高三化学二轮复习教案:化学计算
专题化学计算
考试说明
1、高考中化学计算主要包括以下类型:①有关相对原子质量、相对分子质量及确定分子式的计算;②有关物质的量的计算;③有关气体摩尔体积的计算;④有关溶液浓度(质量分数和物质的量浓度);⑤利用化学方程式的计算;⑥有关物质溶解度的计算;⑦有关溶液pH值与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算;⑧有关燃烧热的简单计算;⑨以上各种化学计算的综合应用。
2、常见题型为计算选择题,计算填空题、实验计算题、计算推断题和综合计算题,而计算推断题和综合计算题,力求拉开学生的层次。
3、近年高考化学计算题主要有以下特点:
(1)注意速算巧解
一般在第Ⅰ卷中会出现五到七个左右要计算的量很少或者根本不需要计算的试题。其命题意图是考查对化学知识的理解、掌握和运用。重点考查学生运用题给信息和已学相关知识进行速算巧解的能力。
(2)起点高、落点低
这方面主要是第Ⅱ卷中的计算题。试题常以信息给予题的形式出现,但落点仍是考查基本计算技能。
(3)学科渗透,综合考查
主要考查各种数学计算方法的运用、物理学科中的有效数字及语文学科的阅读能力。
(4)综合计算题的命题趋势是理论联系实际,如以生产、生活、环境保护等作为取材背景编制试题,考查视野开阔,考查学生用量的观点把握化学知识、原理、过程等。
4、学生化学计算题失分的主要原因
1、审题不够仔细;
2、基础不够扎实;
3、思考不够全面;
八个“不够”4、思维不够灵敏;
5、运算不够准确;
6、格式不够规范;
7、表达不够清楚;
8、时间不够充裕。
化学计算是学生必须掌握的基本技能之一。而思维能力较差的学生就是害怕计算,其原因是:一、对计算所依托的基本化学原理和性质不熟悉;二、对基本的计算技能掌握不到位;
三、思维不灵活,不会审题,不会寻找解题的突破口,不会分析问题,也就不会解决问题。要求教师加强解题策略相关知识的教学;加强学科问题解决的研究。
典型例题
1. 将Wg 铁、氧化铁和氧化铜组成的混合物粉未放入100mL 4.4mol/L 盐酸中,反应完全后得氢气896mL (标况),生成的溶液中只有FeCl 2、HCl 和1.28g 固体。把溶液稀释到320mL 时,盐酸的物质的量浓度为0.25mol/L ,求混合物中各物质是多少g ? 分析:解答此题的关键,是审清题意,找出等量关系,选准突破口。首先确定由生成溶液中的盐酸可知反应后的1.28g 固体沉淀物为铜,因此可首先确定CuO 的质量。再根据各反应化学方程式中诸物质的量的关系和耗用盐酸的物质的量列方程求解,或寻求题中“隐含”
的电子守恒和Cl -
守恒条件,求得Fe 和Fe 2O 3的质量。 解法一: Cu 的物质的量=
=12864
002.
.mol CuO 的质量=0.02×80=1.6(g )
设混合物中Fe 2O 3的物质的量为x 。
Fe 2HCl FeCl H 0.04mol
0.08mol
0.896
22.4
0.04mol Fe O 6HCl 2FeCl 3H O
x 6x 2x
CuO 2HCl CuCl H O
0.02mol 0.04mol 0.02mol
2
2233
222+=
+
↑
=+=++=+ 2FeCl Fe 3FeCl 2x x
32
+=
CuCl 2 + Fe = FeCl 2 +Cu
0.02mol 0.02mol
根据反应耗用盐酸的量列方程求解
0.086x 0.040.1 4.40.3200.25
6x 0.24x 0.04mol ++=?-?==()
Fe 2O 3的质量=?=16000464..(g )
Fe 的质量=++?=(...).0040020045656
(g ) 解法二:
设混合物中含铁的物质的量为x ,Fe 2O 3的物质的量为y 根据氧化还原反应中的电子守恒
Fe 2e Fe x 2x
2-→+
Fe O 2FeCl 2e 2FeCl y
2y
233
2
——+
2H +——H 2得电子的物质的量0.04×2(mol ) CuO ——Cu 得电子的物质的量0.02×2(mol )
2x 2y 0.040.08=++
根据Cl -
守恒列方程
2x 22y 0.3200.250.1 4.4+?+?=?
