高中化学计算练习(共21讲,167页)

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高中化学计算练习(共21讲,167页)

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高中化学计算练习(共21讲)
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
初升高化学衔接:中学化学计算题常见方法及策略
二. 知识要点及例题:
(一)化学计算中的转化策略
1. 由陌生转化为熟悉。
在解题过程中,当接触到一个难以解决的陌生问题时,要以已有知识为依据,将所要求解的问题与已有知识进行比较、联系,异中求同,同中求异,将陌生转化为熟悉,再利用旧知识,解决新问题。
[例1] 现有25℃的硫酸铜饱和溶液300克,加热蒸发掉80克水后,再冷却到原来的温度,求析出CuSO4·5H2O多少克(已知25℃时,CuSO4的溶解度为20克)。
解析:结晶水合物的析晶计算难度大,是由于带有结晶水晶体的析出,会导致溶剂水量的减少,从而使结晶水合物继续从饱和溶液中析出,这样依次重复,最终使晶体的总量趋向于定值。由此可见,结晶水合物的析出过程实质上是无数次结晶的总结果。作为一个数学问题,这类题目可以应用无穷递缩等比数列求和知识解决,但初中学生尚未学过,故对于学生来说是陌生的。若仔细分析题意,可抓住析晶后的溶液仍为饱和溶液求解。
原饱和溶液中溶质CuSO4的质量=300g×20g/120g=50g。水的质量=300g-50g=250g。
设析出CuSO4·5H2O质量为x.
CuSO4·5H2O ~ CuSO4 ~ 5H2O
250 160 90
x 160/250x 90/250x
20g/100g=(50g-160/250x)/(250g-80g-90/250x)
解得x=28.2克
[例2] 溶质质量分数为3x%和x%的两种硫酸等体积混合后,混合液中溶质的质量分数是 ( )
A. 2x%         B. 大于2x%
C. 小于2x%       D. 无法计算
解析:溶液等体积混合,求混合后溶液中溶质的质量分数,课本上无例题,教师授课时也未必补充,题目新颖,陌生度大,似有无从下手之感。若把题中两种硫酸等体积混合想象成熟知的等质量混合(化陌生为熟悉),则混合后溶液中溶质的质量分数为2x%。硫酸越浓,密度越大,故等体积混合时,较浓硫酸的质量比混合溶液的质量一半要多,所以混合后溶液中溶质的质量分数应大于2x%。
答案:B。
2. 由局部转化为整体。
复杂的化学问题,往往是由几个小问题组合而成,若将这些小问题孤立起来,逐个分析解决,不但耗时费力,且易出错。如能抓住实质,把所求问题转化为某一整体状态进行研究,则可简化思维程序,收到事半功倍之效。
[例3] 有一包FeSO4和Fe2(SO4)3的固体混合物,已测得含铁元素的质量分数为31%,则混合物中硫元素的质量分数是____。
解析:这是一道利用化学式计算物质中某元素质量分数的常见题。学生熟知的解题模式是先分别求出两化合物中硫元素的质量,再相加得到混合物中硫元素的质量,进而算出硫元素在混合物中的质量分数,但运算复杂,计算量大。如果克服思维定势,开拓思路,把S和O组成的原子团(SO4)看成一个整体(化局部为整体),由于铁元素占混合物的质量分数为31%,则另一部分(即SO4),质量分数为69%,由于
SO4 ~ S
96 32
69% ?
所以硫元素占混合物的质量分数为 69%×32/96=23%。
[例4] 有一放置在空气中的KOH固体,经测定,其中含 KOH 84.9%,KHCO3 5.1%,K2CO3 2.38%,H2O 7.62%。将此样品若干克投入 98克10%的盐酸中,待反应完全后,再需加入20克10%的KOH溶液方能恰好中和。求蒸发中和后的溶液可得固体多少克。
解析:此题信息量大,所供数据多。根据有关化学反应方程式逐一分步求解,计算繁杂,失误率高。如果抛开那些纷繁的数据和局部细节,将溶液看成一个整体(化局部为整体),则无论是KOH、K2CO3还是KHCO3,与盐酸反应最终均生成KCl。由于KCl中的Cl-全部来自于盐酸,故可得关系式:
HCl ~ KCl
36.5 74.5
98克×10% ?
所以蒸发中和后的溶液可得固体质量=98克×10%×74.5/36.5=20克
3. 由复杂转化为简单
著名数学家华罗庚教授曾经说过:“把一个较复杂的问题‘退’成最简单、最原始的问题,把这最简单、最原始的问题想通了,想透了……”然后各个击破,复杂问题也就迎刃而解,不攻自破了。华罗庚教授所说的“退”,就是“转化”,这种“退”中求进的思维策略常被用于解决复杂的化学问题。
[例5] 向1000克未知溶质质量分数的硫酸铜溶液中加入一定量的氢氧化钠溶液,过滤、干燥后得到蓝色固体19.6克。在所得滤液中加入过量铁粉,充分反应后,再加入足量盐酸,最后得到6.4克固体,求原溶液中硫酸铜的质量分数。
解析:这是一道综合性题目,根据题意,可将该题分解成容易作答的四个小题(化复杂为简单):
(1)得到19.6克氢氧化铜,有多少克硫酸铜参加了反应?(32克)
(2)与铁粉反应生成6.4克铜,有多少克硫酸铜参加了反应?(16克)
(3)(1)、(2)中硫酸铜的总质量是多少克?(48克)
(4)根据(3)的结果,原溶液中硫酸铜的质量分数是多少?(4.8%)
将一定难度的综合题分解为数个简单题,实现由繁到简,由难到易的转化,使本来感觉很难的题目转化成了简单易做的题目。这样做,易学易懂,不仅学会了思考问题的方法,更重要的是增强了克服困难的勇气和信心,对后继化学课程的学习将产生深远的影响。
4. 由隐含转化为显露。
有些题目从表面看来似缺条件而无法求解,实际上解题条件就隐含在语言叙述、化学现象、化学原理之中。解答此类题目的关键,是充分挖掘题中的隐含条件,化隐为显,架设由未知到已知的“桥梁”。
[例6] 将镁粉和碳酸镁的混合物置于氧气中灼烧,直至质量不再改变为止。经测定,灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同,求原混合物中镁粉和碳酸镁的质量比。
解析:整个题目全用文字叙述,没有一个可供直接利用的具体数据。仔细审视题意,抓住关键词语,将“灼烧后所得固体质量与原混合物质量相同”转化为(化隐含为显露)“Mg吸收的O2质量等于MgCO3分解放出的CO2质量”,即可由2Mg~O2和MgCO3~CO2,导出44Mg~16MgCO3。这一关系式表明,在原混合物中镁粉与碳酸镁的质量比是
44×24:16×84=11:14。
5. 由文字转化为图示。
有些化学计算题,叙述冗长,信息点多,一时难以理顺各种关系。若能将文字信息转化为图示信息,则可使题意简明清晰,过程具体形象,从而发现解题的途径。
[例7] 把47克氧化铜与炭的混合物充分加热后冷却。已知反应中炭已消耗完,剩余固体的质量为36克。向此固体中加入100克4.9%的稀硫酸恰好完全反应,过滤后,将滤液蒸发掉46克水,再冷却到t℃时,溶液恰好饱和(无晶体析出)。求:(1)原混合物中含多少克炭;(2)t℃时,CuSO4在水中的溶解度。
解析:此题主要考查质量守恒定律及其应用、根据化学方程式的计算和关于溶解度计算三个重要知识点,头绪多,综合性强,思维能力要求高。若将文字信息转换成图示信息,则能帮助我们理清脉络,找到解题的关键点。图示如下:
CuSO4饱和溶液
设原混合物中含炭质量为x,参加反应的氧化铜的质量为y。
2CuO + C 2Cu + CO2↑
160 12 44
y x 47g-36g=11g
x=12×11g/44=3g,y=160×11g/44=40g
所以剩余氧化铜的质量=47g-3g-40g=4g。
设反应生成的CuSO4质量为z
CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O
80 98 160
4g 100克×4.9% z
z=4g×160/80=8g
设t℃时,CuSO4在水中的溶解度为S。
S/100g=8g/[100克×(1-4.9%)—46g]
S=16.3g
(二)化学计算中的常用解题方法和技巧
1. 守恒法
[例8] 某种含有MgBr2和MgO的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,求溴(Br)元素的质量分数。
解析:在混合物中,元素的正价总数=元素的负价总数,因此,Mg原子数×Mg元素的化合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值。
设混合物的质量为100克,其中Br元素的质量为a克,则
(克)
故Br%=40%。
[例9] 将44.4克碱式碳酸铜粉末加热一段时间,经测定铜元素的质量占试管内的80℅.试求(1)求此时试管中氧化铜的质量 (2)若将试管内的剩余固体全部溶于100克盐酸溶液,求所得溶液中溶质的质量分数
解析:根据铜元素质量守恒计算出固体剩余物的质量,与原固体的质量之差即为产生的气体(二氧化碳和水)的质量,由此可根据化学方程式计算试管中氧化铜的质量等。
答: 44.4克碱式碳酸铜中铜元素的质量=44.4克×128/222=25.6克,当其质量占试管内的80℅时,固体剩余物的质量=25.6克/80%=32克。则产生的气体的质量=44.4克-32克=12.4克。设此时试管中氧化铜的质量为x。
x=32g
说明此时试管中的固体都是氧化铜。将其全部溶于100克盐酸溶液中设所得溶液中溶质的质量为y。
CuO +2HCl =CuCl2 +H2O
80 135
32g y
y=54g
所以所得溶液中溶质的质量分数=54g/(32g+100g)×100%=40.9%
[例10] 有氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体12g,其中碳元素的质量分数为30%,使该混合气体通过足量的灼热氧化铜充分反应后,再将气体通入过量的石灰水中,能得到白色沉淀( )
A. 10g B. 15g C. 30g D. 20g
解析:根据一定质量的氮气、一氧化碳和二氧化碳的混合气体中碳元素的质量分数可计算出碳的质量,这些碳最终都进入白色沉淀中的,根据元素质量守恒和关系式可计算白色沉淀的质量。碳元素的质量=12g×30%=3.6g
C ~ CaCO3
12 100
3.6g m=30g
答:选C。
2. 巧设数据法
[例11] 将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热,排出气体后质量变为w/2克,求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比。
解析:由2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 和NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑可知,残留固体仅为Na2CO3,可巧设残留固体的质量为106克,则原混合物的质量为106克×2=212克,故m(NaHCO3)=168克,m(NH4HCO3)=212克-168克=44克。

