摘要:差量法:差量法适用于反应前后质量.物质的量.体积等变化. 例1:取Na2CO3和NaHCO3混合物9.5g先配成稀溶液,然后向该溶液中加入9.6g碱石灰.充分反应后Ca2+.HCO3-.CO32-恰好转化为沉淀.再将反应器内水蒸干.可得20g白色固体.求:(1)原混合物中Na2CO3和NaHCO3质量, (2)碱石灰中CaO和NaOH质量. 解析:该题一般解法设Na2CO3.NaHCO3物质的量为x.y立方程组.但费时.若仔细分析提供的数据以及反应原理.应用质量差计算更方便:加入物质共9.5g+9.6g=19.1g.生成固体20g.增加20g–19.1g=0.9g.这是什么原因? CaO+H2O=Ca(OH)2 ①每有1molCaO吸收1mol水.质量增加18g而反应 Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O ②又生成1mol水.即反应①②前后质量不变.但 Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ③即反应①③要引起所加固体质量增加.即增加水的物质的量为=0.05mol=0.05mol=5.3g=4.2g. 例2:某丁烷和乙炔的混合物0.1mol与20LO2(标况.O2过量)完全反应.将所得混合物通入足量Na2O2固体粉末中.使之完全反应.得标况下气体17.2L.通过计算确定原混合气体中各烃为多少克? 解析:烃在氧气中燃烧生成CO2和水.需消耗一定量氧气.而CO2和H2O与Na2O2反应又能生成O2.两者之差即为反应中减少的氧气.解题过程为: C4H10+O2→4CO2+5H2O -- ① 4CO2+4Na2O2=4Na2CO3+2O2 -- ② 5H2O+5Na2O2=10NaOH+O2 -- ③ ①②③迭加得:C4H10+9Na2O2+2O2=4Na2CO3+10NaOH -- ④ 在反应④中.1molC4H10.实际消耗2molO2 同理:C2H2+3Na2O2+O2=2Na2CO3+2NaOH 设C4H10.C2H2物质的量分别为x.y x+y=0.1mol 2x+y= x=0.025mol y=0.075mol 2.讨论法: 例:将H2S和O2和混合气体通入温度为220℃的密闭容器中.在高温下使之燃烧.反应后再恢复至原温度测得此时容器中气体的压强比起始时减小28.6%. 问(1)在容器中H2S发生的是完全燃烧不是不完全燃烧? (2)原混和气体中H2S所占的体积分数? 解析:首先应明确.同温同体积任何气体的压强比等于物质的量之比.显然.压强减小28.6%即物质的量减小28.6%.接下来就要根据物质的量减小28.6%讨论是完全燃烧还是不完全燃烧.解题过程为: 若H2S完全燃烧: 2H2S + 3O2 点燃 2SO2+2H2O Δn n% 2mol 3mol 2mol 2mol 1mol ×100%=20% 显然不等于28.6%,肯定为不完全燃烧,而 2H2S + O2 = 2S + 2H2O Δn n% 2mol 1mol 2mol 1mol ×100%=33.3% 28.6%介于20%与33.3%之间应有两种情况. ①H2S过量.设H2S.O2物质的量分别为x.y. 2H2S + O2 = 2S + 2H2O Δn 2 1 2 1 ymol ymol =28.6% y=0.400x ②H2S与O2均消耗完全.但产物为S.SO2和H2O.设H2S.O2物质的量分别为x.y.可将 x.y直接代入化学方程式中: xH2S+yO2=SO2+S+xH2O Δn x y x =28.6% y=0.748x 3.守恒法--上一讲已介绍. 4.极限法. 例:在500ml含有Fe3+ .cu2+的溶液中投入11g铁粉.反应完全后过滤.所得固体物质经干燥后称重为9g.滤液中的金属离子用0.3mol OH-恰好使它们完全沉淀.试求原溶液中Fe3+ .Cu2+的物质的量浓度. 解析:本题的难点在于11g铁粉是否过量不清楚.但同学们必须明确:由于有剩余固体.则Fe3+ 全部转化为Fe2+.也就是说0.3mol OH-使金属离子完全沉淀.这些金属离子必为+2价(不是Fe2+ 就是Fe2+ 和Cu2+混合物).由此得出:n金属离子=0.15mol.现在的问题是如何判断溶液中是Fe2+还是Fe2+ 和Cu2+混合物?可用极限法. 解:设铁粉过量.则0.15mol为Fe2+.且这些Fe2+全部由Fe3+产生或全部由cu2+产生.它们分别消耗铁的质量为: 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 56g 3mol 2.8g 0.15mol Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu 56g 1mol 8.4g 0.15mol 则铁粉一定过量 设Fe3+ .Cu2+物质的量分别为x.y 1.5x+y=0.15 28x–8y=2 x=0.08mol0.16mol/L y=0.03mol0.06mol/L 从本题的解题过程看出:解题方法不是固定的.同一道题多种解法综合运用. [能力训练]

