33.6g     14.4g

          ∴

则化学式为Fe3O4

答:该铁的氧化物的化学式为Fe3O4.

例2  把7克含杂质的锌片(杂质不与硫酸反应)放在100克足量的稀硫酸里,反应停止后所得混合物总质量为106.8克.

求:(1)根据     定律,反应后生成H2质量是      克.

(2)计算不纯的锌的质量分数.(计算结果精确到0.1%)

解  (1)根据质量守恒定律,反应前后物质质量总和之差即为放出气体的质量.

∴mH2=7g+100g-106.8g=0.2g

(2)设反应的锌的质量为x

     Zn  +   H2SO4     ZnSO4   +    H2

     65                       2

     x                       0.2g

             ∴x=6.5g

∴  锌的质量分数为×100%=92.9%

答:生成氢气0.2克,锌的质量分数92.9%.

例3  0.92g金属Cu与CuO的混合物被H2完全还原后,得到0.752g固体剩余物.求原混合物中含CuO的质量分数?

分析  本题是关于混合物的计算.0.92克物质中含有Cu和CuO,被H2完全还原后,剩下的0.752g固体中只含有Cu,其中的铜一部分是原来的铜,另一部分是还原生成的Cu.本题有四种解法.

解法一  设原混合物中Cu质量为x

    H2    +    CuO       Cu   +    H2O

            80           64

6.2g     x        y

      ==      ∴x=8g     y=14.2g

       VO2 ===5.6L

   答:需要氧气5.6升.

   例5  含锌65%的锌粒200g,与足量的稀H2SO4反应,可制得H2多少升?(标况下=0.09g/L)

   分析  化学方程式中反应物与生成物之间的质量关系指的是纯净物之间的质量关系,不纯物的质量必须转化成纯净物的质量,才能代入化学方程式中进行计算,其换算关系式为:

   物质的纯度(%)=  ×100%

   纯净物的质量 = 不纯物的质量×物质的纯度(%)

   解  设可制得H2的质量为xg

        Zn  +  H2SO4   ZnSO4+ H2

        65                2

       200g×65%              x

=

解得x=4g

H2的体积为=44.4L

   答:可制得44.4升H2

[难题巧解点拨]

   例1  一定质量的KClO3和MnO2的混合物中,MnO2的质量分数为20%,加热后,剩余的固体混合物中MnO2的质量分数升高至25%,则KClO3的分解率是多少?

   分析  此题没有给出反应物的质量,但给了反应前后MnO2的质量分数.设MnO2的质量为ag依次算出原混合物质量,KClO3质量,剩余物质量.

   解  设MnO2的质量为ag,则原混合物的质量为ag÷20%= 5ag;原KClO3的质量为5ag-ag= 4ag,反应后剩余固体物质的质量为ag÷25%=4ag,根据质量守恒定律,生成mO2=5ag-4ag=ag

   设生成agO2,需要KClO3的质量为x

             2KClO3     2KCl  +  3O2 

245              96

 x               ag

    ∴x=

KClO3的分解率=×100%=63.8%

答:KClO3的分解率为63.8%

例2  将4gH2和O2的混和气体点燃,使其充分反应,得到1.8g水蒸气,则反应前混合物中O2不少于    g,不超过      g.

分析  依题意,有2.2克气体剩余即4g-1.8g=2.2g,设参加反应H2质量为x,O2的质量为y

      2H2   +    O2       2H2O

       4        32          36

      x=0.2g      y=1.6g        1.8g

①若剩余2.2gO2,则参加反应H2不少于0.2g

       O2为4g-0.2g=3.8g(即1.6g+2.2g)

②若剩余2.2gH2,则参加反应O2不少于1.6g

       H2为4g-1.6g=2.4g(即0.2g+2.2g)

解答  O2不少于1.6g,不超过3.8g.

例3  质量相同的下列金属分别和足量盐酸反应,产生H2最多的是(   )

A.Mg      B.Al      C.Zn      D.Fe

分析  本题的常规解题思路为设Mg、Al、Zn、Fe的质量均为ag,然后根据各自的化学方程式分别计算生成的H2的质量,比较大小后得出结论.但此法显然比较繁琐,可用下述方法,找出规律,快速求解,设金属R的相对原子质量为M,与酸反应生成物中化合价为+n价,消耗金属R的质量为mg,则生成H2质量为x

       2R   +   2nHCl      2RCln    +nH2

       2M                       2n

       mg                       x

               ∴x=m克

规律:在金属质量相同时产生H2质量与该金属的化合价与相对原子质量之比成正比

本题分别为(A)Mg  m=m

      (B)Al  n=m

      (C)Fe  =m

      (D)Zn  m=m

解答  选(B)

[典型热点考题]

例1  将一定量某种铁的氧化物用足量H2还原后,得到33.6g铁,生成14.4g水,如果氧化物中铁与氧的原子个数比为最简比,试求该铁的氧化物的化学式.

分析  铁的氧化物有多种,设此化学式为FexOy,写出相应化学方程式.

解  设铁的氧化物的化学式为FexOy

    FexOy  +   yH2      xFe   +   yH2O

                     56x     18y

12.25g              x

 =       ∴ x=4.8g

   答:加热12.25gKClO3,可制得O24.8g.

   例3  把干燥纯净的KClO3和MnO2的混合物13.32克,加热至不再产生气体为止,称量剩余物质量为9.48克,求①生成氧气的质量;②剩余物质各是什么?质量分别是多少克?

   分析  MnO2作为催化剂在反应前后其质量和化学性质都不改变,所以13.32g-9.48g=3.84g, 这3.84g就是放出O2的质量,这也是解本题的关键.

   解  根据质量守恒定律

         mO2 = 13.32g – 9.48g = 3.84g

   设生成物中KCl质量为xg

         2KClO3     2KCl  +  3O2 

                    149     96

                    x     3.84g

 =       ∴ x=5.96g

   MnO2的质量   9.48g – 5.96g = 3.52g

   答:氧气的质量为3.84g,剩余物为KCl和MnO2质量分别为5.96g和3.52g.

   例4  在标准状况下,6.2g磷在氧气中充分燃烧,需要氧气多少克?这些氧气的体积是多少升?能生成P2O5多少克?(已知标况下O2=1.43g/L)

   分析  根据化学方程式的计算要求单位一致,初中阶段只涉及反应物和生成物的质量比计算,所以本题不能直接求出O2的体积,只能先求出生成O2的质量.再根据V= 进行换算.

   解  设需要氧气的质量为x,生成P2O5的质量为y.

        4P   +  5O2      2P2O5

4×31   5×32      2×142

 0  484  492  498  502  508  510  514  520  522  528  534  538  540  544  550  552  558  562  564  568  570  574  576  578  579  580  582  583  584  586  588  592  594  598  600  604  610  612  618  622  624  628  634  640  642  648  652  654  660  664  670  678  447348 

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