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文檔簡介
1、化學(xué)基本計(jì)算技能技巧教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能:通過對一些例題的解析, 進(jìn)行化學(xué)基本計(jì)算數(shù)量關(guān)系的復(fù) 習(xí);通過對一些解題方法的歸納,訓(xùn)練化學(xué)基本計(jì)算的技能技巧;通過對 部分高考試題的介紹,明確高考化學(xué)計(jì)算的內(nèi)容與要求。能力培養(yǎng):挖掘、處理信息的自學(xué)能力; 將化學(xué)問題抽象為數(shù)學(xué)問題, 利用數(shù)學(xué)工具解決化學(xué)問題的思維能力;表達(dá)能力。科學(xué)思想:化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)是相關(guān)化學(xué)知識(shí)的正確理解與應(yīng)用,數(shù)學(xué)計(jì)算只是工具和手段,只有“明確化學(xué)涵義”,才能“理解數(shù)量關(guān)系”。科學(xué)品質(zhì):求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)精神;敏捷性、嚴(yán)密性、整體性、創(chuàng)造 性等思維能力品質(zhì);重視量綱和規(guī)范使用有效數(shù)字等科學(xué)態(tài)度。科學(xué)方法:形象抽象思維;求異求同思維;
2、直覺批判思維;集 中發(fā)散思維;通過數(shù)學(xué)抽象和簡明的文字表述,解決化學(xué)問題。重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)基本計(jì)算解題思維的建立;化學(xué)基本計(jì)算技能技巧的綜合應(yīng)用。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)【引入】今天繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí), 內(nèi)容是化學(xué)基本計(jì)算技能技巧。化學(xué)計(jì)算的基本技能,就是考試說明中所列化學(xué)計(jì)算的前七項(xiàng)考 試內(nèi)容,它們是極重要的化學(xué)計(jì)算技能,是全部化學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)計(jì)算的基本技能有哪些?學(xué)生活動(dòng)聆聽并回答:有關(guān)原子量、分子量及確定分子式的計(jì)算;有關(guān)物 質(zhì)的量的計(jì)算;有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算;有關(guān)物質(zhì)溶解度的計(jì)算; 有關(guān)溶液濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度) 的計(jì)算;有關(guān)溶液pH與氫 離子濃度、氫氧根離子濃度的簡單計(jì)算;
3、利用化學(xué)方程式的計(jì)算。【講述并提問】 化學(xué)計(jì)算的技巧,一般指的是各種基本計(jì)算技能的巧 用。請問主要有哪些?討論并回答:關(guān)系式法,方程或方程組法,守恒法,差量法, 平均值法,極值法,討論法,十字交叉法等?!景鍟恳?、關(guān)系式法【講述】關(guān)系式法是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的巧用,其解題的核心思想是化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒,各反應(yīng)物與生成物之間存在著最基本的比例(數(shù) 量)關(guān)系?!就队啊坷}1某種H2和CO的混合氣體,其密度為相同條件下氧氣密度的j將3 2虛種混合氣通入一盛有足量血2。2的密閉容器中,再通入過量02,最后容器中固體質(zhì)量增加了 A.3.2 gB.4.4 gC. 5.6 gD.6.4 g【提問】此題應(yīng)根據(jù)
4、化學(xué)方程式計(jì)算。誰能不“算”而“估”出?傾聽、讀題、思考,學(xué)生甲解答:此題宜根據(jù)以下關(guān)系式巧解:固體增加的質(zhì)量即為H2的質(zhì)量。固體增加的質(zhì)量即為co的質(zhì)量。所以,最后容器中國體質(zhì)量增加了3.2g,應(yīng)選A。解析此題估算即可。解題關(guān)鍵是找出反應(yīng)中量的關(guān)系?!就队啊坷}2 FeS2與硝酸反應(yīng)產(chǎn)物有Fe3+和H2SO4若反應(yīng)中FeS2和HNO3物質(zhì)的量之比是1:8時(shí),貝U HNO啲唯一還原產(chǎn)物是 A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3【提問】此題可運(yùn)用氧化還原關(guān)系式計(jì)算。若反應(yīng)中FeS2和HNO3的物質(zhì)的量之比是1:8,則FeS2和被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比是幾比 幾?哪位同學(xué)能快速解出?