3. 极值法
[例12] 取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为( )
A. 24 B. 40 C. 56 D. 65
解析:盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.125克,9.125克盐酸溶质最多产生H2的质量为=0.25克。由题意知,产生1克H2需金属的平均质量小于3.5克×4=14克,大于2.5克×4=10克,又知该金属为二价金属,故该金属的相对原子质量小于28,大于20。答案选A。
4. 十字交叉法
[例13] 取100克胆矾,需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液
解析:结晶水合物(CuSO4·5H2O)可看成CuSO4的溶液,其溶质质量分数为
×100%=×100%=64%。设加水(溶质质量分数可看成0%)的质量为x,则 x=60克
[例14] 向100g 8%的NaOH溶液中通入CO2气体,所得溶液经小心蒸干后,所得固体的质量为13.7g,则通入CO2气体的质量 。
解析:CO2与NaOH反应可能NaOH过量生成Na2CO3尚余NaOH,随CO2的通入量不同还可生成NaHCO3或Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3混和物,设全部生成Na2CO3,则m(Na2CO3)=10.6g<13.7g,若全部生成NaHCO3,则m(NaHCO3)=16.8g>13.7g,则二者均有,,可求CO2,质量为:
答案:4.6g
5. 估算法
有些选择题涉及计算,像这类计算题大多不用计算出确切的数值,只要大约估算一下,再依据题目中的条件,就可得出答案,这样不但不会出现计算失误,也为解决后面的问题争取了大量的时间。
[例15] 将13.2克可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品,在加热的条件下,与过量的NaOH反应,可收集到4.3升NH3(密度为17克/22.4升),则样品中不可能含有的物质是( )
A. NH4HCO3、NH4NO3 B.(NH4)2CO3、NH4NO3
C. NH4HCO3、NH4Cl D. NH4Cl、(NH4)2CO3
解析:假设样品为纯(NH4)2SO4
则由(NH4)2SO4→2NH3
13.2g 3.4g
3.4克/(17克/22.4升) =4.48 升
可知,能产生4.48升NH3,大于4.3升。因此样品中的杂质造成样品NH4+的含量小于纯(NH4)2SO4中NH4+的含量。这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH4+含量小于(NH4)2SO4中NH4+的含量,都大于是不可能的。可将备选答案化学式变形后进行估算:,,。部分“式量”:(HCO3) 2=122,(NO3)2=124,Cl2=71,CO3=60,而中,SO4=96,故答案选D。
[例16] 将4.9克氯酸钾与1.62克二氧化锰混合后,放入试管中加热,充分反应后,试管中剩余固体物质的质量约是:
A. 1.62克 B. 2.98克 C. 4.60克 D. 6.52克
解析:此题要计算试管中剩余固体的质量,就要先算出氯酸钾受热分解放出的O2质量,然后反应前总质量减去生成O2的质量,就是答案,很容易看出剩余固体的质量就是介于1.62克和6.52克之间,所以首先排除了A和D那么剩下的B和C选哪一个呢。这就可以用估算法:2KClO3~3O2
245 96
4.9 M
根据此关系式也很容易可以看出:M是小于1.92克的。所以剩余的质量一定大于2.98克很明显故选C。
6. 差量法
[例17] 4.0克+2价金属的氧化物与足量的稀盐酸反应后,完全转化为氯化物,测得氯化物的质量为9.5克,通过计算指出该金属的名称。
解析:反应后物质质量增加是由于参加反应氧化物的质量小于生成氯化物的质量。设金属氧化物化学式为RO,式量为m,
则RO → RCl2 质量增加
m 55
4.0克 (9.5-4.0)克
m=40。故金属的相对原子质量为40-16=24,属于镁元素。
[例18] 某有机化合物含有碳、氢、氧三种元素,其相对分子质量为32。取该有机物6.4克,将其充分燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收,经过滤,得到20克沉淀物,滤液的质量比原石灰水减少了4克。
求:
(1)原6.4克有机物中所含氧元素的质量为多少?
(2)通过计算确定该有机物的化学式。
解析:根据燃烧后的产物通入足量的石灰水被完全吸收,经过滤,得到20克沉淀物可计算出燃烧后生成的CO2的质量,也就可知其中碳元素的质量,即为原有机物中所含碳元素的质量。因为有机物燃烧产生CO2和水,进入石灰水时生成CaCO3沉淀,所以滤液的质量比原石灰水减少的质量即为m(CaCO3沉淀)-m(有机物燃烧生成的水)— m(有机物燃烧生成的CO2),由此可计算出m(有机物燃烧生成的水),也就可知其中氢元素的质量,即为原有机物中所含氢元素的质量。最后根据有机物的质量可求出其中所含氧元素的质量,再确定出其化学式。
答:设燃烧生成的二氧化碳质量为x,则根据化学方程式有:
∴ 反应的二氧化碳的质量x= 44×20/100= 8.8 g
因为,该有机物燃烧生成水和二氧化碳,二氧化碳会与石灰水反应,而水并不参与反应,而是被石灰水溶液吸收。所以,反应后滤液减重的质量=离开溶液的物质的质量-进入溶液的物质的质量=反应生成的碳酸钙的质量-有机物燃烧生成的水的质量-有机物燃烧生成的二氧化碳的质量,即:
20g-8.8g-有机物燃烧生成的水的质量=4g
∴ 有机物燃烧生成的水的质量=7.2 g
∴ 有机物中碳元素的质量=8.8 g×12/44=2.4g,氢元素的质量=7.2g×2/18=0.8g
∴ 有机物中氧元素的质量=6.4g-2.4g-0.8g=3.2g
∴ 碳、氢、氧元素的原子个数比=(1.2/12):(0.4/1):(1.6/16)=1:4:1
∴ 当该有机物的化学式为CH4O时,其相对分子质量恰为32,符合题目要求,所以该有机物的化学式为CH4O
【模拟试题】
1. 在温度不变的情况下,向一定量的硫酸铜溶液中加入25克胆矾(CuSO4·5H2O)或蒸发掉55克水均可得到饱和溶液,求该温度时硫酸铜的溶解度。
2. 在化合物X2Y和YZ2中,Y的质量分数分别为40%和50%,则在化合物X2YZ3中,Y的质量分数是多少?
3. 已知某混合物由Na2S、Na2SO3、Na2SO4三种物质组成。经测定,其中钠元素的质量分数为m,求混合物中氧元素的质量分数。
4. 在托盘天平的两边各放置一只烧杯,烧杯内分别盛有质量相等的同种盐酸(盐酸均过量)调节天平至平衡。现向左边烧杯中投入纯锌7.8克,若要使反应后天平仍保持平衡,右边的烧杯中应加入多少克碳酸钙固体?
5. 机动车尾气排放的氮的氧化物是城市污染源之一,其中有一种含氮约为46.7%,它是( )
A. N2O B. NO2 C. NO D. N2O5
6. 将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸,则下列关于P、q的关系式正确的是( )
A. q<p<2q
B. p<2q
C. p=2q
D. p≥2q
7. 实验室用氢气还原氧化铜m克,当大部分固体变红时停止加热,冷却后称得残留固体质量为n克,共用去氢气w克。则被还原得氧化铜的质量为( )
A. 40w克 B. 80n/64克 C. 5(m-n)克 D. m克
8. X、Y元素的原子量之比为2:1,由两元素形成的化合物中,X、Y元素的质量比为2:3,其中X元素的化合价为+a,则化合物中Y元素的化合价为( )
A. B. C. D.
9. 将一些氧化铜粉末加入到100克14℅的硫酸溶液中微热至氧化铜全部溶解,再向该蓝色溶液中加入铁粉20克,充分反应后过滤仍得到干燥固体物质20克,求(1)原加入的氧化铜粉末的质量是多少?(2)最后得到的溶液中溶质的质量分数
10. 某溶液中含有Na+,Mg2+,SO42-三种离子,设Na+个数为n Na+, Mg2+个数为n Mg2+,
SO42-个数为n SO42-,下列关系式正确的是( )
A. n Na+ + n Mg2+ = nSO42- B. 2n Na+ = nSO42--n Mg2+
C. n Mg2+ = n Na+ + nSO42- D. nSO42- = 1/2n Na+ + n Mg2+
11. 已知乙醇在O2不足时燃烧得到CO、CO2 和H2O。今有23克乙醇与定量的O2点燃后发生如下反应:XC2H5OH+8O2=YCO2+ZCO+9H2O,反应后生成H2O质量为27克。
求:(1)系数的值;(2)反应生成CO的质量。
12. 氢氧化铜与一定质量的稀硫酸恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量分数为16%,则稀硫酸中溶质的质量分数为多少?
13. 托盘天平左、右两盘的烧杯中各盛有100g9.8%的稀硫酸,天平平衡。在左盘烧杯里放入5.6gFe片,右盘里放入一定量的其他物质,充分反应后,天平仍然保持平衡,则右盘放入的物质可能是 ( )
A. 5.4gCuO粉末 B. 5.6gCu片 C. 5.6gMg条 D. 5.6gZn片
14. 一定质量的氧化镁刚好与10倍质量的稀硫酸反应,则该稀硫酸的溶质的质量分数是 。
15. 某5.6g不纯的铁片(含有下列一种金属)与足量的稀盐酸反应。放出0.21g氢气,则铁片中含有的金属杂质可能是( )
A. Zn B. Ag C. Al D. Cu
16. 有80克稀硝酸溶液,取其中一半,跟100克的氢氧化钾溶液恰好完全反应,取另一半稀硝酸跟50克氢氧化钠溶液恰好完全反应,将溶液蒸发掉56克水后,所得溶液中溶质质量分数为25%。求氢氧化钾溶液的溶质质量分数?
17. 将质量分数为P%的硫酸与等体积的水混合后得到质量分数为q%的硫酸,则下列关于P、q的关系式正确的是( )
A. q<p<2q
B. p<2q
C. p=2q
D. p≥2q
18. 以知X和Y两种物质混合后能发生反应,设X物质的相对分子质量为Ax,Y物质的相对分子质量为Ay,当X和Y 按质量比Ax:Ay反应后,溶液的pH〉7,如果X和Y按质量比为2Ax :Ay,则反应后的pH=7,X、Y应是下列物质中的( )
A. NaCl和Ba(OH)2 B. HCl和Ba(OH)2
C. HCl和NaOH D. NaOH和H2SO4
19. 向一定质量的用氢氧化钡与氢氧化钠固体配成的混合溶液中加入足量的纯碱溶液,经充分反应后,将生成的沉淀过滤、干燥,称得沉淀的质量与配制混合液的固体总质量相等,则配制的混合溶液所用的氢氧化钡与氢氧化钠的质量比为_________
【试题答案】
1.
解析:设想将原来的不饱和硫酸铜溶液分解成两部分(化复杂为简单):一部分是饱和溶液,另一部分是55克水,而在这55克水中若溶解25克胆矾(内含16克CuSO4和9克H2O),则也恰好成为该温度时的硫酸铜饱和溶液。
S=25g
2. 25%
3. 1-39/23m
4.
解析:
Zn ~ H2
65 2
7.8g 0.24g
左边烧杯实际增重为7.8克-0.24克=7.56克。
CaCO3 ~ CO2 质量差
100 44 56
(13.5g) 7.56g
5. 估算:A的含氮量为28/44,很明显>56%(把分母看作50则它的值是56%);B的含氮量为14/46,略大于28%,不会是46.7%;D的含氮量为28/108,也很明显<28%,那么答案就是C了(14/30这个值接近50%)
6. A
分析:形式后溶液的质量分数减小,所以q1/2p,∴q7. C
提示:氧元素质量守恒,参加反应得氧化铜中氧元素质量即为生成水中氧元素质量,也就是反应后固体减少的质量(m-n)克。
CuO ~ Cu ~ O
80 16
5(m-n)克 (m-n)克
8. B
9. 设原加入的氧化铜粉末的质量是x,
CuO + H2SO4 = CuSO4 +H2O,
80 98 160
x 98x/80 2x
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
160 56 152 64
2x 112x/160 304x/160 128x/160
则与铁反应的硫酸的质量=100克×14℅-98x/80=14-98x/80
设与硫酸反应的铁的质量为y。
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2
98 56 152
14-98x/80 y 152y/56
y=56(14-98x/80)/98=8-7x/10
所以112x/160+8-7x/10= 128x/160,解得x=10g,y=1g。
最后得到的溶液中溶质的质量=304x/160+152y/56=21.7g
最后得到的溶液中溶质的质量分数=21.7g/(21.7g+100g×(1-14%))=20.15%
10. D
11. 解:设反应生成CO为m克。
3C2H5OH+8O2=4CO2+2CO+9H2O
3×46 56 9×18
m 27
解得m约=9.3克
答:反应生成CO9.3克。
12.
解析:设参加反应的H2SO4质量为x,则根据化学方程式有:
Cu(OH)2+ H2SO4= CuSO4 +2H2O
98 98 160 36
x x 160x/98
∴ 反应后所得溶液的质量==
∴ 参加反应的硫酸溶液的质量=- x
∴ 稀硫酸中溶质的质量分数=×100%=10.9%
13.
解析:要保证天平仍然平衡,必须要求加入两盘的质量与两盘减少的质量之差是相等的。
在左盘烧杯里放入5.6gFe,与100g9.8%的稀硫酸恰好完全反应,生成0.2gH2,所以左盘烧杯实际增重5.4g。向右盘加入5.4gCuO粉末时,增重5.4g;加入5.6gCu时,增重5.6 g;加入5.6gMg时,生成0.2gH2,增重5.4g;加入5.6gZn时,Zn不足生成H2少于0.2g,增重大于5.4 g。答:AC。
14.
解析:设氧化镁的质量为x,则稀硫酸的质量为10x。
MgO + H2SO4 = MgSO4 + H2O
40 98
x 98x/40
则该稀硫酸的溶质的质量分数=(98x/40)/10x·100%=24.5%
15. C。
16. 答:一半稀硝酸溶液跟氢氧化钠溶液反应,并蒸发掉56克水后,所得溶液中溶质质量
=(40g+50g-56g)×25%=8.5g
设稀硝酸的溶质质量分数为x
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
63 85
40xg 8.5g
x=15.75%
设氢氧化钾的溶质质量分数为y.
HNO3 + KOH=KNO3+H2O
63 56
40g×15.75% 100g×y
y=5.6%
17.
解析:形式后溶液的质量分数减小,所以q1/2p,∴q18. B。当X和Y 按质量比Ax:Ay反应时,二者的分子数之比为1:1,此时溶液显碱性,当X和Y 按质量比2Ax:Ay反应时,二者的分子数之比为2:1,此时反应后溶液为中性,说明是一元酸与二元碱之间的反应,所以B正确。
19.
解析:∵m(BaCO3)=m(NaOH)+m[Ba(OH)2],通过化学方程式计算出生成BaCO3的Ba(OH)2的质量,即可推知混合物中NaOH的质量,得出氢氧化钡与氢氧化钠的质量比。
设生成的沉淀的质量m,氢氧化钡与氢氧化钠固体中氢氧化钡的质量为x。
Ba(OH)2 +Na2CO3 = BaCO3↓+2NaOH
171 197
x m
∴ x=
∵ 沉淀的质量与配制混合液的固体总质量相等,即
m(BaCO3)=m(NaOH)+m[Ba(OH)2]
∴m(NaOH)= m(BaCO3)-m[Ba(OH)2]=m-=
∴m(NaOH):m[Ba(OH)2]=26:171

