2012屆高考化學(xué)第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
【內(nèi)容】
復(fù)習(xí)初三《水氫》
第三講 根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算
【目標(biāo)】
熟悉根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的題型,掌握根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的方法。
【知識(shí)講解】
一、解題格式
1、認(rèn)真審題:根據(jù)題意,寫(xiě)出正確的化學(xué)反應(yīng)方程式或離子反應(yīng)方程式或正確的關(guān)系式。這一點(diǎn)是有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的前提。例如涉及H2S氣體燃燒的有關(guān)計(jì)算首先要分析可能發(fā)生的化學(xué)方程式(O2不足,H2S過(guò)量:2H2S+O2 點(diǎn)燃 2S+2H2O;O2充足即過(guò)量,
2H2S+3O2 點(diǎn)燃 2SO2+2H2O;兩種反應(yīng)物均耗盡,但產(chǎn)物中既有S又有SO2。);第二,看清題目中已知什么,需要求的是什么。例如求轉(zhuǎn)化率(指反應(yīng)物)還是產(chǎn)率(生成物)。題目提供的條件是否非常明了,有無(wú)隱含條件,根據(jù)化學(xué)原理直接導(dǎo)出,還是要根據(jù)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)知識(shí)推導(dǎo)而出等。
2、解題格式規(guī)范化。嚴(yán)格按照課本例題要求、解題過(guò)程規(guī)范、完整。計(jì)算過(guò)程必須帶入單位。
例1:將Fe2O3溶于150ml的稀H2SO4中,待Fe2O3完全溶解后,再加入Fe粉,放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體3.36L,溶液中不再含有Fe和Fe3+。已知加入的鐵粉和氧化鐵共19.2g,計(jì)算:
(1)加入的Fe2O3和Fe各多少克?(2)稀H2SO4物質(zhì)的量濃度。
解析:本題涉及的反應(yīng)有三個(gè)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+,顯然,F(xiàn)e除與H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生H2,余下Fe2O3和Fe物質(zhì)的量必須相等。(相當(dāng)于發(fā)生:Fe+Fe2O3+3H2SO4=3 FeSO4+3H2O)。
正確解題過(guò)程為:
解:(1)由Fe + H2SO4= FeSO4 + H2↑
1mol 1mol 1mol
0.15mol 0.15mol 0.15mol
設(shè)氧化鐵物質(zhì)的量為X,則與之反應(yīng)的Fe物質(zhì)的量亦為X。
因:Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O
則:160g/mol?x+(0.15+x)×56g/mol=19.2g
x=0.05mol
加入Fe2O3質(zhì)量:0.05mol×160g/mol=8g
加入Fe粉的質(zhì)量:19.2g?8g=11.2g
(2)產(chǎn)生H2消耗H2SO40.15mol,F(xiàn)e 和Fe2O3反 應(yīng)中消耗硫酸0.05mol×3=0.15mol,由于題目中并未指出H2SO4恰好反應(yīng)(強(qiáng)調(diào)認(rèn)真審題),因此
≥0.15mol+0.15mol=0.3mol
≥ =2mol/L
答:加入的Fe2O3為8g鐵粉為11.2g,稀H2SO4物質(zhì)的量濃度≥2mol/L。
二、常見(jiàn)計(jì)算方法
1、差量法:差量法適用于反應(yīng)前后質(zhì)量、物質(zhì)的量、體積等變化。
例1:取Na2CO3和NaHCO3混合物9.5g先配成稀溶液,然后向該溶液中加入9.6g堿石灰,充分反應(yīng)后Ca2+、HCO3-、CO32-恰好轉(zhuǎn)化為沉淀,再將反應(yīng)器內(nèi)水蒸干,可得20g白色固體,求:(1)原混合物中Na2CO3和NaHCO3質(zhì)量;
(2)堿石灰中CaO和NaOH質(zhì)量。
解析:該題一般解法設(shè)Na2CO3、NaHCO3物 質(zhì)的量為x、y立方程組(根據(jù)恰好沉淀),但費(fèi)時(shí)。若仔細(xì)分析提供的數(shù)據(jù)以及反應(yīng)原理,應(yīng)用質(zhì)量差計(jì)算更方便:加入物質(zhì)共9.5g+9.6g=19.1g,生成固體20g,增加20g?19.1g=0.9g,這是什么原因?