5、審題,思考,熱烈討論。學(xué)生乙解答:由于生成了Fe(NO3 3,貝UFeS2和被還原的HNO啲物質(zhì)的量之比是1:5。設(shè)N元素的變價(jià)為x,可列以下氧化還原關(guān)系式并解析:旺_15HNOSx1518-3x 15e 旦-= 解得瓦=?+ 5-3 = +2,則還原產(chǎn)物為NO,選B【評(píng)價(jià)】很好,關(guān)鍵是找出隱含的關(guān)系?!景鍟慷?、方程或方程組法【講述】根據(jù)質(zhì)量守恒和比例關(guān)系,依據(jù)題設(shè)條件設(shè)立未知數(shù),列方 程或方程組求解,是化學(xué)計(jì)算中最常用的方法,其解題技能也是最重要的 計(jì)算技能。(MCE 1999-24)用惰性電極電解M ( NO3 x的a g時(shí),在陽極上同時(shí)產(chǎn)生bL氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),從而可知M的原子量為22
6、4翅11.2axA.bB.b5.6abD.2.5axb學(xué)生們點(diǎn)頭同意方程或方程組法是最常用最不易出錯(cuò)的化學(xué)計(jì)算方 法。他們分別寫出陰陽兩極的電極反應(yīng):陰極:4Mx+4xe=4M陽極:4xOH-4xe=2xH2O+xO2f學(xué)生丙解答:設(shè)M的原子量為y關(guān)系式x0:t4y g22. zLagbL【提問】此電解反應(yīng)陰陽兩極的電極反應(yīng)分別是什么?你如何將題解 出?【投影】例題3水溶液,當(dāng)陰極上增重1410& +17)1010d +口)由題10 G + 1?)G+17)正確答案是Co【投影】例題4有某堿金屬M(fèi)及其相應(yīng)氧化物的混合物共10 g, 跟足量水充分反應(yīng)后,小心地將溶液蒸干,得到14 g無水
7、晶體。該堿金屬M(fèi)可能是 A.鋰B.鈉C.鉀D.銣(鋰、鈉、鉀、銣的原子量分別為:6.94、23、39、85.47)【提問】堿金屬及其氧化物跟水反應(yīng)的關(guān)系分別是什么?此題有多種 解法,哪位同學(xué)能將此題解出?有些同學(xué)苦思冥想,不得其解。有些同學(xué)奮筆疾書,寫出以下反應(yīng)式:2M+2H2O=2MOH+H2M2O+H2O=2MOH經(jīng)過熱烈討論,學(xué)生丁在黑板上寫出以下特殊解法:設(shè)M的原子量為M3O-2MOH2z + 162 (x + 17)4yg 22,4xLag bL解得y =M-MOHx x+17解得42.5x14.5分析所給鋰、鈉、鉀、銣的原子量,推斷符合題意的正確答案是B、C?!驹u(píng)價(jià)】丁同學(xué)實(shí)際上是
8、設(shè)未知數(shù)列不等式解析,此法甚好。這與例 題3列方程解析具有異曲同工之妙?!景鍟咳?、守恒法【講述】化學(xué)方程式既然能夠表示出反應(yīng)物與生成物之間物質(zhì)的量、 質(zhì)量、氣體體積之間的數(shù)量關(guān)系,那么就必然能反映出化學(xué)反應(yīng)前后原子 個(gè)數(shù)、電荷數(shù)、得失電子數(shù)、總質(zhì)量等都是守恒的。巧用守恒規(guī)律,常能 簡化解題步驟、準(zhǔn)確快速將題解出,收到事半功倍的效果?!就队啊坷}5某烴O.lmol,與在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為20 L的氧氣(過量) 充分反應(yīng)后,迅速將混合氣體通入足量Na2O2粉末中,在一定設(shè)備中使氣體完全反應(yīng),此時(shí)粉末增重15 go經(jīng)處理后得到氣體14.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 該烴能使溴水褪色,試通過計(jì)算求出該烴的分子式,
