化学计算方法之极值法
化学计算方法之极值法
“极值法”即“极端假设法”，是用数学方法解决化学问题的常用方法，一般解答有关混合物计算时采用。
可分别假设原混合物是某一纯净物，进行计算，确定最大值、最小值，再进行分析、讨论、得出结论。
1.常温下，向20L真空容器中通a mol H2S和b mol SO2（a、b都是正整数，且a≤5，b≤5），反应完全后，容器内可能达到的最大密度约是（）
（A）25.5 g•L-1 （B）14.4 g•L-1 （C）8 g•L-1 （D）5.1 g•L-1
解析：本题提供的思路是运用极限法来分析求解。
因为
M(SO2)>M(H2S)，要达到最大密度，必然剩余SO2气体，且物质的量为最多，因此极端考虑，起始时，SO2物质的量取最大（5mol），H2S物质的量取最小（1 mol），故反应后剩余SO2为，密度为。
所以（B）选项为本题正确答案。
答：本题正确选项为（B）。
2. 将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是( )
A. 2g
B. 4g
C. 8g
D. 10g
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2020高考化学常用解题方法之化学极值法
M2
0.04
46 0.01 92 0.05
55.2
该混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间。
【典题示范1】在含有ag HNO3的稀硝酸溶液中,加入bg铁粉充
分反应,铁全部溶解并生成NO,有 a g HNO3被还原,则a∶b不可
4
能为 ( )
A.2∶1
B.3∶1
C.4∶1
D.9∶2
【分析】Fe与HNO3反应时,根据铁的用量不同,反应可分为两种 极端情况。
(1)若Fe过量,发生反应:
3Fe+8HNO3(稀)====3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
假设CO全部转化,则生成CO2为1 mol,此时CO2的体积分数为1 mol ÷3 mol×100%≈33.3% 因反应是可逆的,实际的CO2的体积分数必处于上述两个极端值之 间,故应选B。
【针对演练】
1.(确定物质的成分)某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共
1.40 g,与足量水完全反应后生成1.79 g碱,此碱金属可能是
全转化为 HCO-3 时(理论上)才会发生第二步反应,产生CO2,所
需盐酸浓度c(HCl)> 0.20 mol =1.0 mol·L-1,若c(HCl)≥
200 103 L
0.20 mol 2 200 103 L
=
2.0
mol·L-1,则盐酸足量,两种滴加方式产生CO2
的体积相同,因此选项B合理。
3.(求气体的体积)+4价铅具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成氯
气,+2价铅稳定。四氧化三铅可以看成是由PbO和PbO2组成的。 现将由PbO2和Pb3O4组成的混合物平分成两份:一份混合物在加 热条件下用足量一氧化碳还原,将气体产物通入足量澄清石灰
金属混合物与酸反应的计算——极值法-平均值法
