一、有一种反应物过量的计算课本例题：8molH2与6molO2充分反应，求生成水的质量。此题给出了在化学反应中两种反应物的量，计算时应以哪种为标准呢？下面是两位同学的不同解法：解法1：2H2+O22H2126moln(H2O)n(H2O)==12mol，m(H2O)=n(H2O)·M(H2O)=12mol×18g/mol=216g。答：可生成216g水。解法2：2H2+O22H2O228moln(H2O)n(H2O)==8mol。m(H2O)=n(H2O)·M(H2O)=8mol×18g/mol=144g。答：可生成144g水。上述两种解法，结果各不相同，至少有一种结果错误的，对于解法1，我们可以作如下分析：根据题意，H2的物质的量为8mol，可知反应物中H2的质量为16g,而上述计算所得216gH2O中H的质量为24g（即），明显大于题中所给反应物H2的质量，这显然是不合理的。可见，本题中O2是过量的，不应以过量的O2的量来计算生成物H2O的量，而应以H2的量来计算。所以，当两种反应物的量都给出时，就必须考虑谁过量的问题，并以不过量的物质为依据进行计算。如果直接采用解法2所示的方法也有不妥之处，就是没有确定或难以确定计算结果的正确性。那么，对于过量问题究竟应该怎样进行化学计算呢？实际上，广义地讲，任何化学计算都涉及到过量问题，都必须以完全反应的物质为依据进行计算，如通常说的“一定量的物质X和过量的Y充分反应……”这就明示了Y过量，应以X为依据进行化学计算。当两种反应物的量都给出时，就必须亲自判断哪种反应物过量或哪种反应物完全反应。再用不过量的那种反应物的量来进行计算，如上例的正确解法如下：设恰好跟8molH2反应的O2的物质的量为x。2H2+O22H2O2128molxn(H2O)x==4mol，题目给出的反应物O2为6mol，所以O2是过量的，应以H2的量来计算。n(H2O)==8mol，m(H2O)=n(H2O)·M(H2O)=8mol×18g/mol=144g。答：可生成144g水。[问题讨论]①过量计算的一般步骤有哪些？过量计算通常分为两大步：a．判断哪种反应物过量，判断时要以化学方程式为依据，根据两种已知物质的数量，运用比较的方法进行判断，所以这一步又可以分为设定未知数、写化学方程式、比较判断三个小步骤。正确判断哪种物质过量是计算的关键。b．根据不过量（完全反应的）物质的数量进行计算，计算时仍要以化学方程式为依据，通过比例关系求出最终结果。②什么情况下需考虑过量问题？a．题目给了两种反应物的量需考虑过量问题。b．题目给出了一种反应物的量和一种生成物的量，需考虑过量问题（使所给反应物完全消耗掉）。c．如果原题中某反应物的量以字母代替，则很多时候要通过分段讨论，进行计算。d．如果原题给出的是两种反应物的总量，一般要通过极端假设法，进行讨论并计算。③怎样判断反应物中哪一种过量？判断过量物质的方法有多种，这里介绍两种最基本的方法：a．设未知数法。基本思路是设一反应物A的量为未知数x，由另一种反应物B的量为已知量求出x。将x值与题中所给出的反应物A的量比较大小，若计算的x值比题中给出的量小，表明另一种反应物B完全反应；若计算出来的x值大于题中给出的已知量，表明反应物A完全反应。这种方法思路清晰，易于理解，为初学者必须掌握的基本方法。如：将1.62g铝粉放入30mL2.5mol/L的稀硫酸中，标准状况下生成氢气多少升？n(Al)==0.06mol，n(H2SO4)=2.5mol/L×0.03L=0.075mol，设0.06molAl可消耗H2SO4的物质的量为x，生成H2的体积为y。2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑2mol3mol3×22.4L0.06molxy∵x==0.09mol>0.075mol。∴Al过量，应以H2SO4的量进行计算。y==1.68L答：生成标准状况下的氢气1.68L。b．比值比较法。基本思路是写出化学方程式，在有关物质的化学式下面写出化学关系量，在化学关系量的下面列出题目中给出的反应物的已知量，将各反应物的化学关系量与已知量相比，求比值。比较两个比值的大小，比值小者，该反应物过量。该方法形式简单，为许多学生所采用。只是要注意理解过程，培养思维。如：把3.0gNaI固体溶于水，通入标准状况下Cl20.28L，充分反应后生成I2多少克？n(NaI)==0.020mol，n(Cl2)==0.0125mol，2NaI+Cl2=2NaCl+I2210.020mol0.0125mol>，0.28LCl2过量，以NaI的量进行计算。2NaI+Cl2=2NaCl+I22mol254g0.020molm(I2)m(I2)==2.54g。答：生成I22.54g。[问题拓展]①分段讨论法：在化学计算中，当已知两种反应物的用量，且其中一种或两种以字母或其他代数符号给出时，往往需要根据数量的变化，分段讨论哪一种物质过量，并根据不过量的物质进行计算。如：1.0LH2S气体和aL空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都同（20℃1.01×105Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V为多少。（用含a的表达式表示，假定空气中N2和O2的体积比为4∶1，其他成分可忽略不计）【分析】已知反应前气体总体积为(1.0+a)L，其中O2为L，求反应后气体总体积V，所以关键是要求出反应过程中体积的变化量，由于空气体积为aL是一个变量，所以必须根据化学方程式讨论当aL空气不过量和过量时的两种情况。为直观起见，我们用数轴帮助分析。可能发生的反应为：2H2S+O2=2S+2H2O△V减①2131.0LL（？）S+O2=SO2△V②110由于②式反应前后气体体积不变，所以分析体积变化只需以①式为依据，当H2S跟O2体积比为2∶1时，反应恰好按①式进行，此时有：，a=2.5以数轴表示a的范围：讨论：ⅰ当0≤2.5时，反应按①式进行，O2完全反应，根据方程式①有：1∶L=3∶△V减，△V减==aL，所以：V=(1.0+a)L－aL=(1.0+a)L。ⅱ当a>2.5时，反应按①②式进行，H2S完全反应，根据方程式①有：2∶1.0L=3∶△V减，△V减==1.5L，所以：V=(1.0+a)L－1.5L=(a-0.5)L。答：当0≤2.5时，V=(1.0+a)L；当a>2.5时，V=(a-0.5)L。说明：分段讨论法的关键是如何分段，以数轴帮助分析可以使分析过程简洁明了。计算时要以不过量的物质（即完全反应的物质）的数量进行计算；当两种反应物的数量均以代数符号给出时，则以两种量之比为依据，分段讨论并计算。②极端假设法：若只知两种反应物A、B的总量和反应过程中的某一相关数量，则无法直接判断哪一种物质过量。对此问题常用的分析方法就是分别分析当反应物全为A，全为B，A、B以一定的比例恰好完全反应时的情况，再根据相关数量进行判断。如：18.4gNaOH和NaHCO3的混合物固本在密闭容器中加热至约为250℃，经充分反应后，排放气体、冷却、称量，得固体16.6g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。【分析】在密闭容器中加热NaOH和NaHCO3的混合物时，可能发生的反应有：NaOH+NaH