【励志故事】
驴的哲学
有一天,某个农夫的一头驴子,不小心掉进一口枯井里,农夫绞尽脑汁想办法救出驴子,但几个小时过去了,驴子还在井里痛苦地哀嚎着。
最后,这位农夫决定放弃,他想这头驴子年纪大了,不值得大费周章去把它救出来,不过无论如何,这口井还是得填起来。于是农夫便请来左邻右舍帮忙一起将井中的驴子埋了,以免除它的痛苦。
农夫的邻居们人手一把铲子,开始将泥土铲进枯井中。当这头驴子了解到自己的处境时,刚开始哭得很凄惨。但出人意料的是,一会儿之后这头驴子就安静下来了。农夫好奇地探头往井底一看,出现在眼前的景象令他大吃一惊:
当铲进井里的泥土落在驴子的背部时,驴子的反应令人称奇──它将泥土抖落在一旁,然后站到铲进的泥土堆上面!
就这样,驴子将大家铲倒在它身上的泥土全数抖落在井底,然后再站上去。很快地,这只驴子便得意地上升到井口,然后在众人惊讶的表情中快步地跑开了!
温馨提示:就如驴子的情况,在生命的旅程中,有时候我们难免会陷入“枯井”里,会被各式各样的“泥沙”倾倒在我们身上,而想要从这些“枯井”脱困的秘诀就是:将“泥沙”抖落掉,然后站到上面去!

【同步教育信息】
一. 本周教学内容
有关化学计算

二. 知识重点
1. 对物质的量概念的理解、掌握
2. 对几个量之间关系的应用(、、、、的关系)
3. 掌握常见的几种计算技巧
(1)差量法:
(2)十字交叉法:
(3)极端值法:
(4)守恒法:
(5)估算法:

【典型例题】
[例1] 有和的混合气体,在一定条件下使其充分反应,并恢复到原状况,体积变为,原混合气体中和的体积比为( )
A. B. C. D.
解析:该题可利用的体积差进行计算
2 1 2 1
参加反应的 生成
再利用极值分析:设反应完全,则原
设反应完全,则原
答案:D
[例2] 气体和空气混合后点燃,若反应前后气体的温度和压强都相同(20℃,),试讨论当a的取值范围不同时,燃烧后气体的总体积V(用含a的表达式表示。假定空气中和的体积比为,其他成份可忽略不计)。
解析:因在中燃烧有两种情况,其一,充足时,
;其二,不充足时,。当介于~之间。
当、均会存在,所以解此题应先找两个极端值,再考虑燃烧后总气体的变化规律。
不足:
2 1 3

当不足即
充足:
2 3 2 3
当充足即
充足时,决定反应后气体体积大小的是,视为生成的又与反应,气体体积无变化。则结果同。
[例3] 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均相对原子质量为192.22,这两种同位素的原子个数比为( )
A. B. C. D.
解析:此题可用估算法判断,若两种同位素各占50%,则
而题中所给可知的一种核素所占比例大于50%,只有A选项符合。即,故选A。
[例4] 在、和
三种溶液中,分别加入足量的溶液,所得沉淀质量依次为、、,则它们的关系为( )
A. B. C. D.
解析:因
利用守恒即可知沉淀质量的多少。
则: 故选C
[例5] 已知35%的溶液的,的溶液的,若将两溶液等体积混合,所得溶液的质量分数是( )
A. 大于 B. 等于 C. 小于 D. 无法计算
解析:此题的解题方法很多,包括常规法,估算法和十字交叉法,在这里主要介绍十字交叉法,设混合后质量分数为m
35
m
5
解得 故应选A

【模拟试题】
一. 选择题:
1. 有四种不含结晶水的物质:① ,② ,③ ,④ 。各取在高温条件下完全分解,所得气体与的相对密度由大到小的顺序正确的是( )
A. ①>②>③>④         B. ④>②>③>①
C. ④>③>①>② D. ③>②>①>④
2. 要把盐酸(密度为)稀释成盐酸(密度为),需要加水的体积约为( )
A. B. C. D.
3. 标准状况下有① ,② 个,③ 气体,④ 。下列对四种气体的关系从小到大表示不正确的是( )
A. 体积:④<①<②<③ B. 密度:①<④<③<②
C. 质量:④<①<③<② D. 氢原子数:④<②<③<①
4. 若某氖原子的质量是a g,原子质量为b g,用c表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A. 这种氖原子的摩尔质量为
B. w g 该氖原子形成的氖分子数是个
C. w g 这种氖气中含有电子数个
D. 相等质量的这种氖气和它形成的单质物质的量之比为
5. 将质量分数为的溶液和质量分数为的溶液等体积混合,所得溶液的密度为,该溶液物质的量浓度为( )
A. 等于 B. 大于
C. 小于 D. 无法估计
6. 用密度为,质量分数为98%的浓硫酸配制稀;① 当用浓硫酸与等体积的水混合后所得稀硫酸的质量分数为a%;② 当用浓硫酸与等质量的水混合后所得稀硫酸的质量分数为b%,那a与b的关系正确的是( )
A. B. C. D. 无法确定
7. 在的溶液中加入100溶有的溶液,再加入溶有的溶液,充分反应。下列说法中正确的是( )
A. 最终得到白色沉淀和无色溶液
B. 最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物
C. 最终得到的溶液中,的物质的量为
D. 在最终得到的溶液中,的物质的量浓度为

二. 填空题:
8. 在常温常压下,将和两气体按体积比混合,所得混合气体的平均相对分子质量为 。
9. 将某金属投入的某酸溶液中,恰好完全反应,并产生氢气,则此金属化合价为 ,酸为 元酸。

三. 计算题:
10. 在一定条件下,跟可以发生反应生成和。现有和的混合物,充分反应后所得产物中,若经还原得到的比经氧化得到的多。
(1)写出反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中与的物质的量可能各是多少?
11. 常温下将的溶液跟的溶液混合得到密度为的混合溶液,试计算:(1)该混合后溶液的质量分数; (2)该混合后溶液的物质的量浓度;(3)在水中需溶解多少摩尔,才能使其浓度恰好等于上述混合液的浓度。
12. 在标准状况下,分别向甲、乙、丙三只容器中加入相同浓度的盐酸,再加入不同质量的同种镁铝合金粉末,得到的有关实验数据如下表:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量(mg)
气体体积(mL)
求:(1)盐酸的物质的量浓度。 (2)合金中镁的质量分数。
13. 现有含和的混合液,要加入密度为含质量分数的溶液,使和的物质的量浓度分别变为和。求:(1)溶液的总体积。(2)应加密度为溶液的体积。(3)根据现有条件及计算结果能否确定需加水的体积。
14. 将和的混合物溶于水制成溶液,向此溶液中加入
溶液,把所生成沉淀过滤,往溶液中投入足量的铜片,待反应完全后,测得溶液中(设反应前后溶液总体积不变)。求混合物中的质量分数。
15. 往、、、组成的混合气体中通入,一定条件下使其充分燃烧。燃烧后混合气体体积减为。将其通过足量的溶液后,逸出,测得该气体平均相对分子质量为31。求原混合气体中四种气体的体积。(上述气体体积均在标准状况下测得)



【试题答案】
一. 选择题:
1. B
2. A
提示:(稀) (稀)
3. AD 4. BD
5. B 提示:
因 整理得:
假设溶液的密度,不随浓度的改变而变,则上式可变型为;但实际
越大则越大,可知上式中,所得(混)>
6. B
提示:等V混合
等m混合
因 则
7. B

二. 填空题:
8. 28 9. +3;二

三. 计算题:

10.
被还原,被氧化
被还原—被氧化
若过量:
若过量:
提示:
故选B
11. (1)(混)
(2)
(3)
12. (1)
(2)
提示:由表中可见丙中金属过量,可利用产生的气体体积与消耗盐酸的关系,求出盐酸的物质的量浓度。
而甲中产生气体少,可知金属为不足量,可利用气体体积与合金的质量关系求出Mg的质量分数。
13. 分别求出原溶液中各物质的量浓度:,

的物质的量的浓度为:
(1)利用稀释规律:(混) V(混)
(2)
(3)不能。因不知混合后溶液的密度。
14.
15. 所余气体为和,
,原混合气体中

设参加反应的
2 1 3
2 1 2 1


【励志故事】
学会感动
4.两套换洗的衣服。其中有一件军装上装;那是大卫爸爸年轻时当兵穿过的,整整40年了。大卫向观众展示时,很有些骄傲地说:因为它漂亮啊!
5.一双未洗的普通的运动鞋;那甚至不是一双品牌球鞋,大卫将它拿出来的时候,说什么也不让崔永元碰一下,他说:"这鞋很臭的!"
6.一件以饭盆、口杯、牙刷、剃须刀为阵容的生活必需品。
7.一面随身带着的鲜艳的五星红旗。
当美国青年丁大卫将一面中国国旗打开,向现场的观众展示时,偌大的演播厅里鸦雀无声,现场乐队深情地奏响了《我的祖国》的旋律。崔永元问大卫:你怎么会时时将五星红旗带在身边?
丁大卫说:我时时带着它,就是为了提醒自己,我现在是在中国,我要多说美丽的中文,有人到我房间里来,看着墙上挂着的五星红旗,也会缩小我们之间的差距。再说,看到这面国旗,我就会告诫自己:你现在是一位中国教师,你要多为中国教书育人。
(待续)



【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
有关化学方程式的计算
二. 教学目的:
1. 使学生掌握反应物中有一种过量的计算
2. 使学生掌握多步反应的计算
三. 教学重点:
反应中的过量计算,多步反应的计算
四. 教学难点:
多步反应中反应物与最终产物间量关系式的确定。
五. 教学过程:
根据大纲要求,这部分内容主要包括反应物中某种物质过量的计算;混合物中物质的质量百分组成的计算;有关反应物和生成物的纯度、产率和利用率的计算以及多步反应的计算。
(一)反应物中某种物质过量的计算
在生产实践或科学实验中,有时为了使某种反应物能反应完全(或充分利用某一物质),可使另一种反应物的用量超过其理论上所需值,例如要使燃烧充分,往往可以通入过量的氧气或空气。比如要使某种离子从溶液中完全沉淀出来,往往要加入稍为过量的沉淀剂等。
解这类题时首先要判断这两种反应物的量是否符合化学方程式中该两种反应物的关系量之比,如不符合则要根据不足量的反应物的量进行计算。
具体步骤:
1. 写出反应方程式;
2. 判断哪个反应物过量;
3. 根据不足量求解。
(二)多步反应的计算和有关物质的纯度、产率、利用率
在化学反应中,所表示的反应物和生成物的转化量都是以纯净物的量来表示的。而实际上原料和产品往往是不纯净的,这就存在着不纯物和纯净物间的换算,其换算的桥梁是物质的纯度(以百分数表示)。
另外,在实际生产中难免有损耗,造成原料的实际用量大于理论用量,而实际的产量又总是小于理论产量,这就是原料的利用率和产品的产率问题。有关这类计算的公式如下:
物质的纯度 = 纯净物的质量/不纯物的质量
原料的利用率 = 理论原料用量 / 实际原料用量
产率 = 实际产量 / 理论产量
物质的纯度、原料的利用率和产品的产率都是低于100%的。大部分工业生产,要经过许多步的反应才能完成的,这时进行产品和原料之间量的计算时,不必逐步计算,可以根据化学方程式中的物质的量的关系,找出原料和产品的直接关系量,进行简单的计算即可。解多步反应的计算题,确定有关物质的关系式是关键,若从原子(离子)守恒、电子守恒等角度去思考、分析、判断,则可达到事半功倍的效果。
工业生产计算常用的关系式有:
由黄铁矿制硫酸: FeS2 ~ 2S~2H2SO4
由氨催化氧化制硝酸:NH3 ~HNO 3 (最后反应为 4NO2+O2+2H2O = 4HNO3)
(三)混合物中两种成分的物质的量、质量和百分比的计算
这类题目有较强的综合性。解题时不仅要掌握化学计算的有关概念和熟悉元素化合物的性质还要认真审题。分析题给的每项条件和各组分之间量的关系,找出解题途径。经常采用的方法有"关系式法"、"差量法"及"联立方程法",以求得混合物各组分的含量。
【典型例题】
[例1] 容积为10 mL的试管,充满 和 的混合气体。把试管倒立于水槽中,水逐渐充满试管。求混合气体中 和 各几毫升?若充分反应后,试管中尚有1mL气体,则原混合气体中 、 各为几毫升?
解析:
(1)试管充满水,说明 、 与 恰好完全反应,根据
可知, ,分别占 和 。
(2)当试管中尚有1mL气体时,则分为两种情况。
① 过量,剩余气体为 ,体积是1mL

② 过量,剩余气体为 ,体积为1mL
解法一:可认为 中一部分与 反应生成了 和 ;另一部分与 、 反应仅生成了 :
3           1    
          1   

解法二:由反应的总结果来考虑问题。
设原混合气体中 的体积为 (mL),有
反应前后,氧原子必然"守恒",有:
解得:

所以
答案:略。
这种从氧原子守恒的角度去解决问题的方法,不去追究反应的具体过程,而是从"初始物质→终了物质"的量的关系去设计思路,显然使计算大大简化了。这种"守恒"的思想也可以设计为其它方式,例如电子守恒。
解法三:考虑在反应中,电子的得失总数应相等。
设:原混合物中有 气体 (mL)
(相同状态下,气体的体积比等于其物质的量之比)。
失电子: 失
得电子: 得
(Ⅱ) 得
根据得失电子总数相等,有:
解得:
答案:略。
[例2] 工业上用氨氧化法制硝酸时,如果由氨氧化成一氧化氮的转化率为95%,由一氧化氮制成硝酸的转化率为90%,求1吨氨可以制得52%的硝酸多少吨?
解题分析:该题是有关多步反应的计算,可以利用化学方程式,找出有关物质的关系式进行计算,简化计算过程。注意运用转化率和纯度的计算公式。
解:该题有关的化学方程式如下:
(1)4NH3 + 5O2 ==4NO↑+ 6H2O
(2)2NO + O2 == 2NO2
(3)3NO2 + H2O == 2 HNO3 + NO↑
其中(3)式产生的NO在工业生产中是被循环使用的,继续氧化生成NO2,直至全部被水吸收为止。因此NO2变成HNO3的物质的量之比为1:1,最后得出的关系式为:NH3∽HNO3 。
解:设制得52%的硝酸为x吨。
NH3--------HNO3
17 13
1×95%×90%
(吨)
答:可以制得52%的硝酸6.1吨
[例3] 在标准状况下,20.8mL二氧化碳和氧气混合气,通过足量的过氧化钠并充分反应后,再缓缓通入倒扣在水中充有22.4mL一氧化氮试管中,当反应完毕时,试管里恰好充满液体,试问原混合气中二氧化碳和氧气各多少mL?
分析:这道气体混合物的计算题,涉及多个化学反应,在审题、析题时,要分析这些化学反应,并找出各物质之间量的相互关系,这是解答本题的基础。
当二氧化碳与氧气的混合气通过 时,只有二氧化碳跟 发生化学反应
伴随这一化学反应的发生,气体体积将会缩小,从气体缩小的气体体积,可以计算出混合气中二氧化碳的体积。
从 里出来的气体只有氧气,通入倒扣在水槽中的一氧化氮,发生的化学反应有:


把①、②两个反应相加,得到的总反应式是:

从③式可以看出 与 的体积关系是:
4V 3V
也就是说在同温同压下,4体积 与3体积 恰好完全反应,被水充分吸收后余气体积等于零。本题中22.4毫升 与通入的 反应被水吸收后,试管里恰好充满液体,说明 与通入的 的体积之比为4:3,由此可以求出经 反应后 的体积,再由混合气与 的体积之差,计算出混合气中的 体积和 的体积。
解答:设经 后的氧气体积为 mL,原混合气中二氧化碳为 mL,氧气为 mL
答:(略)
[例4] 把3.20g纯铜放入盛一定量浓硝酸的烧瓶中,立即发生化学反应,当铜全部溶解时,共生成气体1.12L。
(1)求在此化学反应中耗用硝酸的物质的量是多少mol?
(2)求生成气体的体积分数是多少?
分析:铜跟浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式是:
3.20g的Cu的物质的量是0.05mol,若铜反应完毕并全部生成 时,所得气体在标准状况下占有的体积为:
这与试题给出的气体体积1.12并不符,这是因为铜跟一定量的浓硝酸反应时,开始阶段硝酸还原为二氧化氮;随着反应进行,硝酸的浓度逐渐下降,硝酸还原的主要产物是一氧化氮,这个反应的化学方程式是:
上述两个反应生成的 和 的体积之和为1.12L(标准状况),消耗铜的质量之和是3.20g,列出联立方程逐步求解。不过,这种解法较为麻烦。简便的解法立足于把铜与浓、稀硝酸的两个化学反应视为一个整体,把硝酸分解为氧化剂硝酸和作为酸的硝酸两个部分,找出这两个反应的产物与硝酸耗量间的定量关系。生成 、 耗用的 间的物质的量的关系是:
将 、 可以用 ( 或2)表示,则生成气体与氧化剂 之间的定量关系是:
生成 耗用的 与耗用Cu的物质的量的关系是:
由此可以设计出最优化解题思路。
解答:3.20gCu的物质的量为0.05mol,1.12L(标准状况) 的物质的量为0.05mol。
(1)设作为氧化剂耗用的 为 mol,作为酸的 为 mol。
从 与氧化剂 的物质的量之比为1:1,可以得出:
又从 ,可以得出:
这一反应耗用 的物质的量为:
(2)设 为 mol,则 为
依电子守恒可得:
所以,在 与 混合气中 、 的体积分数各占50%。
[例5] 标准状况下,将盛满 、 、 混合气的集气瓶,倒置于水槽中,结果水进入并充满全瓶,无气体剩余,设溶质只在瓶内水中未向水槽中扩散,则广口瓶中得到的稀硝酸的物质的量浓度的大小范围是(设浓度为 )( )
A. B.
C. D.
分析:本题可能有的反应为:
………… ①
………… ②
………… ③
气体全溶于水,则可能是其中的1种,也可能2种,3种皆有。按常规解法则甚为困难。题中所选是浓度的取值范围,可用极限思维为思路求解。设混合气全部是 和 的混合气,按①式反应,则设瓶的容积为 ,其中 为4mol,生成 为4mol,浓度为:
再设混合气全部是 和 ,按②式反应,设瓶的容积为 ,其中 为4mol,生成 也是4mol,则浓度为:
可见生成硝酸的浓度在 至 之间。
解答:B
点拨:根据生成4mol 设溶液体积再运算时,思路较清楚。例如求满盛 的烧瓶做喷泉实验后的物质的量浓度,由反应:
设烧瓶容积为 ,生成 2 mol,因有 剩余,所以溶液体积为 。浓度为:
【模拟训练】
一. 选择题:
1. 100g H2和O2的混合气体,点燃爆炸后生成液态水,剩余10g气体,则原气体中H2和O2的质量分别为( )
A. H2 -20g、 O2 -80g B. H2 -30g 、O2-70g
C. H2 -40g、 O2 -60g D. H2 -10g、O2-90g
2. 在密闭容器内盛有H2 、O2、Cl2的混合气体,通过电火花点燃,三种气体正好完全反应,冷却至室温后所得溶液中溶质质量分数为25.26%,则容器中原有H2 、O2、Cl2的分子个数比是( )
A. 9:4:1 B. 9:6:1 C. 13:6:1 D. 10:6:1
3. 28g铁放入100mL 0.1mol/L CuSO4溶液中,析出铜的质量为( )
A. 32g B. 6.4g C. 0.64g D. 3.2g
4. 0.62g磷在点燃条件下与0.04mol氯气反应,产物为( )
A. PCl3     B. PCl5   C. PCl3 和Cl2  D. PCl3 和PCl5
5. 将空气与CO2按5:1体积比混合,跟足量的赤热焦炭充分反应,若反应前后的温度相同,则所得气体中,CO的体积分数为( )
(假设空气中N2、O2体积比为4:1,其他成分忽略不计)
A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%
6. 用CO还原1.0g某赤铁矿石(主要成分为Fe2O3,杂质不参加反应)样品,生成的CO2跟足量的石灰水反应,得到1.36g沉淀。该赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为( )
A. 36% B. 73% C. 80% D. 78%
7. 在氧气中灼烧0.44g硫和铁组成的化合物,使其中的硫全部转变为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化转变为硫酸,这些硫酸可以用20mL 0.50mol/L的氢氧化钠溶液完全中和,则原化合物中硫的质量分数为( )
A. 18% B. 46% C. 53% D. 36%
8. 用1L 1.0mol/L NaOH溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量之比是( )
A. 1:3 B. 2:1 C. 2:3 D. 3:2
9. 向200mL 0.1mol/L的氢氧化钙溶液中通入CO2,结果得到白色沉淀1g,则通入的CO2可能是( )
A. 1mol B. 0.44g C. 0.672L D. 8.8g
10. 32g Fe与16g硫粉放入试管内加热,反应完全后将混合物与过量的稀H2SO4作用,能制取标准状况下气体体积为( )
A. 11.2L B. 12.8L C. 33.6L D. 1.6L
11. 将两种金属的混合粉末1.5g投入足量盐酸中充分反应后,得到标准状况下1.12L H2,则该金属混合物不可能是( )
A. Cu和Zn B. Mg和Ag C. Al和Fe D. Mg和Al
12. 把25.6g KOH和KHCO3的混合物在250℃煅烧,冷却后发现混合物的质量减少4.9g,则原混合物中KOH和 KHCO3组成为( )
A. KOH的物质的量>KHCO3的物质的量
B. KOH的物质的量<KHCO3的物质的量
C. KOH和KHCO3的物质的量相等
D. KOH和KHCO3以任意物质的量之比混合
二. 填空题:
13. 今有H2、Cl2混合气100mL(标准状况),其中一种气体体积为45mL,光照使两种气体发生反应后恢复到标准状况。为了说明反应后气体中H2或Cl2有剩余,使剩余气体通过100mL滴有蓝色石蕊试液的水,并使剩余气体干燥后恢复到标准状况,若:
(1)溶液无变化且气体体积为 mL,证明剩余为 ,理由是 。
(2)溶液变红后又褪色,证明剩余气体为 ,理由是 。
三. 计算题:
14. 燃烧2t含硫48%的黄铁矿,在理论上能生成多少吨98%的硫酸?(设还有2%的硫留在炉渣里。)
15. 某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%,NO制HNO3产率是92%,HNO3跟NH3反应生产,则制HNO3所用去的氨气的质量占总耗氨质量(不考虑生产中其他损耗)的 %。
【试题答案】
1. A、D 2. C 3. C 4. D 5. C 6. B 7. D
8. A 9. B、C 10. B 11. A、D 12. B
13.
(1)10;H2 ;H2 不溶于水
(2)Cl2;Cl2溶于水生成HCl、HClO有酸性和漂白性
14. 1.57t;15.53%
【励志故事】
攀山的启示
刘延国 李雪梅
顺着山谷去爬一座白云缭绕的大山,没想到不少人还带着七八岁的孩子。登山,大人都爬着费劲,何况孩子。可是孩子们欢呼着,兴奋着,叽叽喳喳,总是走在大人的前面。山谷蔚秀,岚云清流,野花杂树,芳草萋萋,石阶深深,引得孩子们欢呼雀跃。到了山上,还要走十多里山路去一座寺庙,孩子们一听更是兴致勃勃,走在前面开路。
一天下来,走了四十里路,大人们个个累得腰酸腿疼、东倒西歪,孩子们却兴奋地仰着小脸问:"什么时候还来这里玩呢?"大人们纳闷:平常在城里走路,孩子们走几里就嚷着腿疼,爬山走这么远的路,孩子们怎么都不嚷累呢?
鸟语花香的美景,将孩子们引入幽境;目不暇接的新奇,让他们兴奋;柳暗花明的境遇,充满悬念和爽心。
看来,兴趣是生命飞翔的翅膀,它能将枯燥和沉闷转化为鲜活生动和美丽轻盈。培养你的生活情趣吧,它能激发你的潜能,开发你的智慧,磨炼你的意志,陶冶你的性情,使你克服重重困难,攀上成功的顶峰,永远保持着一颗年轻向上的心。

【同步教育信息】
一. 本周教学内容
高一化学计算复习

二. 教学目的
(一)温故知新,将化学教材多看看,发现平时没有关注的地方。
(二)总结化学解题方法
常用方法:① 守恒法 ② 差量法 ③ 极值法 ④ 二元一次方程组法 ⑤ 电中性法等
守恒法:
1. 把2.27gNaHCO3和Na2CO3·10H2O组成的混合物溶于水配成100ml溶液,其中
C(Na+)=0.2mol·L-,若将等质量的该混合物加热至恒重,所得固体质量为( )
A. 0.84g B. 1.06g C. 1.43g D. 2.27g
2. 2.1g平均分子量为7.2的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2固体,固体质量将增加( )
A. 2.1g B. 3.6g C. 7.2g D. 无解
3. 在甲、乙两个坩埚中分别盛有等质量的NaHCO3,将甲坩埚充分加热后冷却,再加入足量的盐酸,乙不经过加热直接加入足量盐酸,反应完全后,甲、乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的物质的量之比约为( )
A. 1:1.6 B. 1.6:1 C. 2:1 D. 1:1
4. 已知在同温同压下,10mLA2气体和30mLB2气体恰好完全反应,生成20mLC,则C的化学式为( )
A. AB    B. A2B C. AB2 D. AB3
5. 有一在空气里暴露过的NaOH固体,经分析知其含水7.65%,含Na2CO3 4.32%,其余是NaOH。若将1g该样品放入含有HCl 3.65%的盐酸中使其完全反应后,残酸再用50g2%的NaOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液至干,计算所得固体质量是多少克?

极值法:
1. 常温下,向20L真空容器中通入amolH2和bmolO2(a、b都是正整数,且a≤4,b≤4),反应完全后,容器内可能达到的最大密度是( )
A. 5.6 g/L B. 9.6g/L C. 11.2g/L D. 56g/L
2. 标准状况下的H2、Cl2混合气体a L,经光照充分反应后,所得气体恰好使溶液中b mol NaOH完全转化为盐,且气体完全吸收,则a、b的关系不可能为( )
A. b = a/22.4 B. b < a/22.4 C. b > a/22.4 D. b ≥a/11.2
3. 两种金属组成合金30克,与氯气完全反应,消耗氯气71克,则该合金的组成可能是( )
A. Mg、Fe B. Na、Al C. K、Zn D. Cu、Ag
4. 在一定条件下,11.6gCO2和H2O的混合气与足量的Na2O2固体充分反应后,固体质量增加了3.6g,则原混合气的平均相对分子质量为( )
A. 5.8 B. 11.6 C. 18.8 D. 23.2
差值法:
1. 向某容器里通入VLCO2气体,并加入少量的Na2O2固体,在同温同压下测得容器内气体为WL,则被吸收的CO2气体的体积为( )
A. (V-W)L B. 2WL C. 2(V-W)L D. VL
2. 通常状况下,将CO、O2的混合气体400mL置于密闭的容器内点燃,再恢复原状况,气体体积为300mL, 则原混合气体中CO的体积可能是( )
A. 200mL B. 300mL C. 100mL D. 50mL
3. 2.8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中,待固体的质量不再增加时,将固体取出,经冲洗、干燥、称重,质量为3.2g(假设溶液体积不变),原硫酸铜溶液物质的量浓度可能为( )
A. 0.05mol/L B. 0.5 mol/L C. 0.1mol/L D. 1.5mol/L
4. 18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到250℃经充分反应后,排出气体冷却,称得剩余固体质量为16.6g,计算混合物中NaOH的质量分数

二元一次方程组法:
1. CO和CO2混合气体在标准状况下的密度为1.79g/L,则混合气体中两气体体积比
为( )
A. 1:2 B. 1:3 C. 1:4 D. 1:5
2. CuO和Cu2O的混合物中含Cu 88% ,则混合物中含CuO和Cu2O的物质的量之比为
( )
A. 1:5 B. 3:2 C. 1:4 D. 5:1
3. 在标准状况下,11.2LCO和CO2混合气体质量为20.4g,求混合气体中CO和CO2的体积比和质量比?
4. KCl和KBr组成的混合物3.87g溶于水配成溶液。向溶液中加入足量的AgNO3,得到干燥沉淀6.63g,则混合物中钾元素的质量分数为( )
A. 50% B. 60% C. 40.3% D. 30%

电中性法:
1. 某次酸雨的分析数据如下,各离子物质的量浓度分别为:C(NH4+) =2.0 x 10-5 mol/L C(Cl-) =6.0 x 10-5mol/L C(Na+) =1.9 x 10-5mol/L C(NO3-) =2.3 x 10-5 mol/L( )
C(SO42-) =2.8 x 10-5mol/L,则此次酸雨中H+浓度大约为( )mol/L
A. 1x 10-3 B. 1x 10-4 C. 1x 10-5 D. 1x 10-6
2. 在NaCl、MgCl2和MgSO4三种盐配成的混合液中,若Na+为0.1mol, Mg2+为0.25mol,Cl-为0.2mol,则SO42-为( )
A. 0. 5mol B. 0.15mol C. 0.2mol D. 0.25mol
3. 已知aM2+ + bO2 +4H+ ==cM3+ +dH2O,则系数c的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