金属混合物与酸反应的计算——极值法,平均值法混合物没有固定的组成和性质,但大多数混合物的参数介于其组分之间，下面简单介绍混合物的这一特点在相关计算中的应用：理解：先用数学知识进行认识4与8的平均值x之间的关系4 < x < 8联系化学知识↓↓↓净物A 的数值< 混合物的数值< 纯净物B 的数值依据上面的分析相关题型有：a. 已知纯净物AB的数值，求混合物的数值的取值范围b.已知混合物的数值，求两种纯净物AB的取值范围c.已知纯净物A（或B）的数值和混合物的数值，求另一种纯净物B（或A）取值范围下面是相关的类型题：a. 已知纯净物AB的数值，求混合物的数值的取值范围1.Mg.Al.Zn组成的混合物和足量的HCl溶液反应，产生H2 0.4g，则混合物的质量可能为（）A.15gB.10gC.3.6gD.3g解析：极值法-设全部为Zn，则要产生0.4g氢气要Zn 13g，设全部是Al，则要产生0.4g氢气要Al 3.6g，现在是混合物，介于两者之间，所以选B.2.将15g两种金属的混合粉末投入定量盐酸中，充分反应后，得到1g氢气，则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是（）A.Mg，AgB. Zn，CuC. Al，FeD. Al，Mg解析：这道题中，Mg、Zn 、Al、Fe都是可以反应的，Ag、Cu都是不反应的。
根据化学方程式计算知道：A Mg 为12g<15g，Ag 不反应，可以。
B Zn 为32.5g>15g ，Cu 不反应，不可以。
C Al 为9g<15g，Fe 为28g>15g，可以。
D Al 为9g<15g，Mg 为12g<15g，不可以。
因此应该选B、D。
b.已知混合物的数值，求两种纯净物AB的取值范围3.两种金属粉末的混合物30g，与足量的稀硫酸反应，生成1g氢气，则组成该混合物的两种金属可能是（）A. Mg和FeB. Fe和ZnC. Zn 和CuD.Cu和Ag解析：Mg（12g出1g氢气）; Fe（28g出1g氢气）Zn（32.5g出1g氢气）; Cu和Ag(与酸不反应)A.12g 28g均小于30g ,不可能B.28g<30g<32.5g,可能C.32.5g>30g ,Cu与酸不反应,不可能D.Cu和Ag(与酸不反应),不可能故选B4.由两种金属组成的混合物共20g,与足量的盐酸完全反应后,共放出1g氢气,则原混合物的组成不可能是（）A. Zn 和MgB. Fe和MgC. Zn 和FeD. Fe和Cu解析：Mg（12g出1g氢气）; Fe（28g出1g氢气）Zn（32.5g出1g氢气）; Cu和Ag(与酸不反应)A. 32.5g>20g>12g,可能B. 28g>20g>12g,可能C.32.5g>28g>20g,不可能D.28g>20g, Cu不反应,不可能所以答案为C、D5.将2.4gMg 和Al 的混合物投入50g稀盐酸中,恰好安全反应,则盐酸溶液中溶质质量分数可能为（）A. 7.3%B. 14.6%C. 16.8%D. 19.46%解析:极值法—若混合物全为Mg，则HCl浓度为14.6%；若全为Al，则HCl浓度为20.2%.现在是混合物，含有两种物质，故14.6%<a%<20.2%.答案选C.c.已知纯净物A（或B）的数值和混合物的数值，求另一种纯净物B（或A）取值范围6.某金属颗粒6g与足量的稀硫酸反应得0.2g氢气,则此金属颗粒可能是（）A. 纯净的FeB. 含Zn 的FeC. 含不溶于酸杂质的ZnD.含不溶于酸杂质的Fe解析：Fe 5.6g 生成0.2g氢气；Zn 6.5g生成0.2g氢气A.5.6g<6g,不可能B.5.6g<6g<6.5g,可能C.(6.5+x)g>6g,不可能D.(5.6g+x)g可能等于6g,可能所以选B、D7.有一不纯的Fe 5.6g与足量的稀硫酸反应，放出0.21g氢气，则Fe 片中可能含有的一种金属杂质为（）A．Mg B．Zn C．Cu D．Al答案：A D8.有一不纯的Fe 片质量为6.5g,与足量的稀硫酸反应,放出0.18g氢气,则Fe 片中可能含有的一种金属杂质为（）A.AlB. MgC. CuD. C答案：C9. 粉末状金属混合物12g，加入足量的稀硫酸后产生1g氢气，这种金属混合物可能是（）A. Al和FeB. Zn 和FeC. Mg和CuD. Mg和Zn答案：A10. 5.6g某金属跟足量稀硫酸反应后，生成正二价金属化合物，同时放出0.2g氢气，这种金属是（）A．Zn B．Fe C．Ca D．Mg答案：B解题技巧：平均值法在数学上，我们算过求平均数的题目，可表达为：m=(a+b)/2，且a＞b＞0时，a＞m＞b。