CaO+H2O=Ca(OH)2 ①每有1molCaO吸收1mol水,質(zhì)量增加18g而反應(yīng)
Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O ②又生成1mol水,即反應(yīng)①②前后質(zhì)量不變,但
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH ③即反應(yīng)①③要引起所加固體質(zhì)量增加,即增加水的物質(zhì)的量為 =0.05mol =0.05mol =5.3g =4.2g。
例2:某丁烷和乙炔的混合物0.1mol與20LO2(標(biāo)況,O2過(guò)量)完全反應(yīng),將所得 混合物通入足量Na2O2固體粉末中,使之完全反應(yīng) ,得標(biāo)況下氣體17.2L。通過(guò)計(jì)算確定原混合氣體中各烴為多少克?
解析:烴在氧氣中燃燒生成CO2和水,需消耗一定量氧氣 ,而CO2和H2O與Na2O2反應(yīng)又能生成O2,兩者之差即為反應(yīng)中減少的氧氣。解題過(guò)程為:
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
在反應(yīng)④中,1molC4H10,實(shí)際消耗2molO2
同理:C2H2+3Na2O2+O2=2Na2CO3+2NaOH
設(shè)C4H10、C2H2物質(zhì)的量分別為x、y
x+y=0.1mol
2x+y=
x=0.025mol
y=0.075mol
2、討論法:
例:將H2S和O2和混合氣體通入溫度為220℃的密閉容器中,在高溫下使之燃燒,反應(yīng)后再恢復(fù)至原溫度測(cè)得此時(shí)容器中氣體的壓強(qiáng)比起始時(shí)減小28.6%。
問(wèn)(1)在容器中H2S發(fā)生的是完全燃燒不是不完全燃燒?
(2)原混和氣體中H2S所占的體積分?jǐn)?shù)?
解析:首先應(yīng)明確,同溫同體積任何氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比。顯然,壓強(qiáng)減小28.6%即物質(zhì)的量減小28.6%。接下來(lái)就要根據(jù)物質(zhì)的量減小28.6%討論是完全燃燒還是不完全燃燒。解題過(guò)程為:
若H2S完全燃燒: 2H2S + 3O2 點(diǎn)燃 2SO2+2H2O Δn(減小) n%
2mol 3mol 2mol 2mol 1mol ×100%=20%
顯然不等于28.6%,肯定為 不完全燃燒,而
2H2S + O2 = 2S + 2H2O Δn(減小) n%
2mol 1mol 2mol 1mol ×100%=33.3%
28.6%介于20%與33.3%之間應(yīng)有兩種情況。
①H 2S過(guò)量。設(shè)H2S、O2物質(zhì)的量分別為x、y。
2H2S + O2 = 2S + 2H2O Δn
2 1 2 1
ymol ymol
=28.6% y=0.400x

②H2S與O2均消耗完全,但產(chǎn)物為S、SO2和H2O, 設(shè)H2S、O2物質(zhì)的量分別為x、y,可將 x、y直接代入化學(xué)方程式中:
xH2S+yO2= SO2+ S+xH2O Δn
x y x
=28.6% y=0.748x

3.守恒法??上一講已介紹。
4.極限法。
例:在500ml含有Fe3+ 、cu2+的溶液中投入11g鐵粉,反應(yīng) 完全后過(guò)濾,所得固體物質(zhì)經(jīng)干燥后稱(chēng)重為9g。濾液中的金屬離子用0.3mol OH-恰好使它們完全沉淀。試求原溶液中Fe3+ 、Cu2+的物質(zhì)的量濃度。
解析:本題的難點(diǎn)在于11g鐵粉是否過(guò)量不清楚,但同學(xué)們必須明確:由于有剩余固體,則Fe3+ 全部轉(zhuǎn)化為Fe2+,也就是說(shuō)0.3mol OH-使金屬離子完全沉淀,這些金屬離子必為+2價(jià)(不是Fe2+ 就是Fe2+ 和Cu2+混合物)。由此得出:n金屬離子=0.15mol,F(xiàn)在的問(wèn)題是如何判斷溶液中是Fe2+還是Fe2+ 和Cu2+混合物(即鐵粉是否過(guò)量)?可用極限法。
