高三化學(xué)濃度不同產(chǎn)物異

1、濃度不同產(chǎn)物異化學(xué)上有許多產(chǎn)物，跟反應(yīng)物濃度關(guān)系密切。鑒于高考常據(jù)此設(shè)計難題，本篇總結(jié)了這些反應(yīng)。難點磁場請試做下列題目，然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。30 g銅、銀合金與80 mL 13.5 mol·L1的HNO3溶液反應(yīng)。合金全部溶解，放出氣體6.72 L(標準狀況下)，反應(yīng)后溶液的pH=0(設(shè)反應(yīng)前后溶液體積不變)(1)計算HNO3被還原的物質(zhì)的量；(2)計算合金中銀的質(zhì)量分數(shù)。案例探究例題38.4 mg銅跟適量濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4 mL(標準狀況)，反應(yīng)消耗HNO3的物質(zhì)的量可能是A.1.00×10C.2.20×103 mol B

2、.1.60×103 mol mol 3 mol D.2.40×103(忽視NO2與N2O4的相互轉(zhuǎn)化)命題意圖：考查學(xué)生對反應(yīng)條件濃度變化時產(chǎn)物種類變化的認識。屬化學(xué)教學(xué)中要求具備的能力。知識依托：Cu與濃、稀HNO3的反應(yīng)。錯解分析：忽視了Cu與稀HNO3的反應(yīng)，就會錯選D；只運用Cu與稀HNO3反應(yīng)解題，就會錯選B。解題思路：隨著反應(yīng)的進行，硝酸的濃度逐漸變小，產(chǎn)生的氣體可能是純凈的NO2，也可能是NO2和NO的混合物。n(Cu)=38.4 mg÷64.0 g·mol1=0.600 mmol n(g)=22.4 mL÷22.4 L·

3、;mol1=1.00 mmol 這樣，發(fā)生的反應(yīng)可能是下列一個，也可能是兩個：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O于是，本題有以下多種解法。方法1(極值法)：若產(chǎn)生的氣體全部是NO2，由化學(xué)方程式得：n(HNO3)=4n(Cu)=0.600 mmol×4=2.40 mmoln(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmolV(NO2)=1.20 mmol×22.4 L·mol1=26.9 mL22.4 mL 可見，氣體不全是NO2。若產(chǎn)生的氣體全部是NO，由化

4、學(xué)方程式得：n(HNO3)=8/3n(Cu)=0.600 mmol×8/3=1.60 mmoln(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmolV(NO2)=0.400 mmol×22.4 L·mol1=8.96 mL22.4 mL 由于氣體是NO2和NO的混合物，8.96 mLV(g)26.9 mL， 所以1.60 mmoln(HNO3)2.40 mmol，觀察備選項可知答案。方法2(守恒法)：根據(jù)反應(yīng)前后N原子守恒和Cu原子守恒得： n(HNO3)=nCu(NO3)2×2n(NO2)n(NO)=n(Cu)

5、15;2n(NO2)n (NO)=0.600 mmol×21.00 mmol=2.20 mmol方法3(寫總反應(yīng)方程式法)：設(shè)生成NO2的物質(zhì)的量為x，則題設(shè)條件下的總反應(yīng)為： 0.6Cu2.2HNO3=0.6Cu(NO3)2xNO2(1x)NO1.1H2O 先寫出反應(yīng)物和生成物以及Cu、NO2和NO的化學(xué)計量數(shù)，再根據(jù)Cu原子守恒和N原子守恒得出Cu(NO3)2和HNO3的化學(xué)計量數(shù)，H2O的化學(xué)計量數(shù)可根據(jù)N原子守恒而得出(因與結(jié)果無關(guān)也可不算出)。根據(jù)方程式及有效數(shù)字的運算規(guī)則，可知參加反應(yīng)的HNO3物質(zhì)的量為2.20 mmol。 方法4(平均分子式法)：設(shè)HNO3還原產(chǎn)物的平

6、均分子式為NOx，則： n(Cu)n(NOx)=0.600 mmol1.00 mmol=35Cu與HNO3的總反應(yīng)方程式為：3Cu11HNO3=3Cu(NO3)25NOx？H2O先寫出反應(yīng)物和生成物及Cu和NOx的化學(xué)計量數(shù)3和5，再根據(jù)Cu原子守恒和N原子守恒分別得出Cu(NO3)2和HNO3的化學(xué)計量數(shù)3和11，H2O的化學(xué)計量數(shù)因與結(jié)果無關(guān)可不算出，則：n(HNO3)=11/3n(Cu)=0.600 mmol×11/3=2.20 mmol答案：C變式1：去掉備選項，將問題改為：求還原產(chǎn)物NO2和NO的物質(zhì)的量之比，其他同例題，試解之。解題思路：在前面“方法4”的基礎(chǔ)上得到下式：

