极值法在初中化学计算题中应用

2018-03-23李振江

考试周刊 2018年32期

关键词：初中化学知识点

摘要：在初中化学计算题中，有些题由于给的数据不足，通常可以采用极端假设（即假设全是某一成分）方法，以确定混合体系中各物质之间关系，运用极值法解题，可以使抽象复杂问题简单化。

关键词：初中化学；数据不足；知识点

最常见的是涉及金属与酸反应知识点，本文用以下几个例题来详细说明这类题型。

例题：

1. 某不纯的铁5.6克与足量的稀硫酸充分反应，生成 0.21 克氢气，则铁中混有的金属可能是（）

A. ZnB. CuC. MgD. Ag

解析：铜、银不能和稀硫酸反应；由化学方程式可计算得出：5.6克铁与足量的稀硫酸充分反应生成0.2克氢气，5.6克锌与足量的稀硫酸充分反应生成0.17克氢气，5.6克镁与足量的稀硫酸充分反应生成0.47克氢气。

由此可知，不纯的铁5.6克中，如果含有铜或者银，由于铜或银与稀硫酸不反应，则生成氢气质量一定小于0.2克，则B选项和D选项均不正确；如果铁中含有锌，5.6克铁、5.6克锌分别与稀硫酸完全反应生成的氢气质量一个等于0.2克，一个小于0.2克，也就是5.6克铁锌混合物与酸完全反应生成氢气质量也一定小于0.2克，A选项也不正确；如果含有镁，5.6克铁、5.6克镁分别与稀硫酸完全反应时，则生成的氢气质量一个等于0.2克，另一个大于0.2克，也就是5.6克铁镁混合物与稀硫酸完全反应时生成氢气质量一定大于0.2克。不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸充分反应，生成0.21g氢气，则铁中混有的金属可能是镁。故答案选：C。

点拨：本题关键一种金属铁已经给出，另一种金属必须符合下面的特点：

这种金属5.6克与足量硫酸反应时，产生氢气质量一定要大于0.2克。

2. 某合金由两种金属元素组成，取该合金60克投入足量稀硫酸中，等充分反应完全后，測得生成氢气质量3克，则该合金的组成不可能是（）

A. Fe与ZnB. Mg与Cu

C. Ag与AlD. Al与Fe

解析：铜、银不能和稀硫酸反应；由化学方程式可计算得出：60克铁与足量的稀硫酸充分反应生成2.1克氢气，60克锌与足量的稀硫酸充分反应生成1.8克氢气，60克镁与足量的稀硫酸充分反应生成5克氢气，60克铝与足量的稀硫酸充分反应生成6.7克氢气。A. 当合金是铁和锌组合时，生成氢气质量一定小于3克，B. 当合金是镁和铜组合时，生成氢气质量可能是3克，C. 当合金是银和铝组合时，生成氢气质量可能是3克，D. 当合金是铝和铁组合时，生成氢气质量可能是3克。故答案选：A。

点拨：本题关键要明确答案中的两种金属必须符合下面的特点：两种金属质量各为60克分别与足量稀硫酸反应时，一种金属产生氢气的质量要大于3克，另一种金属不产生氢气或产生氢气质量要小于3克。

3. 现有镁铝合金m克和足量的稀盐酸充分反应后，在标准状况下产生氢气的质量为0.1克，则下面数值中，m最可能的值为（）

A. 0.85B. 1.05C. 1.20D. 1.25

解析：由于镁、铝均与稀盐酸反应，由化学方程式计算得出：产生氢气0.1克需要金属铝质量为0.9克；产生氢气0.1克需要金属镁质量为1.2克。如果是镁铝混合物而且同样产生0.1克氢气，则混合物的质量应在0.9克和1.2克之间。故答案是：B。

点拨：本题关键要点是产生氢气0.1克，分别计算出消耗金属镁和金属铝质量为两个极值，则镁铝混合时产生0.1克氢气质量必然在这两个极值之间。

练习：

（1）将26克某金属混合物投入到足量的稀硫酸中，共收集到2克氢气，该金属混合物的组成可能是（）

A. Mg和ZnB. Fe和Zn

C. Zn和CuD. Cu和Fe

（2）两种金属粉末的混合物30克，与足量的稀硫酸反应，只生成氢气1克，则这种混合物中的两种金属可能是（）

A. MgAlB. ZnFeC. MgFeD. AlFe

（3）铁、铝合金m克和足量稀硫酸充分反应后生成氢气质量2克，则m可能的值是（）