9、并寫出可能的結(jié)構(gòu)簡 式?!咎釂枴看祟}解法頗多,哪位同學(xué)能運(yùn)用守恒法解出?聆聽、審題、思考。多數(shù)同學(xué)認(rèn)為可用方程組法解析。學(xué)生戌在教師 指導(dǎo)和學(xué)生討論的啟發(fā)下,提出以下守恒法妙解:解:設(shè)該烴的分子量為M經(jīng)分析可推斷14.4 L氣體均為氧氣。根據(jù)質(zhì)量守恒:怪和氧氣的皿。*的質(zhì)量減少量質(zhì)量增加量20-14.4“Q1M+ X 32 = 1522.4解得M=70由估算法月=510所以該烴化學(xué)式為C5H10因?yàn)樵摕N能使溴水褪色,故為烯烴。戊烯共有5種可能的結(jié)構(gòu)簡式:CH2=CCH2-CH2- CH32CH3- CH=CCH2- CH3CH2=CCH2CH3CH3 CH尸CH CH CH2CH3 CH3 C
10、-CH CH3CH3【投影】例題6酸雨是因?yàn)檫^度燃燒煤和石油,生成的硫的氧化物與氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的緣故。某次雨水的分析數(shù)據(jù)如下:NH; = 2.0X10 mol/LCI-=6.0 x10-6mol/LNa+=3.0 x10-6moI/LNO3 = 2.3Xi0smoi/LSOj = 2.8X105mol/L則此次雨水的pH大約為 A.3 B.4 C.5 D.6【提問】此題結(jié)合環(huán)保考查化學(xué)計(jì)算,我們根據(jù)什么建立解題思維?請討論并推舉一位同學(xué)解答。經(jīng)討論,多數(shù)同學(xué)認(rèn)為應(yīng)根據(jù)雨水中陰、陽離子所帶負(fù)、正電荷守恒 (溶液呈電中性)解析,并推舉學(xué)生己解答如下:根據(jù)電荷守恒:H+NH;+Na+
11、 = a+NO3 + 2SO廿二口 + N0釘+2$0; -NHQ JIV二(6.0 + 23 + 2X 28-2.0 -3.0)X 10(= 8.0X W5(mol / L)pH=-lgH+=5-lg84此題的正確答案為B。學(xué)生己還認(rèn)為例題3的解題關(guān)鍵是根據(jù)陰陽兩極得失電子數(shù)相等從 而找出關(guān)系式的。【板書】四、差量法【講述】找出化學(xué)反應(yīng)前后某種差量和造成這種差量的實(shí)質(zhì)及其關(guān) 系,列出比例式求解的方法,即為差量法。其差量可以是質(zhì)量差、氣體體 積差、壓強(qiáng)差等?!居懻摗坎盍糠ǖ膶?shí)質(zhì)是什么?此法有哪些突出的優(yōu)點(diǎn)?回憶、討論,踴躍回答:差量法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的巧用。 此法可有用呢。它最大的優(yōu)
12、點(diǎn)是:只要找出差量,就可求出各反應(yīng)物消耗 的量或各生成物生成的量。【投影】例題7(TCE 199515)加熱碳酸鎂和氧化鎂的混合物mg使之完全反應(yīng),得剩余物ng,則原混合物中氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 應(yīng)選A?!就队啊坷}8150C時(shí),將1L混合烴與9L氧氣混合,器內(nèi)充分燃燒,當(dāng)恢復(fù)至150C,體積恒定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)增大 混合烴的組成是A.E.21n-10m11mX100%21 (m - n)xioo%21 (n -m)22mX100%DllExioo%31m【提問】此題宜用差量法解析,哪位同學(xué)來解?學(xué)生庚解答:設(shè)MgCO3勺質(zhì)量為xMgCO3gO+CO2混合物質(zhì)量減少844444x(m-n) g84