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如图装置可用于多项定量实验.图中夹持固定装置已略去,甲有刻度,供量气用.
( 1 )装置中有刻度的甲管可以用
碱式滴定管
碱式滴定管
代替 (填仪器名称),按图连接好装置后,检查装置气密性的方法是
向乙中注入适量的水,使乙中液面高于甲中液面,静止观察,若液面差保持不变,则气密性良好
向乙中注入适量的水,使乙中液面高于甲中液面,静止观察,若液面差保持不变,则气密性良好

( 2 )某实验小组用镁粉、盐酸、醋酸设计实验来证明:在同温同压下,当上述两种酸的物质的量相同时,与镁粉反应生成氢气的体积相同而反应速率不同.装置如图所示,
有关实验数据记录于下表:
酸溶液 酸溶液 气体体积/mL 反应时间
(实验A) (实验B) (25℃、101 kPa) 实验A 实验B
CH3COOH0.1 mol/L40.00mL HCl溶液
0.1 mol/L
40.00mL
5 t(a1)=155 s t(b1)=7 s
10 t(a2)=310 s t(b2)=16 s
15 t(a3)=465 s t(b3)=30 s
20 t(a4)=665 s t(b4)=54 s
请回答下列问题:
①每次实验至少需要用电子天平(能称准1mg) 称取镁粉
0.048
0.048
g;
②冷却到25℃后,在读取气体体积时,首先应如何操作:
上下移动乙管,使甲管中液面和乙管中液面相平,再读数
上下移动乙管,使甲管中液面和乙管中液面相平,再读数

③分析实验数据,t(a1)远远大于t(b1)的原因是
开始阶段醋酸溶液中的c(H+)远小于相同浓度的盐酸中的c(H+
开始阶段醋酸溶液中的c(H+)远小于相同浓度的盐酸中的c(H+

(3)用图示装置,某同学设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮与6mol?L-1 NaOH溶液反应.回答下列问题:(已知锌的密度为 ρ  g/cm3
①写出Zn镀层与NaOH溶液反应的离子方程式
Zn+2OH-+2H2O=Zn(OH)42-+H2
Zn+2OH-+2H2O=Zn(OH)42-+H2

②为提高测定的准确性,需将锥形瓶上的单孔橡胶塞换为双孔橡胶塞,另一孔插入
分液漏斗
分液漏斗
(填仪器名称)
实验时先向锥形瓶中加入镀锌铁皮样品,塞上双孔塞,再加入NaOH溶液;
③已知实验前后甲管中液面读数差为V mL(实验条件的气体摩尔体积为Vm mol?L-1).则镀锌铁皮的锌镀层厚度为
65V×10-3
2ρSVm
65V×10-3
2ρSVm
cm.(写出数学表达式)
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(2012?长宁区一模)Ⅰ.工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅.
(1)原料粗盐中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,必须精制后才能供电解使用.精制时,粗盐溶于水过滤后,还要加入的试剂分别为①Na2CO3、②HCl(盐酸)③BaCl2,这3种试剂添加的合理顺序是
③①②
③①②
(填序号)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为
.(填序号)(①饱和Na2CO3溶液  ②饱和K2CO3溶液  ③75%乙醇 ④四氯化碳)
(2)如图是离子交换膜(允许钠离子通过,不允许氢氧根与氯离子通过)法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是
氯气
氯气
;NaOH溶液的出口为
a
a
(填字母);精制饱和食盐水的进口为
d
d
(填字母);干燥塔中应使用的液体是
浓硫酸
浓硫酸


