化学解题的辨证艺术

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）。