1、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(根据恰好沉淀),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(减小)  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(减小) 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(即铁粉是否过量)?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(11g大于2.8g或8.4g)

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]

   1、认真审题:根据题意,写出正确的化学反应方程式或离子反应方程式或正确的关系式。这一点是有关化学方程式计算的前提。例如涉及H2S气体燃烧的有关计算首先要分析可能发生的化学方程式(O2不足,H2S过量:2H2S+O2 点燃 2S+2H2O;O2充足即过量,

 2H2S+3O2 点燃 2SO2+2H2O;两种反应物均耗尽,但产物中既有S又有SO2。);第二,看清题目中已知什么,需要求的是什么。例如求转化率(指反应物)还是产率(生成物)。题目提供的条件是否非常明了,有无隐含条件,根据化学原理直接导出,还是要根据数学、物理、化学知识推导而出等。

2、解题格式规范化。严格按照课本例题要求、解题过程规范、完整。计算过程必须带入单位。

例1:将Fe2O3溶于150ml的稀H2SO4中,待Fe2O3完全溶解后,再加入Fe粉,放出标准状况下气体3.36L,溶液中不再含有Fe和Fe3+。已知加入的铁粉和氧化铁共19.2g,计算:

(1)加入的Fe2O3和Fe各多少克?(2)稀H2SO4物质的量浓度。

解析:本题涉及的反应有三个Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O, Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4,

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。由于溶液中不再含有Fe和Fe3+,显然,Fe除与H2SO4反应产生H2,余下Fe2O3和Fe物质的量必须相等。(相当于发生:Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O)。

正确解题过程为:

解:(1)由Fe  +  H2SO4= FeSO4 + H2

      1mol   1mol     1mol

 0  35237  35245  35251  35255  35261  35263  35267  35273  35275  35281  35287  35291  35293  35297  35303  35305  35311  35315  35317  35321  35323  35327  35329  35331  35332  35333  35335  35336  35337  35339  35341  35345  35347  35351  35353  35357  35363  35365  35371  35375  35377  35381  35387  35393  35395  35401  35405  35407  35413  35417  35423  35431  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网