极值法,平均值法,关系式法,差量法
化学计算之极值法与平均值法极值法就是将复杂的问题假设为处于某一个或某两个极端状态，并站在极端的角度分析问题，求出一个极值，推出未知量的值，或求出两个极值，确定未知量的范围，从而使复杂的问题简单化。
其主要应用于：（1）用极值法确定混合气体的平均相对分子质量；（2）用极值法确定物质的质量；（3）用极值法确定物质的成分；（4）用极值法确定反应中反应物、生成物的取值范围；（5）用极值法确定杂质的成分。
解题一般思路：（1）根据题目给定的条件和化学反应原理，确定不确定条件的范围；（2）计算相应条件下的最大值或最小值；（3）综合分析得出正确答案例1. 铝、锌组成的混合物和足量盐酸反应，产生氢气0.25g，则混合物的质量可能为（）A．2g B．4g C．8.5g D．10g练习：将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2质量为0.25g，原混合物的质量可能是（）A.2 gB.4 gC.8 gD.10 g例2.在密闭容器中，7.2g碳与一定量氧气恰好完全反应，生成气体的质量可能是（）A.．8.4g B．17.8g C．26.4g D．44.0g练习：镁在空气中燃烧时，发生如下两个反应：3Mg+N2=Mg3N2，2Mg+O2=2MgO则24 g镁在空气中燃烧可得产物的质量为（) A．等于33.3 g B．等于40 g C．33.3 g～40 g D．小于33.3 g或大于40 g例3.某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3，经分析含钠31.5％，含氯27.08％（以上均为质量分数），则混合物中Na2CO3的质量分数为（）A 25％B 50％C 80％D 无法确定练习：在一定温度下，某气体中可能含有SO3、SO2、O2中的两种或三种。
则该混合气体中硫元素的质量分数不可能是（）（A）50％（B）40％（C）25％（D）70％平均值法：混合物的平均式量、元素的质量分数、生成的某指定物质的量总是介于组分的相应量的最大值M2与最小值M1之间，表达式为M1 < M < M2，已知其中两个量，可以确定另一个量的方法，称为平均值法。
初中化学极值法
初中化学中的极值法是一种实验方法，用于确定某个化学物质的极值，即其最大或最小值。
这种方法通常涉及定量测量和数据分析。
在进行极值法实验时，以下是一般的步骤：
实验准备：准备实验所需的化学物质和仪器设备，并确保实验环境安全。
样品制备：根据实验的具体要求，制备出需要测量极值的样品。
这可能涉及到配制溶液、制备反应物等。
变量调整：在实验过程中，调整影响极值的相关变量，如浓度、温度、pH值等。
根据实验目的，逐步调整这些变量，以获得极值点。
数据记录：在每个调整变量的步骤中，记录所测得的相关数据。
这可能包括浓度的测量、反应速率的测量、溶解度的测定等。
数据分析：根据记录的数据，进行数据分析和处理。
可以使用数学方法或绘制曲线图来确定极值点的位置。
结论和讨论：根据数据分析的结果，得出关于极值的结论，并进行进一步的讨论和解释。
请注意，具体的极值法实验会因实验目的和化学物质的不同而有所差异。
在进行实验之前，应详细了解实验的具体要求和步骤，并遵循实验室安全规范。
常见的化学计算方法介绍
常见的化学计算方法介绍化学计算方法是化学实验中常用的一种分析方法，它主要用于计算物质的化学量和化学反应的反应过程。