解方程组2x 2y 0.122x 4y 0.080.04Cl -=++=???-
(电子守恒)
(守恒)
x y ==01004..()()mol mol
Fe 的质量=?=015656..()g
Fe 2O 3的质量=?=16000464..()g
2. 某化工厂用NH 3制备NH 4NO 3。已知NH 3制NO 的产率是96%;NO 制HNO 3的产率是92%,HNO 3与NH 3反应生成NH 4NO 3。则制HNO 3所用去NH 3的质量占总耗NH 3的质量的百分比是多少?(不考虑生产上的其它损耗) 分析:根据反应
4NH 5O 4NO 6H O
2NO O 2NO 3NO H O 2HNO NO
32
222
223+++=+=+催化剂
?
由于生产中NO 2与H 2O 反应生成HNO 3和NO ,不断地补充空气使NO 多次被氧化成NO 2,被水吸收,最后比较完全转化HNO 3,因此,第三步反应在考虑到循环反应后可用下式表示:
4NO O H O 4HNO 2223++=2
由以上四个反应可得最初反应物与最终产品的关系式: 4NH 3~4NO ~4NO 2~4HNO 3
设生产a 吨HNO 3耗用NH 3为x 吨,生产NH 4NO 3耗用NH 3 y 吨
NH HNO 1763x 96%92%a x 17a
6396%92%0.306a NH HNO NH NO 1763y a y 17a
63
0.27a 33
3343
——吨吨吨
(吨)
吨吨
(吨)??=??=+==
=
生产HNO 3耗用NH 3的质量百分比=+?=03060306027100%531%....a
a a
答:略。
3. 金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为:
Sn +2HCl=SnCl 2+H 2↑再加入过量的FeCl 3溶液,发生如下反应:SnCl 2+2FeCl 3=SnCl 4+2FeCl 2最后用已知浓度的K 2Cr 2O 7溶液滴定生成Fe 2+,反应的化学方程式为:
6FeCl K Cr O 14HCl 6FeCl 2KCl 2CrCl 7H O 2227332++=+++现有金属锡试样
0.613g ,经上述反应后,共用去0.100 mol/LK 2Cr 2O 7溶液16.0mL 。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应)。 分析:该题是应用关系式法解多步反应的综合计算。根据题目所给出的三个化学反应,得出Sn 与K 2Cr 2O 7的物质量的关系。
3Sn 3SnCl 6FeCl K Cr O 22227——————
3Sn K Cr O 3119g 1mol
x 0.10.016mol
x 31190.10.0161
0.571g Sn%0.571
0.613
100%93.1%
227
——()()??=???=∴=?=
答:略。 巩固联系 4. 在100mL 36.5%的浓盐酸(密度为1.18g/cm 3)中加入多少mL 2mol/L 的稀盐酸(密度为1.08g/cm 3),才能配成6mol/L 的盐酸(密度为1.10g/cm 3)。 分析:任何溶液在稀释时,溶液和溶剂的量都要发生变化,但溶质的量不变,据此可以得到稀释下列各种浓度的溶液计算公式。 百分比浓度溶液的稀释公式: 浓溶液的质量×浓溶液的浓度 = 稀溶液的质量×稀溶液的浓度 mol 尔浓度的溶液稀释公式: 浓溶液的浓度×浓溶液的体积(L ) = 稀溶液的浓度×稀溶液的体积 同一溶质的两种不同浓度的溶液混合时,混合溶液的浓度介于溶液之间,混合液跟两原溶液中溶质、溶液量的基本关系是: (1)混合液中所含溶质的总量等于两原溶液的溶质质量之和。 (2)混合溶液的质量等于两原溶液的质量之和,但体积不等于两原溶液的体积之和(当两原溶液很稀时,通常把混合液的体积近似地看做两原溶液的体积之和。) 在应用上述关系进行复杂的混合溶液计算时,可先算出混合溶液的总质量和溶质的总质量,然后再求出混合溶液的浓度。 设需加入VmL 2mol/L 的盐酸 混合液中溶质的总物质的量
1.1810036.5%36.52V
1000 1.180.002V ??+=+
混合溶液的总体积:
100 1.18 1.08V 1.11000118 1.08V
1100
?+?=+
混合液的物质的量浓度:
(1.180.002V)1100
118 1.08V
6mol /L V 138mL +?+==()
()
答:略
5. 氯气通入氨水中发生下列反应:3Cl 8NH 6NH Cl N 1.122342+=+。使L 氯、
氮混合气(90%Cl 2、10%的N 2)通入浓氨水实验测得逸出气体在标况下为0.672L (50%的Cl 2、50%的N 2),问在反应中有多少g 氨被氧化? 分析:设有xg 氮气被氧化 由方程式可得出:
3Cl 2NH N 67.2L 34g 22.4L 67.222.444.8L xg 1.120.6720.448L 232+→-=-=气体体积减小
()()
x =
?=340448
448
034...()g
答:略。 6. 将5.000gNaCl 、NaBr 、CaCl 2的混合物溶于水,通入氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧,得残留物4.914g 。灼烧后的残留物再溶于水,并加足量的Na 2CO 3溶液,所得沉淀经干燥后质量为0.270g 。求混合物中各化合物的质量百分组成。 分析:根据题意可列出下图示,帮助审清题意,找出思路和解法。
根据图示可分析: (1)CaCO 3的质量为0.270g ,由它可求出CaCl 2的质量。
CaCl CaCO 111100x 0.270x 1110.270100
0.30023
——克()
=?=g (2)混合物中通入Cl 2
2NaBr Cl 2NaCl Br 10358.510358.544.5g y 5.000 4.9140.086g y 0.200g 22+=+-=-==质量减少()
克()
()
(3)NaCl 的质量=--=5000020003004500....()g
(4)各组分的百分含量
NaCl% 4.500
5100%90%NaBr%0.200
5100%4%CaCl %0.300
5100%6%
2=
?==?==?=
7.向含0.02mol Al 3+的明矾溶液中,逐滴加入0.1mol/L 的Ba(OH)2溶液时,产生沉淀的质量y (g )与Ba(OH)2溶液的体积x (mL )的关系如图所示。求图中: V 1= V 2= m 1= m 2= 分析:本题要从分析图中所体现的产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2体积的函数关系求出V 1、V 2和m 1、m 2的值。 从图中可以看出,当加入V 1mL 的Ba(OH)2时,可得沉淀m 1 g ,沉淀为BaSO 4和Al(OH)3,当加入V 2mL Ba(OH)2时,Al(OH)3溶解,沉淀仅为BaSO 4。
(1)含有0.02mol Al 3+的明矾溶液中含有0.04mol 的SO 42-
。 当加入V 1mL Ba(OH)2时,
Al 3OH Al(OH)0.02mol 0.06mol 0.02mol
Ba SO BaSO 0.03mol 0.03mol 0.03mol V 0.03
0.1
10300(mL)
m 0.02780.032338.55g 332424131+-+-+=↓
+=↓∴=?==?+?=()
(2)当加入V 2mL Ba(OH)2溶液时,
Al(OH)OH AlO 2H O
0.02mol 0.02mol
322+=+--
SO Ba BaSO 0.01mol 0.01mol 0.01mol
V V 0.01
0.1
10400(mL)m (8.550.0278)0.012339.32g 42242132-
++=↓∴=+
?==-?+?=()
8.某金属R 7g 跟足量的盐酸反应,在标准状况下,可得2.8L 氢气;11.2g 该金属可跟21.3g 氯气完全反应,生成相应的氯化物,求该金属的原子量。 分析:设R 的原子量为m ,两种金属氯化物的分子式分别为RCl x 和RCl y
R
xHCl RCl x 2
H mg x
2
22.4L 7g
2.8L
x 2+=+
?
m 7x
222.42.8
28x =?
?= ………①
2R yCl 2RCl 2m ymol
11.2g 21.3
71
mol
2y
+=
m 11.2y 71221.3563
y =???= ………②
28x 563y 3x 2y =
=
讨论:(1)当x 1y 32
==, 不合理
(2)当x 2y 3==, 合理 (3)当x 3y 9
2
==, 不合理
R Fe HCl FeCl Cl FeCl 223为,与反应生成与反应生成
9. 混合两种未知物的溶液,生成1.25g 沉淀,这个沉淀是二价金属盐。在1000℃灼烧,使沉淀完全分解,得到质量为0.70g 的固体金属氧化物和另一种使石灰水变浑浊的无刺激性气味的气体。蒸发滤除沉淀后的溶液,得到2.0g 干燥残渣。在200℃时慢慢加热残渣,使它分解仅得到两种产物:一种是气态氧化物,标况下的体积为0.56L ,另一种是水,为0.90g ,试确定未知物是什么,并写出有关推理,计算过程及化学方程式。 分析:能使石灰水变浑浊且无刺激性气味的气体应是CO 2,故1.25g 沉淀应为碳酸盐。 设碳酸盐的分子式为MCO 3
MCO CO M 60M 16
g M 40
3
2?