【模拟试题】
1. 某混合气体由CH4和CO组成,在标准状况下测得密度为1 g/L,则该混合气体中CH4和CO的质量比是( )
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:3 D. 7:8
2. 在xR2++yH++O2==mR3++nH2O的离子反应中,对化学计量数m和R3+判断正确的是( )
A. m=4 R3+是氧化产物 B. m=2y R3+是氧化产物
C. m=2 R3+是还原产物 D. m=y R3+是还原产物
3. 将Na2CO3 10H2O和NaHCO3组成的混合物4.5g,溶于水制成100mL溶液,其中
Na+的浓度为0.4mol/L,若将等质量的该混合物加热至恒重,计算所得固体的质量为多少g?
4. 体积相同的某植物营养液两份,其配方如下:
KCl K2SO4 ZnSO4 ZnCl2
A 0.3mol/L 0.2mol/L 0.1mol/L /
B 0.1mol/L 0.3mol/L / 0.1mol/L
A. 仅[K+]相同 B. 仅[Cl-]相同
C. 完全相同 D. 完全不同
5. 将19.15 g KCl和NaCl的混合物溶于水,加入足量AgNO3溶液完全反应后,得到43.05 g沉淀,试计算原混合物中氯化钾和氯化钠各为多少克?
6. 把NaHCO3和Na2CO3混合物16.8g加热到质量不再变化为止,剩余残渣为15.87g。计算混合物中Na2CO3的质量分数?
7. 将一定量的CO2气体通入500mL某NaOH溶液中,充分反应后,将溶液在低温进蒸发,得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的A样品分别与50mL相同浓度的盐酸反应,得到气体的体积(标准状况)与固体A的质量关系如下表所示:
组别 1 2 3
盐酸体积(mL) 50 50 50
A的质量 (g) 3.80 6.20 7.20
气体体积(mL) 896 1344 1344
(1)上表中第 组数据加入的50mL盐酸在反应后有剩余,理由是什么?
(2)试通过计算推断A的成份及成份的质量分数?
8. 现有Na2CO3、NaHCO3、Na2O混合物0.5mol,加热至质量不变,产生的CO2气体全部被Na2O吸收。向剩余物质中加入一定量2mol/L的HCl溶液,恰好完全反应,生成CO26.72L(标况下),反应后向溶液中加入2mol/L AgNO3 400mL恰好完全反应,求:原混合物中三组分物质的量各是多少g?



【试题答案】
守恒法:
1. B 2. A 3. D 4. D 5. 5.85g

极值法:
1. A 2. D 3. AB 4. D

差值法:
1.C 2. AB 3. BD 4. 54.3%

二元一次方程组法:
1. B 2. A 3. 体积比1:4 质量比7:44 4. C

电中性法:
1. B 2. C 3. D

练习:
1. B 2. A 3. 2.12g 4. C
5. KCl——7.45g NaCl——11.7g
6. 85%
7. (1) 1 (2)Na2CO3——55.8% NaHCO3——44.2%
8. Na2CO3——10.6g NaHCO3——16.8g Na2O——12.4g

【励志故事】
人生的秘诀
30年前,一个年轻人离开故乡,开始创造自己的前途。他动身的第一站,是去拜访本族的族长,请求指点。老族长正在练字,他听说本族有位后辈开始踏上人生的旅途,就写了3个字:不要怕。然后抬起头来,望着年轻人说:“孩子,人生的秘诀只有6个字,今天先告诉你3个,供你半生受用。”
30年后,这个从前的年轻人已是人到中年,有了一些成就,也添了很多伤心事。归程漫漫,到了家乡,他又去拜访那位族长。他到了族长家里,才知道老人家几年前已经去世,家人取出一个密封的信封对他说: “这是族长生前留给你的,他说有一天你会再来。”还乡的游子这才想起来,30年前他在这里听到人生的一半秘诀,拆开信封,里面赫然又是3个大字:不要悔。
温馨提示:中年以前不要怕,中年以后不要悔。


【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
化学计算部分(一)
阿伏加德罗常数在计算中的意义
阿伏加德罗定律及有关溶液问题
二. 知识重点:
1. 物质的量与阿德加德罗常数
(1)物质的量是基本物理量之一
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)任何物质中所含粒子数为阿伏加德罗常数,(近似为)
(4)使用物质的量时应指明粒子名称及种类
(5)物质的量这一物理量将微观粒子与宏观物质联系起来。
2. 物质的量与其他物理量的关系
3. 阿伏加德罗定律
(1)含义:三同定一同
(2)由定律引出的几种比例关系:
同温同压下:
同温同体积:
4. 有关溶液问题
(1)溶解平衡在计算中的作用。
(2)溶解度的概念、影响因素。
(3)溶液浓度的几种表示方法。
① 溶质的质量分数
② 物质的量浓度
③ 几种浓度,溶解度等的换算
【典型例题】
[例1] 设为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是( )
A. 标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧,生成分子数为
B. 水中含有的电子数为
C. 二氧化氮和四氧化二氮含有的原子数均为
D. 在的硝酸镁溶液中含有的离子数为
解析:该题是高考的热点题型,考查范围较宽泛,解该题时应注意选项中的隐藏条件,易存在的失误点,① 将标况下液体当成气体对待,② 将弱电解质当成强电解质对待,③ 将惰气分子当成双原子分子,④ 还应注意同位素的关系等。
例:A选项将辛烷当成气体,B选项正确,C选项正确,D,
电离出离子数为。
答案:AD
[例2] 若以和分别表示浓度为和氨水的质量分数,且知,则下列推断正确的是(氨水的密度比纯水的小)( )
A. B. C. D.
解析:本题考查物质的量浓度、质量分数间和密度的相互关系,若以、分别表示浓度和氨水的密度,以M表示的摩尔质量,那么对于体积为VL的氨水而言,其溶质的质量可表示为如下等式:
和,因,则
由于氨水的密度随着浓度增加而减小,即,故
答案:C
[例3] 将、、三种气体分别装在三个相同容器里,当温度和密度相同时,三种气体压强的大小关系正确的是( )
A. B.
C. D.
解析:根据阿伏加德罗定律可知同温同体积时:,因密度相等,则质量相等时各气体所含物质的量随摩尔质量的不同而不同。
答案:B
[例4] 将标准状况下的氯化氢气体溶于水中,得到的盐酸的密度为,则该盐酸的物质的量浓度就是( )
A. B.
C. D.
解析:本题考查标况下一气体溶于水时物质的量浓度的计算方法。对照物质的量浓度的定义,可分别求得溶质氯化氢的物质的量和溶液的体积,进而求得物质的量浓度,注意不能用水的体积当成溶液的体积。
答案:D
【模拟试题】
一. 阿伏加德罗常数:
1. 下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. 氮气所含有的原子数目为
B. 金属钙变成钙离子时失去电子数目为
C. 甲烷的质量与个甲烷分子的质量之和相等
D. 标况下,甲烷和乙炔混合物所含分子数为
E. 标况下,己烷完全燃烧,生成二氧化碳分子数为
F. 磷酸1L中含氢离子数为
G. 和混合气体中含有原子数为
H. 铁与硝酸反应转移电子数一定为
I. 分子中共价键总数一定为
J. 标况下,氩气所含原子数为
K. 中所含中子数为
L. 1L甲烷完全燃烧产生分子数为
M. 晶体中所含碳硅键数目为
N. 重水就是个重水分子的质量总和
二. 阿伏加德罗定律:
2. 依照阿伏加德罗定律,下列叙述正确的是( )
A. 同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B. 同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C. 同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D. 同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
3. 常温下,在密闭容器里分别充入两种气体各,在一定条件下充分反应后,恢复到原温度时,压强降低为开始时的。则原混合气体可能是( )
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
4. 在一个密闭容器中盛有X气体(X的摩尔质量为)时,压强为
。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至,这时容器内气体X的分子数约为( )
A. B. C. D.
5. 下列两种气体的分子数一定相等的是( )
A. 质量相等,密度不等的N2和C2H4
B. 等体积等密度的CO和C2H4
C. 等温等体积的O2和N2
D. 等压等体积的N2和CO2
6. 在相同的温度和压强下,4个容器中分别装有4种气体。已知各容器中的气体和容器的容积分别是a. CO2,;b. ,;c. ,;d. ,。则4个容器中气体的质量由大到小的顺序是( )
A. B.
C. D.
7. 同温同压下两个容积相等的贮气瓶,一个装有,另一个装有和的混合气体,两瓶内的气体一定具有相同的是( )
A. 质量 B. 原子总数 C. 碳原子数 D. 密度
8. 在时分别进行如下四个反应:
A.
B.
C.
D.
(1)若反应在容积固定的容器内进行,反应前后气体密度()和气体总压强()分别符合关系式和的是 ;符合关系式和的是 (请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定、容积可变的容器内进行,反应前后气体密度()和气体体积()分别符合关系式和的是 ;符合和的是 (请填写反应的代号)。
三. 有关溶液及物质的量浓度的计算:
9. 已知35%溶液的密度为,5%溶液的密度为,若将上述两溶液等体积混合,所得溶液的质量分数是( )
A. 大于20% B. 等于20% C. 小于20% D. 无法估算
10. 已知25%的乙醇溶液的密度为,5%的乙醇溶液的密度为。若将上述两溶液等体积混合,所得乙醇溶液的质量分数小于15%,下列关于和关系的表达正确的是( )
A. B. C. D. 无法估算
11. 质量分数为的某物质的溶液与质量分数为的该物质的溶液混合后,蒸发掉水,得到的溶液每毫升质量为,物质的量浓度为。则溶质的分子量(相对分子质量)为( )
A. B.
C. D.
12. 氢氧化钙在时的溶解度为,在时的溶解度为。取时的氢氧化钙饱和溶液Wg蒸发掉水后,再冷却至,此时溶液中溶质的质量分数为,则下列关系式中正确的是( )
A. B.
C. , D. ,
13. 下图是几种盐的溶解度曲线,下列说法正确的是( )
A. 时,将食盐溶于水中,降温至时,可析出氯化钠晶体
B. 时,硝酸钾饱和溶液的质量分数是31.6%
C. 时,水中溶解硫酸铜达饱和。当降温至时,可析出30g硫酸铜晶体
D. 时,将硝酸钾和食盐同时溶于水中,蒸发时,先析出的是氯化钠
【试题答案】
1. C、D、G、I、M、N 2. CD 3. A 4. C 5. A、B
6. C 7. C
8.(1)B;C (2)D;A
提示:
(1)恒温恒容时,反应物与生成物均为气体时,因质量守恒则密度不变,压强与气体物质的量成正比
(2)恒温恒压时,
9. A 10. C
提示:当两份同种溶液的质量分数分别为W1和W2时,等质量混和后质量分数应为,等体积混合后质量分数为:
二者关系:;当、时或、时,,则,如第9题,否则,如第10题。
11. C
12. D
提示:注意的溶解度随温度升高而降低,则;当将时饱和溶液蒸发水后,有析出,此时溶液仍饱和,降温至时溶解度增大,时析出可能全部溶解或部分溶解,则中值必小于,但不一定小于,则选D。
13. D
【励志故事】
没有鳔,就运动肌肉
鱼在水里流动,需要不断调节沉浮。而鱼一般有一个储气的器官——鳔,需要上浮时鳔膨胀,需要下沉时鳔收缩,非常自如。同是水中生物,鲨鱼就没有鳔,为了完成沉浮,它只能依靠肌肉的运动。由于重力的作用,只要它停下来,身子就会下沉,所以它只能做大海里的行者,永不停息地游弋。
作为水中运动生物,没有鳔可以说是不幸的。然而正是由于这一先天的不足,才成就了鲨鱼的“海洋霸主”地位。因为不停地游动,它身体异常强壮,从而成为了极具战斗力的水中杀手。而那些有鳔的鱼类,生存条件可谓得天独厚,却无一不成了鲨鱼的猎物。
某些条件不如别人,不见得就是坏事。只要奋力拼搏,不断创造条件,劣势也能变成优势,在这种意义上来说,不足有时反而能成就强者——在克服不足的过程中,人会变得日益强大。
【同步教育信息】
一. 本周教学内容
化学计算(二)
化学计算中的几种方法
综合计算
二. 知识重点
1. 差量法:化学计算中引用“等比定理”,把那些有增、减量(统称“差量”),变化的反应式列成比例的一种计算方法。
2. 估算法:利用估算法可以省时、省事,简捷严谨。
3. 十字交叉法:凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题,均可用十字交叉法。一般做选择题,填空题可使用。
4. 守恒法:一切化学反应都存在着物料平衡(质量守恒、原子守恒);在氧化还原反应中还存在着电子守恒;电解质在溶液中的反应还存在电荷守恒。利用守恒法解题可简化计算过程。
5. 平均值法:
6. 极值法:
【典型例题】
[例1] 把25.6g KOH和KHCO3的混合物在250℃时煅烧,冷却后发现混合物的质量减少4.9g,则原混合物中KOH和KHCO3的组成为( )
A. KOH的物质的量>KHCO3的物质的量
B. KOH的物质的量<KHCO3的物质的量
C. KOH的物质的量=KHCO3的物质的量
D. 两者以任意物质的量之比混合
解析:该题可根据化学反应物质质量的变化综合使用差量法和估算法求解。
说明:KHCO3过量又发生分解反应
答案:B
[例2] 一定条件,将3molX和2molY混和通入6L密闭容器中进行反应:
,则达到平衡时温度不变压强增5%,减,则n值是( )
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
解析:该反应是可逆反应,反应达平衡时温度不变体积不变:,X的浓度减小说明反应正向进行,压强增大说明反应前气体物质的量之和小于反应后物质的量之和,,则。
答案:D
[例3] 向100g 8%的NaOH溶液中通入CO2气体,所得溶液经小心蒸干后,所得固体的质量为13.7g,则通入CO2气体的质量 。
解析:CO2与NaOH反应可能NaOH过量生成Na2CO3尚余NaOH,随CO2的通入量不同还可生成NaHCO3或Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3混和物,设全部生成Na2CO3,则,若全部生成,则,则二者均有,,可求CO2,质量为:
答案:4.6g
[例4] 已知Cl-与Ag+反应生成AgCl,每次新生成的AgCl中又有10%见光分解为单质Ag和Cl2,Cl2又可在水溶液中歧化为HClO3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1.1mol NaCl溶液,向其中加入足量AgNO3溶液,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H+的物质的量浓度是多少?
解析:该题是循环反应题,应找出题中所给的物质的内在量的关系利用守恒法求解,则要简捷很多。
①“Cl”守恒:
② 电子守恒:
③ 找Ag与AgCl的物质的量关系:
解得:,,
由于电荷守恒则:,
,,
答案:难溶物为167.94g,0.12mol/L。
[例5] 将5.6g Fe投入浓HNO3中,产生红棕色气体A,把所得溶液减压蒸干得20g 和的混合物,将该固体在高温下加热,得和气体B,A、B气体混合通入水中,求还有多少毫升气体不能溶解(标况)。
解析:该题可利用始态到终态关系快速求解。
始态 终态
由上述变化分析产生的最终气体应为NO,因,铁元素化合价升高,必有化合价降低的元素,只有N元素,且由题目分析A——NO2,两种铁盐分解得O2和NO2,溶于水后不溶气体只可为NO,利用电子守恒:,。
答案:2240mL
[例6] 在31.8g CaCO3和MgCO3的混和物中滴加足量的盐酸,将生成的气体完全通入10mL 3mol/L的NaOH溶液中,待完全反应后,小心减压,降温蒸发,所得溶液能蒸得固体34.9g,求原混和物中CaCO3的质量。
解析:
利用极端假设法:设31.8g混和物全都是CaCO3,则产生CO2 0.32mol,若31.8g混和物全部都是MgCO3,则产生CO2 0.38mol。
而实际生成CO2量介于0.32~0.38mol之间,又因则,此时产物应是Na2CO3和NaHCO3。
解:
2 1
0.6mol
1 62g
答案:原混和物中
【模拟试题】
(答题时间:60分钟)
1. 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100mL,恰好使混合物完全溶解,放出224mL的气体(标准状况下),所得溶液中加入KSCN溶液后无红色出现,若用过量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是( )
A. 11.2g B. 5.6g C. 2.8g D. 1.4g
2. 将ag Fe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中,当合金完全溶解后,收集到标准状况下的NO气体bL(设HNO3的还原产物只有NO)。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液,得到沉淀物。若用守恒法求沉淀物的质量,用到的守恒关系依次是( )
A. 质量守恒、电子守恒、电荷守恒
B. 电子守恒、质量守恒、电荷守恒
C. 电子守恒、电荷守恒、质量守恒
D. 电荷守恒、质量守恒、电子守恒
3. 将10.416g纯铁丝溶于过量的盐酸,在加热下用5.050g KNO3去氧化溶液中的Fe2+,待反应完全后,剩余的Fe2+还需要24mL 0.3mol/L的KMnO4溶液才能完全氧化,其反应的化学方程式为:
试通过计算确定KNO3的还原产物,并写出KNO3与FeCl2反应的化学方程式。
4. 在一定条件下,使H2和O2的混合气体26g充分发生反应。所得产物在适当温度下跟足量的固体Na2O2反应,使固体增重2g。求原混合气体中O2和H2的质量。
5. 已知KNO3、、三种硝酸盐的热分解反应方程式如下:



今有某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成,取适量该固体充分加热,得到一定量气体。若该气体经水充分吸收后,剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1/6(忽略氧气在水中的溶解)。回答:
(1)该固体是否可能只是由一种盐组成的?若可能,指出是哪种盐。
(2)若固体是混合物,指出它的可能组成(物质的量之比)。
6. 在2L和的混和溶液中,加入30g纯铁粉,最后得到的溶液以及26g固体沉淀物。求原混和溶液中和的物质的量浓度。
7. 100g NaHCO3和Na2CO3的混合物和20g NaOH固体混合后加热到250℃,充分反应后排出气体并冷却,称量剩余物为108g,求原混合物中Na2CO3的质量。
8. 已知CuSO4的溶解度:100℃时为75.4g,0℃时为14.3g。100℃的CuSO4饱和溶液200g,将其蒸发掉50g水后再冷却至0℃,析出的晶体的化学式是 ,质量是 。
9. 在两个烧杯中分别加入1mol的稀盐酸,将两个烧杯分别置于托盘天平的两个托盘上,调平后向两边分别加入W1g铝,W2g镁,充分反应后,若要使天平仍保持平衡,试确定W1的范围以及与之相应的W1与W2的关系。
10. 将a mol H2S和1mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101kPa),在120℃下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同,则H2S的氧化产物可能有如下三种情况:
(1)全部是SO2,此时a的取值范围是 。
(2)全部是S,此时a的取值范围是 ,并且d1 d2(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)部分是SO2,部分是S,此时a的取值范围是 。反应所生成的SO2的物质的量为 mol,容器内气体的物质的量之和为 mol。(以含a的代数式表示)
【试题答案】
1. C 2. C
3. NO;
提示: (电子守恒)氮元素得3mol
电子由价价 应为NO
4. 若O2过量:
若H2过量:
5.
(1)AgNO3
(2)或三种盐的混和物其中KNO3与的物质的量比为1:1,AgNO3任意。
6.
提示:
2mol 3mol 56g
1mol 1mol 8g
7. 49.75g(元素守恒)
8. ;130.51g
提示:求出100℃时200g饱和溶液中的质量:
再求蒸发50g又降至0℃时析出晶体质量:
9. (利用差量相等法)
10.
(1) (2);大于 (3);;
【励志故事】
超越比模仿更高明
在清代乾隆年间,有两个书法家,一个极认真地模仿古人,讲究每一笔每一划都要酷似某某,某一横像苏东坡的,某一捺像李白的,自然,一旦练到了这一步,他便颇为得意。另一个则正好相反,不仅苦苦地练,还要求每一笔每一划都不同于古人,讲究自然,直到练到了这一步,才觉得心里头踏实。
有一天,第一个书法家嘲讽第二个书法家,说:“请问仁兄,您的字有哪一笔是古人的?”后一个并不生气,而是笑眯眯地问他:“也请问仁兄一句,您的字,究竟哪一笔是您自己的?”第一个听了,顿时张口结舌。
模仿是创造的第一步,但仅仅模仿是不够的,只有超越才能更好。
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
化学计算专题复习一:差量法
化学反应中任何两个量的差与其中任何一个量成正比关系;任何两个量的和与其中任何一个量成正比关系,应用以上关系解题的方法即差量法或和量法。
【典型例题】
[例1] 把氯气通入浓氨水中,发生下列反应,把1.12L氯氮混合气(90%氯气和10%氮气)通过浓氨水,实验测得逸出气体(除氨气和水蒸气)体积为0.672L(50%氯气和50%的氮气)问有多少克氨被氧化?(体积已换算成标准状况)
解析:
解:设反应中有x g 氨被氧化,根据方程式8 mol氨有2 mol被氧化,
解之:
[例2] 在500mL l mol/L的硫酸铜溶液中,放入一块铁片反应一段时间后,将铁片取出洗净干燥后称量,铁片质量增加了,问析出了多少克铜?反应后硫酸亚铁摩尔浓度是多少?
解析:
解:设有铜析出,有y mol硫酸亚铁生成,根据反应方程式有:
解之mol,硫酸亚铁的摩尔浓度=mol/L。
[例3] 把盛有等质量盐酸的两个等质量的烧杯,分别置于托盘天平两端,将一定量的铁粉和碳酸钙粉末都溶解后,天平仍保持平衡,则加入的铁粉和碳酸钙粉末的质量比是多少?
解析:
解:设加入的铁粉和碳酸钙粉末的质量分别为。反应后两烧杯中净增加质量相等,设净增加质量都为,则有:
解之
所以铁与碳酸钙质量比为:。
[例4] 把含杂质(不可燃)的黄铁矿试样在氧气中燃烧后得残渣。此黄铁矿的纯度为( )
A. 85% B. 80% C. 72% D. 16%
解析:
解:设试样中含二硫化铁,根据反应方程式:
: 理论质量差量
: 实际质量差量
解之
此黄铁矿的纯度=选C。
[例5] 向一定量的碘化钾溶液中逐滴加入硝酸银溶液直到黄色沉淀不再产生为止,结果所生成的溶液和原碘化钾溶液的质量相等,由此可知,加入的硝酸银溶液的百分比浓度是多少?
解析:
解:设原溶液有x mol碘化钾,则加入x mol硝酸银和y mol水,因此原溶液中减少的是离子的质量,增加的是加入的离子和水的质量,减增两量相等有:,解得,所以硝酸银的百分比浓度=
[例6] 碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,加热至质量不再减少为止,称重质量为。求原混合物中碳酸钠的质量百分含量。
解析:
解:依据反应方程式设混合物中含有碳酸氢钠:


解之:,原混合物中含碳酸钠的质量:
碳酸钠质量百分含量=。
[例7] 在密闭容器中,放入碳酸铵和氢氧化钠固体共,将容器加热至经充分反应后,排除其中的气体,冷却,称得剩余固体的质量为。问容器内碳酸铵和氢氧化钠各多少克?
解析:
解:可能发生下列反应:
由此可知剩余固体物质可能是:
讨论拐点:
: 106

若即过量,有
质量
若:,则过量,剩余物为
——
80 : 106

质量为:。
【模拟试题】
一. 选择题:
1. mol某元素单质直接与反应后质量增加,这种元素是( )
A. P B. Mg C. Na D. Fe
2. 在空气中露置一段时间,加热烘干称量,质量为,则变质率是( )
A. B. C. D.
3. 把一定质量的碳和氧气在密闭容器中高温反应,恢复到原来的温度,测得容器内压强比原来增大了倍。则参加反应的碳的质量为( )
A. B. C. D. 无法确定
4. 将氧化铜加强热,部分分解为得固体,则剩余固体中的物质的量之比为( )
A. B. C. D.
5. 加热碳酸氢铵并使产物维持气态,①若将混和气体依次通过和浓,增重,浓硫酸增重;②若将混和气体依次通过浓硫酸和,则浓增重增重(每次气体完全被吸收),则质量从大到小的顺序为( )
A. 、、、 B. 、、、
C 、、、 D. 、、、
6. 将一定量的铁粉和硫粉的混和物共热,充分反应后冷却,再加入足量稀,得到标准状况下的气体,原混和物的组成可能是( )
A. 质量等于,铁和硫的物质的量相等
B. 质量等于,铁和硫的物质的量是铁大
C. 质量大于,铁和硫的物质的量是铁大
D. 质量小于,铁和硫的物质的量是铁大
二. 计算题:
7. 把含有脉石的黄铁矿样品在中灼热后,得到残渣,求黄铁矿的纯度。
8. 把氯气通入含的溶液中,反应后加热蒸干混和物,得固体,问反应后生成食盐多少?
9. 将和的混和物在空气中灼烧到质量不再发生变化为止,冷却后称其质量与原混和物质量相等。求原混和物中单质的质量百分含量。
10. 有块重的极薄的铁片,浸入溶液中,一会儿,取出铁片,洗净,称重,铁片及其表面的铜共重,求溶液中的物质的量。
11. 把锌放入未知浓度的稀中,反应停止后,锌有剩余,取出锌,称量溶液质量为,求反应前稀的质量分数。
【试题答案】
一. 1. B 2. B 3. B 4. B 5. C 6. A、D
二. 7. 8. 9. 10. 11.
【励志故事】
毛毛虫思路
毛毛虫有尾随的习惯。法国科学家曾做过这样一个实验:让毛毛虫在一个花盆边围成一个圆圈爬行,离花盆不远处放有食物。结果,毛毛虫一个随一个爬了六七个小时,没有一个人离开圆圈,最后又累又饿而死。
只要有一个毛毛虫破除尾随的习惯向其他方向爬行觅食,就可以避免惨剧的发生,其它的毛毛虫就会跟着它一起找到食物。
人也是这样,绝不能一条巷子走到底,要善于另辟蹊径。
数学家欧拉为探求12次方程的计算方法夜以继日地算瞎了双眼,而数学家高斯只用了1个小时就找到了这种计算方法。大家惊叹不已,高斯说:“一切都不用奇怪,要是我不改变计算方法,我的眼也会瞎的。”人们以“毛毛虫思路”为借鉴,激发求异思维。
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
化学计算专题复习二:十字交叉法(上)
十字交叉法在化学计算中具有实用性强、能迅速求解的特点,在很多情况下可以取代设未知数列方程的传统方法,并起到事半功倍的作用。
二. 适用范围
十字交叉法立足于二元一次方程的求解过程,并把该过程抽象为十字交叉的形式,所以凡能列出一个二元一次方程来求解的命题均可用此法。
三. 表达式的推导
如果用表示十字交叉的二个分量,用表示二个分量合成的平均量,用,则有:
若把放在十字交叉的中心,用与其交叉相减,用二者差的绝对值相比即可得到上式。
四. 二个分量的确定和平均量的确定
以基准物质一定量为依据(通常以、一定质量为依据)进行分量和平均量的确定。基准物质是指在分量和平均量确定时提供一定量做为依据的物质。在确定这些量的过程中一定要遵照统一的基准。
五. 比的问题
1. 谁与谁的比
二元混合物产生的二个分量与相应平均量的十字交叉所得比值,是基准物质在二种物质中或二个反应中的配比。
2. 什么比
基准物质以什么物理量为前提进行分量和平均量的确定得出的即是什么比,以物质的量为前提得出的是基准物质的物质的量之比;以一定质量为前提得出的是基准物质质量之比。
例:铁、锌合金8.85g溶于稀硫酸中,充分反应后制得氢气0.3g,求合金中铁、锌的质量。
解析:
,此比值不是在混合物中的质量比,而是达到题干所给数据要求,基准物质所必须遵循的在反应中产生量的配比,由于基准物质以物质的量为前提,所以此比值为物质的量之比。设
的质量为。
六. 对于量的确定和比的问题可分为二种情况
1. 混合物中二种物质间不发生反应
基准物质 谁的比、什么比
某物质的质量 混合物的质量 某物质
可燃物耗氧量 可燃混合物的耗氧量 某可燃物
可燃物放热或吸热的值 可燃混合物放热或吸热的值 某可燃物
某物质中含某一元素原子或离子的物质的量 混合物中含某一元素原子或离子的物质的量 某物质 二种物质物质的量之比
产生某物质所需某反应物的质量 产生某物质所需混合物的质量 某物质
某物质与其它物质反应所耗其它物质的物质的量或质量数 混合物与其它物质反应所耗其它物质的物质的量或质量数 某物质
某化合物中含某元素的原子或离子的质量 混合物中含某元素的原子或离子的质量 某元素 二种化合物中所含某元素的原子或离子物质的量之比
失去电子某物质的质量 失去电子混合物的质量 电子 二种物质失去电子物质的量之比
1L溶液中含某溶质的物质的量(即摩尔浓度) 1L混合溶液中含某溶质的物质的量 溶液 二种溶液体积比
100g溶液中所含某溶质的质量数(即百分比浓度) 100g混合溶液中所含某溶质的质量数 溶液 二种溶液质量之比
2. 在过量的反应物继续反应所涉及的反应中,以某反应物做为基准物质进行量的确定,最后得出的是某反应物在二个反应中所耗之比。
例:的物质的量之比是多少?
解析:此题涉及反应:
(1)若以与
(2)
七. 系数处理问题
在求分量时,根据题给条件在原物质分子量前会产生系数,这时根据分量和平均量应用十字交叉求出的只是基准物质在产生二个分量物质中的配比,要想迅速求得混合物中二种物质的比值,需在所求得的基准物质的比值前乘以在求分量时原物质分子量前产生的系数,其实质是把基准物质之比转化为所求物质之比。
例1:由氯化钠和氯化镁的混合物153.5g,溶于水配成1L溶液,此溶液中,则原混合物中氯化钠的质量是多少克?
解析:以含
例2:碳酸氢钠和碳酸钠的混合物硫酸反应,求混合物中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量之比。
解析:需
根据十字交叉原理有:
例3:将的混合物溶于水,所得溶液恰好能中和盐酸。则原混和物中的物质的量之比为______________。
错解:
74g 2mol
37g 1mol
56g 1mol
又题中平均每摩尔盐酸能中和碱
※这种解法错误的原因是:因为46.5是每摩尔盐酸平均耗碱量,所以1:1实际上是两种碱耗用盐酸的摩尔比。
※另一种常出现的错误是找出差量后,不知其含义,为此,在应用时要对照前面的表格,理解并熟练运用。这里提醒大家注意:“十字交叉”出的比值是基准中产生分量的物质的分配比,该比值与两个分量和乘积须有物理意义。
【模拟试题】
1. 氖的天然同位素有两种,已知氖元素的原子量为20.179,则的原子数之比是( )
A. 3:1 B. 9:1 C. 10:1 D. 1:5
硅元素有三种同位素,硅近似原子量为28.1,自然界中的原子百分含量为92%,则的原子个数比为( )
A. 3:5 B. 3:1 C. 2:3 D. 3:2
2. 由组成的混和气体,平均分子量是36,则此混和气体中的质量百分数是( )
A. 38.9% B. 50% C. 61.1% D. 77.8%
3. 今有混和化肥,经测定含氮40%,则混和物中和物质的量之比为( )
A. 4:3 B. 1:1 C. 3:4 D. 2:3
4. 已知下列两个热化学方程式
实验测得氢气和丙烷的混和气体共完全燃烧时放热3847KJ,则混和气体中氢气与丙烷的体积比( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 1:1
5. 在相同条件下,乙烯和乙炔的混和气体完全燃烧用去了,则该混和烃中,乙烯与乙炔的体积比为( )
A. B. C. D.
【试题答案】
1. C;C 2. B 3. A 4. B 5. A
【励志故事】
为生命画一片树叶
美国作家欧·亨利在他的小说《最后一片叶子》里讲了个故事:病房里,一个生命垂危的病人从房间里看见窗外的一棵树,在秋风中一片片地掉落下来。病人望着眼前的萧萧落叶,身体也随之每况愈下,一天不如一天。她说:“当树叶全部掉光时,我也就要死了。”一位老画家得知后,用彩笔画了一片叶脉青翠的树叶挂在树枝上。
最后一片叶子始终没掉下来。只因为生命中的这片绿,病人竟奇迹般地活了下来。
温馨提示:人生可以没有很多东西,却唯独不能没有希望。希望是人类生活的一项重要的价值。有希望之处,生命就生生不息!
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
化学计算专题复习三:十字交叉法(下)
【典型例题】
一. 在同位素计算方面的应用:
[例1] 铜有二种天然同位素和,铜元素的原子量是63.5,计算的摩尔百分含量约是
A. 20% B. 25% C. 50% D. 75%
解析:
二. 在反应热方面的应用:
[例1] 已知下列两个热化学反应方程式:
实验测得氢气和丙烷的混合气体共,完全燃烧放热,则混合气体中氢气和丙烷的体积比是( )
A. 1:1 B. 3:1 C. 1:3 D. 1:4
解析:
解法一:氢气放热是,丙烷放热,混合气体放热
,则有:
解法二:估算法:据放热数据推知丙烷含量应小于,因丙烷放热,丙烷放热等于,所以氢气的量大于,选B。
三. 在百分比浓度方面的应用:
[例1] 将50%的盐酸溶液与10%盐酸溶液混合成40%的盐酸溶液,求所取两种溶液的质量比。
解析:

[例

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