常见的化学计算方法包括差量法、关系式法和极值法。
差量法是一种通过测量实验前后物质的质量差异来计算化学量的方法。
在实验中，可以通过称量容器和称重物质的质量差，推断出其他物质的质量。
例如，可以通过测量溶液的质量差异来计算溶质的质量，或通过称量容器和辅助物质的质量差异来计算所需物质的质量。
这种方法适用于实验条件相对简单的情况下，例如溶液配制、物质纯度测定等。
关系式法是一种通过已知化学量间的数学关系来计算未知化学量的方法。
在化学反应中，不同物质的质量或体积之间存在着一定的摩尔比例关系，可以通过这些关系来推断出未知物质的质量或体积。
例如，在酸碱滴定实验中，可以根据酸、碱的摩尔比例关系，通过已知酸或碱的体积和浓度来计算未知酸或碱的浓度。
这种方法适用于化学反应中已知物质之间存在明确的数学关系的情况。
极值法是一种通过分析反应体系中的极值点来计算化学量的方法。
在化学反应过程中，随着其中一物质的增加或减少，反应体系的其中一物理性质（例如颜色、电势、PH值等）会发生突变，形成极值点。
通过观察和测量这一极值点，可以推断出反应体系中其中一物质的化学量。
例如，在滴定实验中，可以通过观察溶液颜色的变化来判断滴定终点，从而计算出待测物质的化学量。
这种方法适用于反应体系中其中一物质在滴定终点附近产生明显变化的情况。
总之，差量法、关系式法和极值法是化学实验中常见的化学计算方法。
它们在不同情况下具有各自的优势和适用范围，可以根据实验目的和条件选择合适的方法进行化学计算，提高实验的准确性和可靠性。
化学中的极值法原理是什么
化学中的极值法原理是什么化学中的极值法原理是一种分析化学方法，通过测定反应或化合物在特定条件下的极值（如极大值或极小值），来确定物质的含量或者性质。
极值法主要应用于定量分析和质量分析中。
在定量分析中，极值法可用于确定化合物的含量，而在质量分析中，极值法可用于确定物质的性质，如酸碱性、氢离子浓度等。
极值法的原理基于反应的平衡和特定条件下的极值原理。
在反应中，化合物或反应物的浓度和反应条件之间存在一种关系，当浓度或条件发生变化时，反应达到平衡时产生的极值也发生相应的变化。
通过测定反应物浓度或反应条件下的极值，可以推断出化合物的含量或物质的性质。
极值法可以用于测定化学反应中的平衡常数。
平衡常数是表征反应物浓度之间的比例关系的物理量，可以通过测定不同浓度下反应物的极值来确定。
例如，对于酸碱反应，通过测定酸碱溶液的电导率、电动势或酸碱指示剂的颜色变化，可以确定酸碱溶液的酸碱度，进而推导出平衡常数。
极值法还可以用于测定化合物的含量。
一种常见的极值法是滴定法，通过逐渐加入一种已知浓度的试剂，直到出现颜色或物理性质发生突变的现象，以确定反应物的含量。
滴定法的原理基于反应物和试剂之间的化学反应，在反应达到临界点时出现显著的极值。
此外，极值法还可以用于测定物质的性质。
例如，通过测定溶液的电导率、氢离子浓度或溶液的颜色变化，可以确定溶液的酸碱性；通过测定溶液的折射率和浓度之间的关系，可以推测出溶质的摩尔折射率，从而确定溶质的性质。
总之，化学中的极值法原理是通过测定反应或化合物在特定条件下的极值（如极大值或极小值），来确定物质的含量或者性质。
基于反应的平衡和特定条件下的极值原理，极值法在化学分析中起着重要的作用，为定量分析和质量分析提供了一种有效的手段。
化学计算常用的方法
• 【例 1】两种金属混合物共 15 g ，投入足 量的盐酸中，充分反应得11.2 L H2(标准状况 )，则原混合物组成中肯定不能为下列的 BD ( ) • A．Mg、Ag B．Zn、Cu • C．Al、Zn D．Mg、Al 解析 此题可用平均摩尔电子质量 ( 提 供1mole-所需的质量)法求解。15 g金属混合物 可提供1mole-，其平均摩尔电子质量为15。选 项中金属Mg、Al、Zn的摩尔电子质量分别为 12 、 9 、 32 5 。若有不能和盐酸反应的金属， 则其摩尔电子质量可视为无限大。故本题答 3 案为B、D。