MO
.
.+↑
++=125070
∴此二价金属为Ca 。
滤液蒸干后得2.0g 残渣,受热分解为0.90g 水和0.56L 气态氧化物。 ∴此气态氧化物的mol 尔质量为:
209
056224
44-=...(g/mol )
分解产物的mol 尔比:
H 2O ∶R x O y =
09018.∶
056
224
..=0.05∶0.025=2∶1 分解产物为H 2O 和气态氧化物,分解温度为200℃,故此盐为铵盐,并不可能是碳
酸铵或碳酸氢按(因分解产物是3种) ∴此盐只能是NH 4NO 3 设其分解产物为H 2O 和N x O y 则对N x O y 而言有14x 16y 44+=
则x 4416y
14
=
- 讨论,x y ,均为正整数,且只可能是1或2, (1)若y 1x 2N O N O x y 2==则,为 (2)若y x ==
212
14
则,不合理(舍去) 由此可肯定此盐为NH 4NO 3,热分解产物为H 2O 和N 2O 。
∴未知物是Ca(NO )(NH )CO 32423和
Ca(NO )(NH )CO 2NH NO CaCO 32423433+=+↓
10. 两种烃的混合气体20mL ,跟过量的氧气混合点燃,当产物通过浓H 2SO 4时,体积减小30mL ,通过碱石灰后的体积又减少40mL (以上均换算成标准状况的体积),问该混合物的组成可能有几种?在各种可能组成中,每种烃各是多少? 分析:气态烃的碳原子数都小于4。20mL 混合烃完全燃烧生成40mL CO 2和30mL 水蒸气,可知1mol 混合烃平均含2mol C 原子和3mol H 原子,从而推知,该混合烃只能是C 2H 6和C 2H 2或C 2H 4和C 2H 2的混合物。 讨论: (1)若混合烃含有x mL C 3H 6,则含有(20-x )mL C 2H 2
2C H 7O 4CO 6H O x 2x 3x 2C H 5O 4CO 2H O 20x 2(20x)20x
2622222222+→++→+---(气)(气)
由题意可知:
3x (20x)30x 5()
+-==毫升
C 2H 2:20-5=15(mL )
(2)若混合烃含有y mL C 2H 4,则含有(20y)mLC H 22-,
C H 3O 2CO 2H O y
2y
2y
2C H 5O 4CO 2H O 20y 2(20y)20y
2y (20y)30
y 10
C H 201010mL 242222222222+→++→+---∴+-==-=(气)(气):()
∴可能有两种组合①::②::C H 5mL C H 15mL C H 10mL
C H 10mL
26222422?????
?
11. 现有氧化铜和碳粉的混合物共Amol ,将它在隔绝空气条件下加热,反应完全后,冷却,得到残留固体。 (1)写出可能发生反应的化学方程式 (2)若氧化铜在混合物中的量的比值为x 0x 1()<<
问:x 为何值时,残留固体为何种物质?写出残留固体的物质的量与x 值之间
分析:(1)首先写出有关的化学反应方程式,根据化学方程式中有关物质间的物质的量的关系,分析当CuO 恰好完全反应时,x 值是多少?
2CuO C
2Cu CO CuO C
Cu CO 2++↑++↑?
?
①
②
按①式反应,x 值为
23时,反应物恰好反应;按②式反应,x 值为1
2
时,反应物恰好完
全反应。
(2)当x >
2
3
时,CuO 过量,按C 的量计算。
2CuO C 2Cu CO 2mol 1mol 2mol
Ax A(1x)
2A(1x)
2++↑
--?
