.0375﹤0.05)的结果,便会觉得豁然开朗。
X=1时,对于元素K,a=2c+2d;对于元素S,b=c+2d,结果是a﹥b,这与已知矛盾。
X=2时,a=2c+2d,b=2c+2d,a=b,也与已知矛盾。
X=3时,a=2c+2d,b=3c+2d,a﹤b,成立,应选(C)。
三、进与退
对有些题目,为了求进,先退下来,看清规律,以便求解。
[例3]将14克铁粉全部溶于1升某稀HNO3中,放出NO后测知所得溶液的质量比原稀HNO3增重了8克(反应后溶液的体积变化忽略不计)。则反应后溶液中金属离子的浓度比可能为( )
(A)2:3 (B)1:1 (C)2:1 (D)无法确定
分析:本题求解的关键是:要判断反应后溶液中是Fe3+、还是Fe2+,或两者共存。
若溶液中只含Fe3+(一般退到特殊),则失电子的总数为14/56 ×3=0.75mol;若溶液中只含Fe2+(一般退到特殊),则失电子总数为 14/56 ×2=0.5mol。而此反应中得电子总数为(14-8)/30 ×3=0.6mol,因0.5﹤0.6﹤0.75故反应后溶液应为Fe3+与Fe2+共存。
设溶液中有XmolFe3+,有(0.25-X)molFe2+,依得失电子守恒有3X+2(0.25-X)=0.6,解之,X=0.10mol,即混和液中[Fe3+]:[Fe2+]=0.1:0.15=2:3,选(A)。
四、强与弱
很多化学题,采用“强化”方法来考虑,更能奏效。
[例4]能够说明苯分子中碳碳原子间不存在一般的单键和双键,而存在完全等同的碳碳键的事实是( )
(A)甲苯存在同分异构体
(B)邻二甲苯不存在同分异构体
(C)间二甲苯不存在同分异构体
(D)对二甲苯不存在同分异构体
分析:为使问题获解,可采用“强化”信息的方法。假设苯环中存在一般的单键和双键,则甲苯、间二甲苯、对二甲苯均不存在同分异构体,只有邻二甲苯存在同分异构体,故本题答案为(B)。
五、常量与变量
常量与变量宾主互易,有时也能促成问题快速解决。
[例5]把一定量的O2、CH4、Na2O2混和置于密闭容器中,用电火花引燃,反应结束后,容器内压强为零(150℃),残余物溶于水无气体产生,则O2、CH4和Na2O2的物质的量之比为( )
(A)1:2:3 (B)6:2:2 C)1:2:6 (D)2:3:4
分析:题中参加反应的O2是个变量,它来源于CO2和H2O历次与Na2O2的反应,但无论经历多少次反应,最终nO2:nCH4=2:1(CH4+2O2=CO2+2H2O),这是不变量,抓住此常量,对照选项分析(2Na2O2→O2),只有(C)符合,答案为(C)。
六、整体与部分
对于某些问题从整体入手更显简捷
[例6]将NO、NH3、O2的混和气体26.88升通入稀硫酸后,溶液的质量增加45.75克,气体的体积缩小为2.24升,将带火星的木条插入其中,木条不能复燃,则原混和物气体的平均式量为(气体体积为标况下测定)( )
(A)25.6 (B)38.7 (C)40.6 (D)42.3
分析:此题若分别设出三者的物质的量,根据反应量比建立方程式求解,非常烦琐。我们可进行整体分析,混和气体的总质量是45.75克与2.24升气体质量之和,由于不能使带火星的木条复燃,可能2.24升气体为NO,故有M=[45.75+(2.24÷22.4)×30]/(26.88÷2.24)=40.6,应选(C)。
化学解题的辨证艺术
2019-09-18 06:33:20
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