13、44翻護(hù)21 (m-n)V=Cm-n)g解侍X=H原氧化鎂的質(zhì)量二m戶 響21n - 10m11則原鴉(MgO)21n -10m11mXlOO%在密閉容8%,則該A.甲烷與乙烷體積比是1:4B.丙炔與乙炔體積比是1:4C.乙烯與丁烷體積比是1:4D.乙烯與丁烯體積比是1:4【講解】此題宜運(yùn)用差量法解析。應(yīng)注意:150C時(shí)水呈氣態(tài),容器內(nèi)壓強(qiáng)增大8%即為氣體物質(zhì)的量增大8%?!咎釂枴看祟}考查思維的靈活性及嚴(yán)密性,誰能將此題解出?認(rèn)真審題,思考如何找出差量。學(xué)生辛在討論中理清思路,舉手上黑 板解析:設(shè)此混合烴的平均分子組成為CxHy口比+ (梵#)02XC03+H30氣)牆大則-1 = 0.8解得
14、y=7.2根據(jù)氫原子數(shù)判斷,選項(xiàng)A B可排除。運(yùn)用十字交叉法,推斷C D中哪個(gè)選項(xiàng)符合題意?選頂:D.42 8C2M4 40.0/7.27.:/103.24% s3,2V (C2H4)1V (C4H3) 124(不合題意舍)V (C2H4) _ 0 8 _ 1V (CHg) 3?4(符合題意)此題正確答案為D?!驹u(píng)價(jià)】解法甚好。運(yùn)用差量法求出組成中平均氫原子數(shù)是7.2,是解題關(guān)鍵。【板書】五、平均值法【講述】平均值法是巧解方法,它也是一種重要的解題思維和解題技能。它是根只要求出(或己知)平均值反就可判斷MA或MB的取值范圍,從而巧妙而快速地解出答案。【投影】例題9(MCE 1998-20)由鋅
15、、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2 L,則混合物中一定含有的金屬是A.鋅B.鐵C.鋁D.鎂傾聽、思考,均認(rèn)為是重要的思維方法和解題技能。不少同學(xué)已經(jīng)做過例題9,學(xué)生壬解答如下:此題可運(yùn)用平均值法巧 解。各金屬跟鹽酸反應(yīng)的關(guān)系式分別為:Zn-H2fFeH2f2Al3H2fMgH2f若單獨(dú)跟足量鹽酸反應(yīng),生成11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)需各金屬質(zhì)量分 別為:Zn:32.5g;Fe:28 g;Al:9g;Mg:12g。其中只有鋁的質(zhì)量小于10g,其余均大于10g,說明必含有的金屬是鋁。 應(yīng)選Co 【投影】例題10含有雜質(zhì)的乙烯2.8 g,與氫
16、氣發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),充分反應(yīng)后用去氫氣0.25 g,則乙烯中所含雜質(zhì)可能是 A.乙炔B.1,3-丁二烯C.丙烷D.甲烷【提問】此題考查有機(jī)物分子式的確定,解析此題的思路是什么?讀題,思考片刻,學(xué)生癸迅速解答出:此題可運(yùn)用反應(yīng)量平均值法解析,由于2.8 g純乙烯加氫消耗氫氣質(zhì)量為0.20g,已知2.8g樣品氣體加氫用去氫氣0.25g,說明2.8g雜質(zhì)加氫消耗氫氣質(zhì)量必大于0.25g。丙烷、甲烷不能發(fā)生加成反應(yīng)。2 2迤濡用H牡77X4 =O2 0 25)2 82.8SC4H5OH2: X4 = 0.207 (Q 0.25g)正確答案是Ao【評(píng)價(jià)】回答正確,很好?!就队啊坷}11現(xiàn)有某氯化物與氯化鎂
17、的混合物,取3.8g粉末完全溶于水后,與足量的硝酸銀溶液反應(yīng)后得到 混合物中的另一氯化物是12.4 g氯化銀沉淀,則該 A. LiClB.KClC. CaCl2D.A1C13【講解并提問】若3.8g純MgCI2生成AgCI沉淀的質(zhì)量為:= 11.48 g12-4fi說明3.8g純凈某氯化物所生成AgCI沉淀質(zhì)量必大于12.4 g。即ImoICI-所結(jié)合其它金屬陽離子質(zhì)量應(yīng)小于12 g(Mg2+質(zhì)量)。因?yàn)镮moICI-所結(jié)合Li+、K+、Ca2+AI3+質(zhì)量分別為7g、39g、20g、9g。所以LiCI、AICI3為可能。此題應(yīng)選A、D,對嗎?1999年北京市化學(xué)會(huì)考曾考過此題,當(dāng)時(shí)大部分同學(xué)