剩余CuO 的物质的量=--=-Ax 2A(1x)A(3x 2)
(3)当23x 1
2
CuO >>时,不足量,按CuO 的量计算,生成铜的量为Ax 。
(4)当x <1
2时,C 过量,按②式中的CuO 的量计算,生成铜为Ax ,剩余C 的物质
的量为:
A(1x)Ax A(12x)--=-
12. 80℃,101.3千帕下,用下图装置进行如下实验。A 、C 两筒内分别装有无色气体。它们可能是NH 3、O 2、N 2、H 2S 、NO 、CO 2等气体,B 管内装有固体。推动A 的活塞使A 筒中的气体缓缓地全部通过B 进入C 筒,C 中的气体由无色变成红棕色,但其体积换算成同温同压下却并未变化。
(1)C 中发生的反应,其化学方程式是 。已知原C 中的气体为单一气体,它是 。(若有多种可能答案,需一一列出。)将反应后C 筒中的气体,用水吸收后,气体体积,减小一半,则与水反应前C 中的气体是 。(若有多种答案需一一列出。) (2)若实验开始前A 、C 中的气体体积(换算成标况)分别为1.40L 和2.24L ,且A 中的气体经过B 管后,B 管增重1.40g ,通过计算和推理可判定A 中的气体是 ,其质量是 g 。 分析:本题要求学生将分子量、物质的量、气体摩尔体积、化学方程式计算与元素及其
化合物的性质结合起来,根据试题给出的条件,进行分析、推理和论证。 (1)由C 筒中发生的化学现象气体由无色变为红综色,可判断C 中发生的化学反应为:2NO +O 2=2NO 2;又根据C 筒中的气体反应后并无体积变化,可知C 中为NO ,由B 管进入C 中气体为纯O 2,反应后O 2并未过量。与水反应后,气体体积减半,已知与水反应前C 筒中的气体为NO 2和NO 的混合气。 (2)设与水反应前C 筒中NO 2的体积为V NO 2,NO 为 V NO ,根据题意列方程组:
V V 2.24L 13
V V 12 2.24L V 1.68L NO NO NO NO
NO 222+=+=??????=()
()解之,得
()
∴由B 管进入C 筒中的O 1
2
V 0.84L 2NO 2体积()=
= 若0.84L O 2全部由A 筒中来,则A 中除O 2外,另一种气体的体积为1.40-0.84=0.56L ,根据B 管增重1.40g ,该气体的mol 尔质量为:
140224
056
56...?
=()g /mol 对照试题所给出的已知气体中没有一种气体的mol 尔质量等于或大于56g/mol ,因此该气体不是其中的一种,也不可能是其中两种或多种的混合气。由此可以确定C 筒的O 2可能全部或部分是由A 中的某气体跟B 管中的固体反应而得。已知气体能跟固体反应生成O 2的只有CO 2:
2CO 2Na O 2Na CO O 222232+=+
讨论:(1)若A 中的气体全部是CO 2(即进入C 的O 2全部由CO 2和Na 2O 2反应而得。)
根据反应方程式1.40L CO 2与Na O 22反应生成O 2的体积为1402
070.
.=(L )这与进入C 筒中O 2的体积不符。(0.84 L )
(2)若A 中的气体是CO 2和O 2的混合气。设A 中CO 2和O 2的体积分别为V V CO O 22,。
根据题意V 12
V 0.84L V V 1.40L O CO O CO 2222+=+=?
??
?
?()() 解题:V 1.12L CO 2=()
()1.1222.4Na CO Na O 1.12
22.4
(10678) 1.40g 2322?-=?-=() ∴该结果与题设条件相符,所以A 中的气体是CO 2和O 2的混合气体。
A 中的气体的质量=
?+?=11222444028
224
3226.....()g 。
13. 向100g 25%的A 醛溶液中加入B 醛19g ,B 醛的分子式比A 醛分子多一个CH 2原子团。用2g 这种混合醛溶液与足量的银氨溶液反应,析出了3.24g 银,问A 醛和B 醛各是什么醛? 分析:解题的关键是抓住3.24g 银的质量求出混合醛的物质的量,再根据混合醛的质量,求出混合醛的平均分子量,最后用不等式的讨论确定A 醛和B 醛。 设2g 此溶液中A 、B 总的物质的量为xmol
RCHO 2Ag(NH )OH RCOONH 2Ag 3NH 2H O 1mol g
xmol g
A B 10025%1944g 32432+?→?+↓+↑+?=?+=?
2108324.、醛的总质量()
2g 混合溶液中含有A 醛和B 醛的质量为:
44
10019
20739+?=()g
混合醛的平均分子量=
=0739
0015
49..
