一、基本概念
极限法通过假设反应物或生成物以最极端的形式存在,从而快速判断反应的可能性或计算特定参数。例如:
假设全部反应物为一种物质
假设全部生成物为一种物质
假设反应物或生成物完全转化
二、典型应用场景
例如:1mol H₂和CO的混合物完全燃烧,需消耗O₂的量。
- 假设全部是H₂,需0.5mol O₂;
- 假设全部是CO,需0.5mol O₂;
- 结论:1mol混合物需0.5mol O₂,但实际需根据比例计算。
例如:MgCl₂饱和溶液溶质质量分数为40%,求水合晶体化学式。
- 计算MgCl₂的质量:36g×40% = 14.4g;
- 设水合晶体含6个结晶水分子,通过摩尔质量关系计算结晶水质量,得出化学式为MgCl₂·6H₂O。
元素质量分数计算
例如:KOH固体中H₂O的质量分数计算。
- 通过已知元素质量分数,用100%减去其他元素(如K、H、O)的质量分数和,即得水分质量分数。
三、计算步骤示例
题目:
某温度下KOH固体含H₂O质量分数为22%、16%、40%(三种情况),将样品W(g)加入98g 20%的稀硫酸中,过量酸用20%的硫酸中和,计算硫和镁元素的质量分数和。
步骤
1. 计算三种情况下KOH中H₂O的质量分数;
2. 通过100%减去H、K、O的质量分数和,得到水分质量分数;
3. 根据水分质量分数判断样品中KOH的纯度或组成;
4. 计算硫(SO₄²⁻)和镁(Mg²⁺)元素的质量分数和。
四、注意事项
极限法适用于单一反应物或生成物的简单计算,复杂反应需分段处理;
实际应用中需结合化学方程式进行定量分析;
通过极限值判断可行性后,再采用常规方法精确计算。
通过以上方法,极限法可快速筛选计算方向,提高解题效率。