Ⅱ.多晶硅主要采用SiHCl3还原工艺生产,其副产物SiCl4的综合利用受到广泛关注.
(1)SiCl4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同),方法为高温下SiCl4与H2和O2反应,产物有两种,化学方程式为
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl
SiCl4+2H2+O2
 高温 
.
 
SiO2+4HCl

(2)SiCl4可转化为SiHCl3而循环使用.一定条件下,在20L恒容密闭容器中的反应:
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)?4SiHCl3(g)
达平衡后,H2与SiHCl3物质的量浓度分别为0.140mol/L和0.020mol/L,若H2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl的质量为
0.351
0.351
kg.
(3)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置
e
e
(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置
d
d
(填代号).
可选用制备气体的装置:

(4)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0kg,则生成氢气
134.4
134.4
m3(标准状况).(忽略可能存在的其他反应)
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO32、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2
PH 3.2 5.2 12.4
Ⅲ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见上表,请回答下列问题:
(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有
适当提高反应温度、增加浸出时间
适当提高反应温度、增加浸出时间
(要求写出两条).
(2)滤渣I的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3

Mg(ClO32在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:
MgCl2+2NaClO3→Mg(ClO32+2NaCl
已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示:

(3)将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO32.简述可制备Mg(ClO32的原因:
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;
在某一温度时,NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO32的溶解度随温度变化的最大,NaCl的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别;

(4)按题(3)中条件进行制备实验.在冷却降温析出Mg(ClO32过程中,常伴有NaCl析出,原因是:
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
降温前,溶液中NaCl已达饱和,降低过程中,NaCl溶解度会降低,会少量析出;
.除去产品中该杂质的方法是:
重结晶
重结晶
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化学兴趣小组设计以下实验方案,测定某已部分变质的小苏打样品中NaHCO3的质量分数。

[方案一]

称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算。

(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:

(2)实验中,需加热至恒重的目的是

                                                                   

[方案二]

称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解;向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤,洗涤、干燥沉淀,称量固体质量,计算。

(1)过滤操作中,除了玻璃棒、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为                  

(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是                                                                 

                                                                     

 [方案三]

按如下图所示装置进行实验:

(1)D装置的作用是                                                        

分液漏斗中           (填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。

(2)实验前称取17.90g样品,实验后测得C装置增重 8.80g,则样品中NaHCO3的质量分数为                  

(3)根据此实验测得的数据,测定结果有误差,因为实验装置还存在一个明显缺陷是:                         

                                                                 

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化学兴趣小组设计以下实验方案,测定某已部分变质的小苏打样品中NaHCO3的质量分数。

[方案一]

称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算。

(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:

(2)实验中,需加热至恒重的目的是

                                                                    

[方案二]

称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解;向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液,过滤,洗涤、干燥沉淀,称量固体质量,计算。

(1)过滤操作中,除了玻璃棒、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为                  

(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是                                                                 

                                                                     

 [方案三]

按如下图所示装置进行实验:

(1)D装置的作用是                                                        

分液漏斗中          (填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。

(2)实验前称取17.90g样品,实验后测得C装置增重 8.80g,则样品中NaHCO3的质量分数为                  

(3)根据此实验测得的数据,测定结果有误差,因为实验装置还存在一个明显缺陷是:                         

                                                                 

 

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