18、運(yùn)用平均值法 解析,計(jì)算的結(jié)果跟老師左側(cè)表述相符,很多同學(xué)選A D。現(xiàn)聽老師提出問題,立即活躍起來,并進(jìn)行熱烈的討論。學(xué)生甲提出異議,認(rèn)為選A、D不正確。他認(rèn)為1moICI-結(jié)合Li+、AI3+的質(zhì)量小于12g并不是充分必要條件,還必須分別嚴(yán)密計(jì)算3.8gLiCI、3.8gAICI3分別生成AgCI沉淀的質(zhì)量是否大于12.4g。3.8gLiCI生成AgCI沉淀質(zhì)量為:(7+3驚的八4盹血=12.812 4 g3.8g ICI3生成AgCI沉淀質(zhì)量為:3 8g+珀f譏皿宀必知訛心=12.3 g 12.4 g所以只有A選項(xiàng)符合題意。95g/ molX2X143.5g/mol【評(píng)價(jià)】此題既考查思維的
19、敏捷性,又考查思維的嚴(yán)密性。我對甲表-什傳、示贊許。很多同學(xué)表示“深受啟發(fā),應(yīng)注意培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)”?!景鍟苛O值法【講述】巧用數(shù)學(xué)極限知識(shí)進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的方法,即為極值法。請看 例題12。傾聽、回憶數(shù)學(xué)極限概念,明確極值法即化學(xué)與數(shù)學(xué)極限運(yùn)算的結(jié)合?!就队啊坷}12有一系列a-氨基酸按如下特點(diǎn)排列:CH2一COOH CHg CH - COOHNH;NH2CH3 CH2 CH COOH NHj該同系列中所含碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大值接近 A. 32.0%B.46.6%C. 85.7%D.92.3%【提問】此題欲求w(C)的最大值,明顯為求極值問題,哪位同學(xué)解答此題?仔細(xì)審題,認(rèn)真分析此一系列a
20、-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。學(xué)生丙做如下解答:此題可以用極限法求碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的最大值。該同系列通式為:CHCOOHNH2則H-CH玉一HCOOH -CHzJHH312所阪(C)最大值=-X 100% = 85.7正確答案為Co【板書】七、十字交叉法【講述】若用A、B分別表示二元混合物兩種組分的量,混合物總量為A+B(例如mol)o若用xa、xb分別表示兩組分的特性數(shù)量(例如分子量),x表示混合物的特性數(shù)量(例如平均分子量)則有:A + xb*B = x (A + B)即二沁B -x十字交叉法是二元混合物(或組成)計(jì)算中的一種特殊方法,它由二 元一次方程計(jì)算演變而成。若已知兩組分量和這兩個(gè)量的平均值,
21、求這兩 個(gè)量的比例關(guān)系等,多可運(yùn)用十字交叉法計(jì)算?!咎釂枴渴褂檬纸徊娣ǖ年P(guān)鍵是必須符合二元一次方程關(guān)系。它多用于哪些計(jì)算?傾聽,認(rèn)真思考。明確運(yùn)用十字交叉法計(jì)算的條件是能列出二元一次方程的,特別要注意避免不明化學(xué)涵義而濫用。經(jīng)討論后回答,十字交叉法多用于:C. 4.4gD. 在2.1g和4.4g之間1有關(guān)兩種同位素原子個(gè)數(shù)比的計(jì)算。2有關(guān)混合物組成及平均式量的計(jì)算。3有關(guān)混合烴組成的求算。4有關(guān)某組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶液稀釋的計(jì)算等?!就队啊坷}13(MCE 1999-4)已知自然界中銥有兩種質(zhì)量數(shù)分別為191和193的冋位素,而銥的平均原子量為192.22,這兩種冋位素的原子個(gè)數(shù)比應(yīng)為 A. 3