• 1.差量法是根据题中的相关量或对应量的差 量求解的方法。 • 2.差量法是把化学变化过程中引起的一些物 理量的增量或减量放在化学方程式的右端，作 为已知量或未知量，利用各对应量成正比求解。 • 3.差量可以是物质的量的差，对固体、液体 而言，差量可以是质量差、粒子个数差；对气 体，差量还可以是同温、同压下的体积差。
26
解析 图中三条线的前半部分——斜 • 线的斜率大小反映了金属与酸反应的快慢(A 最快，B最慢)。后半部分——水平线的高低 反应了当等质量金属反应完全时，产生H2的 多少。当三种金属化合价相同时，相对原子 质量越小，产生H2越多，所以活动顺序为： B＜C＜A；相对原子质量顺序为：C＞B＞A， 即为氯化物摩尔质量顺序。
解析 2H2+O2 = 2H2O；H2+Cl2 = 2HCl 三种气体恰好完全反应，即n(H2)= 2n(O2) +n(Cl2) 观察选项，只有C符合。
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点燃
点燃
• 六、讨论法 • 1．讨论法的主要特点是：物质的变化因 条件的不同有多种可能性，或变化的结果有 多种可能性，或条件和结果均不确定，必须 在一定范围内加以确定，为此要通过全面分 析，一一加以研究。 • 2．主要讨论的题型有：①讨论反应发生 的过程；②讨论反应物是否过量；③讨论反 应物和生成物的组成和取值范围。
化学计算中的常用方法
化学计算中的常用方法
1.守恒法
守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧,也是高考试题中应用最多的方法之一。
守恒法中有三把“金钥匙”——质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒,它们都是抓住有关变化的始态和终态,淡化中间过程,利用某种不变量(某原子、离子或原子团不变,溶液中阴、阳离子所带电荷总数相等,氧化还原反应中得失电子数相等)建立关系式,从而达到简化过程、快速解题的目的
2.极值法
对混合体系或反应物可能发生几种反应生成多种产物的计算,我们可假设混合体系中全部是一种物质,或只发生一种反应,求出最大值、最小值,然后进行解答。
3.差量法
化学反应中因反应物和生成物的状态变化(或不相同)而产生物质的量差量、质量差量、气体体积差量、气体压强差量等,差量法就是利用这些差量来列出比例式,从而简化计算步骤,达到快速解题的目的,其中最常用的是质量差法和体积差法。
4.关系式法
关系式是将多个连续反应转化为一步计算。
建立关系式的依据有两种,一是依据连续反应的化学方程式的化学计量数建立,二是依据化学反应
中原子数目守恒建立,如用氨气制取硝酸,关系式为NH
3~HNO
3。
5.估算法
化学题尤其是选择题中所涉及的计算,所要考查的是化学知识,而不是运算技能,所以其中的计算量应该是较小的,有时不需要计算出确切值,通过逻辑推理,确定出结果的大致范围,结合题给信息,直接得出答案,做到“不战而胜”。
初中化学十大计算之极值法
初中化学十大计算之极值法讲议柳州市鱼峰区里雍中学张军极值法是一种重要的化学分析方法，是利用极限思维来解决化学问题的方法。
九年级化学的“极值法”主要运用在混合物组成的判断，有些涉及到化学式、有些涉及到化学反应、有些涉及到溶液pH值。
解题时往往采用极端假设法，即假设全部是A或全部是B，然后再根据计算来判断它的具体组成。
下面我们通过例题来学习怎样用极值法解题。