设A 醛、B 醛分子式分别为C H O C H O n 2n n 12n 2和++,则A 、B 的分子量分别为14n +
16、14n +30
M M M 14n 164914n 30n n 2A B A B
<<∴+<<+=∴平为正数,时不等式成立为乙醛、为丙醛。
14. 今有分子组成相差1个碳原子和若干个氢原子的两种单烯烃的混合物,若取该单烯烃混合物的质量为42g 时,则其物质的量已大于1mol 。在温度为120℃时向密闭容器中充入1mol 混合烃和足量的氧气,引燃,待反应完全后,再恢复到120℃,容器内的压强比原来有所增大。 (1)试确定原混合烃中两种单烯烃的分子组成。 (2)为了使该混合烃对氧气的密度≥1.05g/cm 3,且在上述条件下完全燃烧产生气体增加的物质的量≤0.3mol 。通过计算,讨论两种烃的物质的量之比应满足什么条件。 分析: (1)取单烯烃混合物为42g 时,其物质的量>1mol 。 ∴混合烃的平均分子量≤42 ∴该混合烃的组成C 2H 4和C 3H 6 (2)该混合烃的平均分子量≥33.6(1.05×32) 设混合烃中C 3H 6为x mol ,C 2H 4为y mol 则 (42x 28y)33.5(x y)+≥+ 解得
x y ≥2
3
又∵燃烧产物增加的物质的量由C 3H 6燃烧所致
2C H 9O 6CO 6H O 2mol 1mol Wmol 0.3mol
36222+→+(气)增加 ∴ W 20.3
1
0.6≤
?= ∴C 2H 4的物质的量≥0.4
∴
23x y 32
≤≤ 15. 镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60毫升浓度为2.0mol/升的盐酸中,再用20毫升0.5mol/升NaOH 溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加过量的碱,把氨全部蒸出来,用稀HCl 吸收,稀HCl 增重0.17g ,求镁带的质量。 分析:此题涉及反应较多,如按常规计算非常复杂,如巧用电荷守恒法可使计算大为简化。 该题反应变化的图式:
在图(B )中,根据电荷守恒,有下列关系:
2n n n n 2n 0.17
170.5201026010n 0.05240.05 1.2Mg NH Na Cl Mg 33Mg 4
22?++=?+
+??=??=∴=?=+++-
++--2(摩)
镁带的质量(克)
16. 饱和烃A 和不饱和烃B 在常温下均为气体,其中A 含C 原子数多于B 。 (1)将A 、B 按一定比例混合。1L 混合气完全燃烧后在同温、同压下得到3.6L CO 2。
(2)1mol 该混合气体恰好能使含0.4mol 溴的CCl 4溶液完全褪色,推断上述组合中符 充分燃烧均得到nL CO 2。由题意推断,该混合烃只能由碳原子数大于3.6的烷烃和碳原子数小于3.6的烯烃或炔烃组成。它们可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原
子数及燃烧后生成CO 2的体积可能有四种组合,根据每种组合中烷烃和不饱和烃的碳原子数及燃烧后生成CO 2的体积可确定A 和B 的体积比。例如:若A 为C 4H 10,B 为C 2H 4。设1升混合气中含C 4H 10为x L ,含C 2H 4为(1-x )L ,它们充分燃烧后分别得到4x 升CO 2和2(1-x )L CO 2,根据1升混合气燃烧后得到3.6LCO 2,可得4x +2(1-x)=3.6
x 0.81x 0.2
V :V 0.8:0.24:1
A B =-=∴==
也可用十字交叉来解:
(2)1L 混合气可使含0.4mol 溴的CCl 4溶液完全褪色,说明混合气中不饱和烃与溴的
17. 有不同浓度的NaOH 溶液各取100mL 分别通入SO 2 1.12L (标况),完全反应后,分别得到不含结晶水的固体6.00g 和7.00g ,求这两种溶液的不同浓度值(mol/L )? 分析:SO 2与NaOH 溶液反应,可能有三种情况:NaOH 过量,所得固体为Na 2SO 3和NaOH 的混合物;SO 2部分过量,所得固体为Na 2SO 3和NaHSO 3的混合物;SO 2极大过量所得固体为NaHSO 3,因此本题应首先确定固体的成分。 (1)应用极值法先确定两个极值 a :设SO 2与NaOH 完全作用生成Na 2SO 3
SO 2NaOH Na SO H O 22.4L 126g
1.12L x
x 6.3g 2232+=+= b :设SO 2极大过量,最终产物为NaHSO 3
SO NaOH NaHSO 22.4L 104g
1.12L yg y 5.2g
23
+== (2)讨论确定产物
a :因5.2
b 6.3<<,所以b g 固体为Na 2SO 3和NaHSO 3的混合物 b :因637.<所以7 g 固体为Na 2SO 3和NaOH 的混合物 (3)计算 a :第一种情况,设生成Na 2SO 3为xmol ,NaHSO 3为ymol
根据题意:()()
溶液的摩尔浓度126x 104y 6x y 1.12
22.4x 0.0365mol y 0.0135mol NaOH 0.036520.0135
0.1
0.865mol /L
+=+=???