22、9:61B.61:39C. 1:1D.39:11【提問】此題如何解能快速解出?1910.780 78 _ 39L22=611931.2239這兩種同位素的原子個(gè)數(shù)比為?正確答素是跟01【評(píng)價(jià)】既快又正確,好!【投影】例題14(MCE 199726) 定量的乙醇在氧氣不足的情況下燃燒,得到CO CO2和水的總質(zhì)量為27.6g,若其中水的質(zhì)量為10.8g, 則CO的質(zhì)量是A.1.4gB.2.2g學(xué)生丁搶答:此題可列二元一次方程求解,但運(yùn)用十字父叉法最快捷:鐵一191鐵一19H【講解并板書】 此題考查有機(jī)物的不完全燃燒,解析過程中可運(yùn)用十字交叉法:(方法一)CO與CO2總質(zhì)量:27.6g-10.8g
23、-16.8g生成譏比0)=- = 0.6mol18g/ mol則燃廃的乙醇劃0.6moixl = 0.2mol生成CO CO2共0.2 molX2=0.4 mol所以,n(CO) - 0.4 mol X y-p; - 0.05 molm ( CO =28 g/molX0.05 mol=1.4 g答案:A【提問】此題解法甚多,誰還有其他解法?仔細(xì)審題,找出思路。認(rèn)真觀看老師講解的解題過程,懷著極大熱情 構(gòu)思與老師不同的解法。學(xué)生乙提出另一種解法:(方法二)列關(guān)系式C2H5O3H2OCO、CO平均分子量九16.804CO 2SCO4414n( CO21則匸阪廠礦孑【講解并板書】 此題考查有機(jī)物的不
24、完全燃燒,解析過程中可運(yùn)用十1mol54 gx10.8gA. 2:1B.1:2解得x=0.2mol設(shè)0.2 mol乙醇不充分燃燒,生成CO CO2的物質(zhì)的量分別為y、z解得則co質(zhì)量為:28g/molX0.05 mol=1.4g還有同學(xué)提出其他解法?!就队啊坷}15(MCE 1999-21)右圖中橫坐標(biāo)表示完全燃燒時(shí)耗用可燃?xì)怏wX(X=A B、C)的物質(zhì)的量n(X),縱坐標(biāo)表示消耗O2的 物質(zhì)的量n(O2),A、B是兩種可燃性氣體,C是A和B圖6-1的混合氣體,則C中n(A):n(B)為列二元一次方程y + z = 0.222Sy + 44z = 27 610 8D.任意比仔細(xì)地觀察圖示,認(rèn)真
25、地分析數(shù)據(jù),熱烈地進(jìn)行討論。 學(xué)生辛提出以下解法:分析圖象可以看出:ImolA完全燃燒消耗0.5 molO2ImolB完全燃燒消耗2 molO2ImolC(C是A、B混合氣)完全燃燒消耗1molO2可以利用1mol氣體燃燒耗O2進(jìn)行十字交叉計(jì)算:A 0.51、/ri(121.則-/ 譏0.5 1B 20.5應(yīng)選A?!咎釂枴看祟}較全面地測試了觀察能力、自學(xué)能力和思維能力。如何 快速解出此題?!景鍟堪?、討論法【講述】討論法是一種發(fā)現(xiàn)思維的方法。解計(jì)算題時(shí),若題設(shè)條件充 分,則可直接計(jì)算求解;若題設(shè)條件不充分,則需采用討論的方法,計(jì)算 加推理,將題解出?!就队啊坷}16在30mL量筒中充滿NO2和
26、O2的混合氣體,倒立 于水中使氣體充分反應(yīng),最后剩余5mL氣體,求原混合氣中氧氣的體積是多少毫升?【講解并提問】最后5mL氣體可能是O2也可能是NQ此題需用討 論法解析。哪位同學(xué)解答此題?傾聽,回憶,思考。C. 1:1認(rèn)真閱讀題目,思考最后剩余5mL氣體可能是02也可能是NQ若是NQ則說明NQ2過量15mL。學(xué)生丙提出解法(一):設(shè)30mL原混合氣中含NQ2 02的體積分別為x、y4NQ2+Q2+2H2Q=4HNQ3若Q過量;x1得廠;4ly -= 5 y = 10若NQ過量4y y L-4y得7丁 =5 V = 3原混合氣體中氧氣的體積可能是10mL或3mL。學(xué)生庚提出解法(二):設(shè)原混合氣
