如何用數軸解化學討論型計算題

文煒明

在化學計算題中有時會出現討論型試題，即當兩種反應物發生化學反應，由于參加反應的量不同而引起產物不同時，需要對反應物之間的量進行討論。比如C在O2中燃燒，H2S在O2的燃燒，CO2氣體通入NaOH溶液中等。在教學中引導學生用數軸法解此類習題，效果很好。

用數軸法解此類習題，一般需要按下列步驟去做：

1寫出可能發生的反應方程式，確定出恰好反應的量；

2畫數軸，確定變量，根據反應物質的量之間的關系在數軸上找出特殊點；

3判斷各特殊點、各區間內的物質各是什么；

4確定討論范圍；

5根據題意列方程求解。

【例】將a mol H2S和1mol O2置于一個容積可變的容器內進行反應。在120℃、101KPa下測得反應前后容器內氣體密度分別是d1和d2。若a的取值不同，則H2S的氧化產物可能有三種情況：

（1） 全部是SO2，此時a的取值范圍是。

（2） 全部是S，此時a的取值范圍是，并且d1d2。（填大于、小于或等于）

（3） 部分是SO2，部分是S，此時a的取值范圍是，反應生成的SO2的物質的量為mol，容器內氣體物質的量總和為mol。（用含a的代數式表示）（1996年高考第36題）

（2）建立數軸，在數軸上找到2和2/3兩個特殊的點。

（3）判斷各特殊點、各區間內的物質各是什么。

（4）討論計算：根據數軸，作定量判斷。

①當a≤2/3時，氧化產物只有SO2；

②當a≥2時，氧化產物只有S，此時d1大于d2；

③當2/3

（5）對于SO2的量可根據上述方程式設量計算為1-a/2；容器內共有氣體1+a/2。

由此，我們可以看到，一條小小的數軸把數學知識與化學問題有機地結合起來，幫助學生建立了新的解題思維途徑，這對學生學習方法的培養是有很大幫助的。

練習：向300mL KOH溶液中緩慢通入一定量的CO2氣體，充分反應后，在減壓低溫下蒸發溶液，得到白色固體，請回答下列問題：

（1） 由于CO2通入量的不同，所得到的白色固體的組成也不同，試推斷會有幾種可能的組成，并列出。

（2） 若通入CO2氣體的體積為224mL（標準狀況），得到119克白色固體。請通過計算確定此白色固體是由哪些物質組成的，其質量各為多少？所用的KOH溶液的物質的量濃度為多少？

參考答案：（1）有4種可能；KOH和K2CO3， K2CO3， K2CO3和KHCO3，KHCO3；（2）固體由K2CO3和KHCO3組成，其中K2CO369克，KHCO3 5克；KOH的物質的量濃度為0.5mol/L。

（責任編輯羅艷）