?
?∴===?+= b :第二种情况:因NaOH 过量,所以H 2SO 2完全反应。设参加反应的NaOH 为amol ,生成Na 2SO 3为bmol ,过量的NaOH 为Cmol
SO 2NaOH Na SO H O 22.42mol 1mol 1.12amol bmol
a 0.1mol
b 0.05mol
NaOH 0.10.0175
0.1
1.175mol /L 2232+=+∴==??
?∴=
+=L L 溶液的物质的量浓度()
18. 已知Cl -与Ag +,每次新生成的AgCl 中又有10%见光分解成单质和Cl 2,Cl 2又可在水溶液中歧化成HClO 3和HCl ,而这样形成的Cl -又与剩余的Ag +作用生成沉淀,这样循环往复,直到最终。现有含1.1molNaCl 的溶液,向其中加入足量AgNO 3。求最终能生成多少克难溶物(Ag 和AgCl )?若最后溶液体积为1L ,求C (H +)为多少?
[解析]此题为运用数列知识解决化学问题的试题。发生反应为 Ag ++Cl -=AgCl ↓,2AgCl===2Ag+Cl 2,3Cl 2+3H 2O=HClO 3+5HCl 由题意可知
n(AgCl):n(Ag)=9:1,由2AgCl ——Cl 2——1/3HClO 可知1molAgCl 可转化为HClO 31/6mol ,
因此n(AgCl):n(Ag):n(HClO 3)=9:1:1/6=54:6:1,总反应方程式为
60Ag ++55Cl -+3H 2O=54AgCl ↓+6Ag ↓+ClO 3-+6H +,从而求出m (难溶物)=167.94g ,C(H +)=0.12mol/L
19. Na 2S 2O 3?5H 2O (俗称海波)是照相业常用的一种定影剂,常采用下法制备:将亚硫酸钠溶液与硫粉混合共热,生成硫代硫酸钠Na 2SO 3+S=Na 2S 203,滤去硫粉,再将滤液浓缩、冷却,即有Na 2S 2O 3?5H 2O 晶体析出,该法制得的晶体中常混有少量Na 2SO 3和Na 2SO 4的杂质。
为测定一种海波晶体样品的成分,某同学称取三份质量不同的该样品,分别加入相同浓度的H 2SO 4溶液20mL ,充分反应后滤出硫,并将滤液微热(假定生成的SO 2全部逸出),
(1)样品与硫酸可能发生反应的离子方程式为 ; (2)根据上表数据分析,该样品 (填选项字母);
A、只含有Na2S203
B、含有Na2S203和Na2S03
C、含有Na2S203、Na2S03,和Na2S04三种成分
(3)试计算,该样品中各成分的物质的量之比?
(4)所加硫酸溶液的物质的量浓度为;
(5)若将63g该样品与一定量的该硫酸溶液微热,欲计算生成SO2的体积,还需要提供的一个数据是(用a表示该数值,并注明单位);
试讨论:当a在不同取值范围时,SO2的体积b,并请在下图中画出b随a的变化的曲线。
b(
0.06 a
[解析]这是一道综合题,题中涉及了混合物反应的计算,过量问题的计算、计算推断、数据缺省型的计算、范围讨论计算及数形结合计算等。
答案:(1)略。由表中数据分析可知第一份、第二份样品进行实验时H2SO4足量,从而求算得出(2)C和(3)n(Na2S2O3):n(Na2SO3):n(Na2SO4)=4:1:1.
(4)由表中数据分析可知第三份实验中H2SO4量不足,求出C(H2SO4)=5.0mol/L。