例１.某混合气体由二氧化碳ＣＯ２和二氧化硫ＳＯ２组成，测该混合气体中氧元素的质量分数可能为( )Ａ.４０% Ｂ.５０% Ｃ.６０% Ｄ.８０%[分析]１.假设该混合气体中９９.９９９９%是二氧化硫，那么混合气体的氧元素的质量分数就应该约等于二氧化硫中氧元素的质量分数，即Ｏ%=２.假设该混混合气体中９９.９９９９%是二氧化碳，那么混合气体的氧元素的质量分数就应该约等于二氧化碳中氧元素的质量分数，即Ｏ%=３.通过计算，可以看出混合气体中氧元素的质量分数最小的时候约为；混合气体中氧元素的质量分数最大的时候约为。
这就排除了答案Ａ和Ｄ,也排除了答案Ｂ[如果答案是Ｂ，那就说明气体只是由二氧化硫（它的氧元素的质量分数为恰好为５０%）组成，它不属于混合物，属于纯净物。
]通过以上例题，我们可以看出：如果有两种物质Ａ和Ｂ,它们都含有氧元素，Ａ含的氧元素的质量分数为１０%，Ｂ含氧元素的质量分数为８０%，那么将它们混合后，所得混合物的氧元素的质量分数应该是一个什么关系呢？据此，我们归纳出极值法的解题思路是：假若混合物由Ａ和Ｂ两种物质组成，可以先假设该混合物中只有Ａ，计算得出一个数值ＸＡ；再假设该混合物质中只有Ｂ,计算得出另一个数值ＸＢ，所求解的数值Ｘ求解往往为ＸＡ和ＸＢ之间的一个数值。
练习１.已知某气体由二氧化碳和一氧化碳混合而成，则该气体中氧元素的质量分数可能为（）Ａ.４０% Ｂ.５６% Ｃ.７０% Ｄ.７４%[分析]假设混合气体中仅含有二氧化碳或一氧化碳，分别计算出他们的氧元素的质量分数。
高考化学计算技巧(四)、平均值、估算、极值法
八、平均值法混合物的平均式量、元素的质量分数、生成的某指定物质的量总是介于组分的相应量的最大值M2与最小值M1之间，表达式为M1< M < M2，已知其中两个量，可以确定另一个量的方法，称为平均值法。
一．平均相对分子质量1．在标准状况下，气体A的密度为1.25 g/L，气体B的密度为1.875 g/L，A和B混合气体在相同状况下对H2的相对密度为16.8，则混合气体中A和B的体积比为A．1:2 B．2:1 C．2:3 D．3:2二．平均摩尔电子质量转移1 mol电子时所对应的物质的质量就是摩尔电子质量。
如Al为27/3，Mg为24/2.2．由两种金属组成的合金50 g与Cl2完全反应，消耗Cl271 g，则合金可能的组成是A．Cu和Zn B．Ca和Zn C．Fe和Al D．Na和Al 三．利用平均值的公式进行计算相对分子质量为M1、M2的物质按物质的量之比为a:b混合后，M＝M1a/nt＋M2b/nt。
3．有A、B、C三种一元碱，它们的相对分子质量之比为3:5:7，如果把7 mol A、5 mol B、3 mol C混合均匀，取混合碱5.36 g，恰好中和含0.15 mol HCl的盐酸，则A、B、C 三种一元碱的相对分子质量分别是_____、_____、_____。
24，40，56。
四．平均双键数法基本思想：烷烃双键数为0，单烯烃双键数为1，炔烃双键数为2。
混合烃双键数根据具体情况确定，可利用双键数的平均值求解有关问题。
4．标准状况下的22.4 L某气体与乙烯的混合物，可与含溴8%的溴的CCl4溶液800 g 恰好加成，则该气体可能是A．乙烷 B．丙烯 C．乙炔 D．1,3 丁二烯五．巧练5．已知Na2SO3和Na2SO4组成的混合物中，硫的质量分数为24.6%，则混合物中Na2SO3与Na2SO4的物质的量之比为A．1:3 B．3:1 C．4:1 D．1:46．现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是A．Li B．Na C．K D．Cs九、摩尔电子质量法根据在氧化还原反应中，得失电子相等的原则，立意是提供、得到或偏移1 mol电子所需要和涉及的物质的质量，利用这种物质的质量来解决的方法称为摩尔电子质量法。