7、3Cu11HNO3=3Cu(NO3)25NOx5.5H2O根據(jù)O原子守恒得：33=185x5.5x=1.9即NOx為NO1.9。用十字交叉法： (N原子守恒) (Cu原子守恒)V(NO2)V(NO)=91答案：91變式2：若例題條件下Cu與HNO3恰好完全反應(yīng)，二者皆無剩余，欲求開始生成NO時HNO3溶液的濃度，還缺少的條件是_(用必要的文字和字母b表示)，開始生成NO時HNO3溶液的濃度為_(請寫最后結(jié)果)。解題思路：據(jù)變式1解題思路得：V(NO2)=1.00 mmol×V(NO)=0.100 mmol生成NO消耗HNO3的物質(zhì)的量可求：8HNO3(稀)2NO8 20.100 mm

8、ol 9=0.900 mmol 10n(HNO3)n(HNO3)=0.400 mmol欲求0.400 mmol HNO3的濃度，須知HNO3(aq)的體積b：4.0010-4molc(HNO3)= b答案：開始生成NO時HNO3(aq)的體積b錦囊妙計當化學(xué)反應(yīng)進行時，反應(yīng)物不斷被消耗。隨反應(yīng)的進行，反應(yīng)物濃度不斷改變，有的會造成產(chǎn)物的不同。如，過量Cu放入少量濃HNO3中，開始生成的氣體是NO2，后來生成的氣體是NO；很稀的HNO3溶液與活潑金屬反應(yīng)還會有H2生成(非信息題可不考慮)。再如，過量活潑金屬(如Zn)與少量濃H2SO4的反應(yīng)，開始時生成的氣體是SO2，后來生成的氣體是H2。有的反

9、應(yīng)不再發(fā)生。如，過量Cu與少量濃H2SO4的反應(yīng)，隨反應(yīng)的進行，濃H2SO4變成了稀H2SO4，Cu與稀H2SO4不再發(fā)生反應(yīng)。再如，過量MnO2與少量濃鹽酸的反應(yīng)，隨反應(yīng)的進行，濃鹽酸變成稀鹽酸，不再與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。有些本來不能發(fā)生的反應(yīng)，后來能夠進行。如稀H2SO4濺在衣服上，水分蒸發(fā)后，變成濃H2SO4，也就能使布料脫水炭化。殲滅難點訓(xùn)練1.()向50 mL 18 mol·L被還原H2SO4的物質(zhì)的量( ) 1 4.00×104 mol/b H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，A.小于0.45 molB.等于0.45 mol D.大于0.90

10、 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之間2.() 14.0 g銅銀合金與足量某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12 L(標準狀況)氧氣混合，通入水中恰好完全吸收，則合金中銅的質(zhì)量為( )A.9.6 g B.6.4 gC.3.2 g D.1.6 g 3. ()3.2 g 銅與過量硝酸(8 mol·1，30 ml)充分反應(yīng)。硝酸的還原產(chǎn)物有NO2-和NO，反應(yīng)后溶液中所含H為a mol，則此時溶液中所含NO3為_mol。 14.()使一定量鋅與100 mL 18.5 mol·濃H2SO4充分反應(yīng)，鋅完全溶解，同時生成標準狀況下氣體33.6 。將反應(yīng)后溶液稀釋，測

11、得其pH=1.0。求：(1)生成氣體的成分及體積(假設(shè)濃H2SO4與Zn反應(yīng)還原產(chǎn)物只生成SO2)；(2)鋅的質(zhì)量；(3)開始生成H2時H2SO4的濃度(假設(shè)溶液體積無變化)。附：參考答案難點磁場解析：題設(shè)條件下，發(fā)生的反應(yīng)有：Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OAg2HNO3(濃)=AgNO3NO2H2O3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O(1)n(被還原HNO3)=n(NO2)n(NO)=6.72L=0.300 mol 22.4Lmol-1(2)設(shè)合金中Cu和Ag的物質(zhì)的量分別為x、y。則：108gmol

12、-10.10mol w(Ag)=0.36 30g答案：(1)0.30 mol (2)0.36殲滅難點訓(xùn)練1. A2.提示：由題意知，Cu、Ag與HNO3反應(yīng)所得還原產(chǎn)物與O2作用溶于水后又變?yōu)镠NO3，因此可以認為Cu、Ag所失電子最終被O2而非HNO3所得。設(shè)Cu、Ag物質(zhì)的量分別為x、y，則：解得：x=0.050 mol， m(Cu)=64 g·mol1×0.050 mol=3.2 g 答案：C3.提示：最后所得溶液中溶質(zhì)分別是Cu(NO3)2和HNO3，依據(jù)N原子守恒得： -n(NO3)=2nCu(NO3)2n(HNO3)=2n(Cu2)n(H) =2×3.2ga mol=(a0.10) mol -