解:設(shè)鐵粉過(guò)量,則0.15mol為Fe2+,且這些Fe2+全部由Fe3+產(chǎn)生或全部由cu2+產(chǎn)生,它們分別消耗鐵的質(zhì)量為:
2Fe3+ + Fe = 3Fe2+
56g 3mol
2.8g 0.15mol
Cu2+ + Fe = Fe2+ + Cu
56g 1mol
8.4g 0.15mol
則鐵粉一定過(guò)量(11g大于2.8g或8.4g)
設(shè)Fe3+ 、Cu2+物質(zhì)的量分別為x、y
1.5x+y=0.15
28x?8y=2
x=0.08mol 0.16mol/L
y=0.03mol 0.06mol/L
從本題的解題過(guò)程看出:解題方法不是固定的,同一道題多種解法綜合運(yùn)用。
【能力訓(xùn)練】
(一)選擇題(每小題有1-2個(gè)正確答案)
1、在溫度和壓強(qiáng)不變時(shí),1L NO2高溫分解,按2NO2 2NO+O2進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí)氣體體積變?yōu)?.2L,則NO2的分解率為( )
   A.20% B.30% C.50% D.40%
2、把氯氣和氮?dú)饣旌蠚?.12L(90%Cl2和10%N2)通過(guò)濃氨水,實(shí)驗(yàn)測(cè)得逸出的氣體(除NH3)體積為0.672L(50%Cl2和50%N2),問(wèn)反應(yīng)后被氧化的氨的質(zhì)量是(體積已換算成標(biāo)況)( )
  A. 3.4g B. 0.34g C. 1.36g D. 13.6g
3、在N2和H2合成氨反應(yīng)中,達(dá)到平衡時(shí)氨占26%,則反應(yīng)后氣體體積縮小的百分率為( )
A. 52% B. 30% C. 26% D. 20.6%
4、有一在空氣中暴露過(guò)KOH的固體,經(jīng)分析知其含水7.65%,含K2CO34.32%,其余是KOH。若將ag樣品放入bml 1mol/L的鹽酸中,使其充分作用后,殘酸用25.52ml cmol/l的KOH溶液恰好中和。蒸發(fā)所得溶液,得到固體質(zhì)量的表達(dá)式中(單位為克)( )
A. 只含有b B. 應(yīng)含有a C. 必有c D. 一定有a、b、c
5、在一包質(zhì)量為8.2g由兩種碳酸鹽組成的混合物,加入足量稀鹽酸,并微熱之,若放出CO2氣體4.4g,則下列哪種組合是可能的( )
A. NaHCO3與MgCO3 B. CaCO3 與Na2CO3
C. Ca(HCO3)2與MgCO3 D. Na2CO3與NaHCO3
二、計(jì)算題:
1、18.4gNaOH和NaHCO3固體混合物,在密閉容器中加熱到250℃,以充分反應(yīng)后排出氣體,稱(chēng)得剩余固體質(zhì)量為16.6g,計(jì)算原混和物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2、1.92g銅和一定量的濃HNO3反應(yīng),隨著銅的不斷減少,反應(yīng)生成的氣體顏色也逐漸變淺,當(dāng)銅反應(yīng)完畢時(shí),共收集到氣體的體積為1.12L(標(biāo)況),求反應(yīng)中消耗硝酸的物質(zhì)的量是多少?
3、在500mlCuSO4和Fe2(SO4)3的混合物中加入21.7g鐵粉,充分?jǐn)嚢,待完全反?yīng)后濾出殘留物,稱(chēng)其質(zhì)量為16.8g。在濾液中加4mol/LBaCl2溶液400ml,恰好使SO42-完全沉淀。求原溶液中CuSO4和Fe2(SO4)3物質(zhì)的量濃度。
【能力訓(xùn)練答案】
一、選擇題:
1. D 2. B 3. D 4.A 5. C
二、1. 0.543 2. 0.11mol
3. [Fe(SO4)3]=0.25mol/L

本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/62949.html

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