摘要：例1 现有Na2SO4和H2SO4的混合溶液100 mL.其中Na2SO4的浓度为0.5 mol/L .H2 SO4的浓度为1 mol/L.现要将上述混合溶液中Na2SO4的浓度改为0.2 mol/L,H2SO4的浓度改为2 mol/L.应加入98%(密度为1.84 g/cm3)的浓H2SO4多少毫升?然后加水 稀释到多少毫升? [解析]加98%H2SO4溶液和水稀释前后.溶质Na2SO4量不变 则设加水稀释到V mL 有关系:0.5×100＝0.2×V V＝250 mL 需加纯硫酸n(H2SO4)＝0.25×2-0.1×1＝0.4 mol 折算成98%(密度1.84 g/cm3)的硫酸体积为V＝ 最后加水稀释至250 mL. 例2 已知常温时反应2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+在水溶液中能发生.将22. 4 g由铜和三氧化二铁组成的混合粉末加入到浓度为1 mol/L的硫酸中.使之发生反应. (1)若固体恰好全部溶解.消耗硫酸的体积为V.求V的取值范围. (2)若硫酸溶液过量.反应后溶液的体积为1 L.测得此溶液中Fe2+浓度为0.1 mol/L, 求原混合物中含铜多少克? [解析]在有并列反应或连续反应的情况下.如果用字母表示反应物的用量.则需要进行多种情况的过量关系计算.一般来说.首先判断可能发生的反应.寻找界点.确定区域.然后在各个界点和区域范围内讨论求解. (1)固体全部溶解.涉及的反应有: ①Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)4+3H2O ②Fe2(SO4)3+Cu＝2FeSO4+CuSO4 可通过恰好反应的极端情况.寻找界点.假设固体中只有Fe2O3.反应仅按①式进行. 显然恰好反应时.应满足:1×V＝3×22.4/160.解得V＝0.42 假设固体是Cu和Fe2O3的混合物.反应按①.②两式进行.若要固体恰好溶解.物质的 量应满足:n(Cu)＝n［Fe2(SO4)3］＝n(Fe2O3)＝x mol 依题意:64x+160x＝22.4.解得x＝0.1 由反应式①可得关系式 1×V＝3×0.1.V＝0.3 所以V的取值范围是:0.3＜V＜0.42 (2)溶液中n(Fe2+)＝0.1 mol.它是由反应式②生成的.因为Fe2(SO4)3和Cu谁过量.题目中不明确.故需要加以讨论. 若Cu过量.则n(Fe2O3)＝n［Fe2(SO4)3］＝n(FeSO4)＝ 0.05 mol,Cu的质量为:22.4-n(Fe2O3)＝22.4-0.05×160＝14.4(g) 若Fe2(SO4)3过量.则n(Cu)＝n(FeSO4)＝0.05 mol,Cu的质 量为:0.05×64＝3.2 (g) 综上讨论.原混合物中铜的质量为14.4g或3.2 g. 例3 把物质的量为a mol NH3.O2组成的混合气体.导入密闭反应器中.在催化剂存在下发生化学反应.若NH3.O2混合气中的O2为x mol.生成的HNO3为y mol.试确定x 在不同取值范围的y＝f(x)函数表达式.并画出相应的函数图像. [解析]氨气.氧气的混合气体在催化剂存在下发生反应的化学方程式是: 4NH3+5O24NO+6H2O ① 当氧气过量时.反应①生成的一氧化氮又可继续氧化为二氧化氮: 2NO+O22NO2 ② 二氧化氮.氧气的混合气又可跟水反应.生成硝酸: 4NO+O2+2H2O4HNO3 ③ 把上述反应①②③相加.可以得到氨气与氧气反应生成硝酸的化学方程式: NH3+2O2HNO3+H2O ④ 分析上述① .④ 两个化学方程式.可以得知NH3与O2这两种反应物.在不同的物质的量之比时.发生的两个不同反应. (1)当x≤5a/9时.按反应① 进行.NH3只能氧化至一氧化氮.没有硝酸生成.此时y＝0. (2)当x≥2a/3时.按反应④进行.(a-x)mol NH3可以全部转化为硝酸: NH3+2O2HNO3+H2O a-x (a-x) 所得硝酸的物质的量为:y＝a-x 当x＝2a/3mol时.生成HNO3的物质的量最大.其数值为a/3mol. (3)当5a/9＜x＜2a/3时.反应按① ④ 进行. 设按反应①被氧化的NH3为b mol.按反应④被氧化的NH3为y mol ① ④ 两个反应消耗NH3的物质的量之和为:b+y＝a-x ① ④ 两个反应消耗O2的物质的量之和为:5a/4+2y＝x 解以上两方程组可得HNO3的函数表达式:y＝3x-5a/3 (4)有关函数图像: 能力训练1.把100g10%的Na2SO4溶液的质量分数增加到20%,可采取的方法是( ) ①蒸发掉45g水 ②蒸发掉50g 水 ③加入10g Na2SO4固体 ④加入12.5gNa2SO4固体 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

网址：http://m.1010jiajiao.com/timu3_id_79350[举报]