27、中氧氣的體積為y(mL)(1) 設(shè)Q2過量:根據(jù)4NQ2+Q2+2H2Q=4HNQ則Q2得電子數(shù)等于NQ2失電子數(shù)。(y-5) X4=(30-y) x1解得y=10(mL)(2)若NQ2過量:4NQ2+Q2+2H2Q=4HNQ34y3NO2+H2O=2HNO3+NO5因?yàn)樵谌?30-y)mLNO沖,有5mLNO2#電子轉(zhuǎn)變?yōu)镹Q其余(30-y-5)mLNO2都失電子轉(zhuǎn)變?yōu)镠NO3O2得電子數(shù)+(NO2NO時(shí)得電子數(shù)等于(NO步HNO3時(shí)失電子數(shù)。【評(píng)價(jià)】很好,解法(一)是討論法結(jié)合方程組法?!驹u(píng)價(jià)】解法(二)根據(jù)得失電子守恒,利用阿伏加德羅定律轉(zhuǎn)化信 息,將體積數(shù)轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量簡化計(jì)算。凡氧
28、化還原反應(yīng),一般均可利用 電子得失守恒法進(jìn)行計(jì)算。無論解法(一)還是解法(二),由于題給條件不充分,均需結(jié)合討 論法進(jìn)行求算。4y+5 X 2=(30-y-5) X1解得y=3(mL)原氧氣體積可能為10mL或3mL【小結(jié)】以上逐一介紹了一些主要的化學(xué)計(jì)算的技能技巧。解題沒有一成不變的方法模式。但從解決化學(xué)問題的基本步驟看,考生應(yīng)建立一定 的基本思維模式。“題示信息十基礎(chǔ)知識(shí)十邏輯思維”就是這樣一種思維 模式,它還反映了解題的基本能力要求,所以有人稱之為解題的“能力公 式”。希望同學(xué)們建立解題的基本思維模式,深化基礎(chǔ),活化思維,優(yōu)化 素質(zhì),跳起來摘取智慧的果實(shí)。聆聽并總結(jié)以下進(jìn)行化學(xué)計(jì)算的基本
29、步驟:(1)認(rèn)真審題,挖掘題示信息。(2)靈活組合,運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)。(3)充分思維,形成解題思路。A. C8H5NOB.C2H2NO(4)選擇方法,正確將題解出。精選題一、選擇題1.0.25molCa(OH 2跟0.3molH3PO4在一定條件下充分反應(yīng),得到CaHPO4和Ca(H2PO4 2,則這兩種產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 A.1:1B.2:1C. 1:2D.4:12.由KCl和KBr組成的混合物,取2.00g樣品制成水溶液,加入足 量的硝酸后,再加入過量的AgNO3溶液,沉淀完全后過濾,得到干燥的鹵 化銀的質(zhì)量如四個(gè)選項(xiàng)所示,其中數(shù)據(jù)合理的是A. 3.06gB.3.36gC. 3.66gD.3
30、.96g3.有Na2CO3和K2CO3的混合物2.44g, 溶于水后加入足量的CaCl2溶液, 反應(yīng)后得到CaCO3沉淀2.00 g,混合物中Na2CO3和K2CO3物質(zhì)的 量之比是A. 1:1B.1:2C. 1:34.靛青的各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下:C73.3%,H3.8%,N10.7%,O12.2%。由此可知靛青的最簡式為 5.把50mL70%HN03(密度為1.40g/cm3)加水稀釋配成7mol/L稀HN03(密度為1.26g/cm3)。則所加水的體積為 B.v50mLC.50 mLD.無法確定6.1L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的某氣態(tài)烴與一定量氧氣恰好完全反應(yīng),生成的二 氧化碳和水蒸氣換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的
31、體積為bL,冷卻到標(biāo)準(zhǔn)狀況下則氣體體積變?yōu)閍L。則用a、b表示該烴分子中碳、氫的原子個(gè)數(shù)比為A. a:bB.a:(a-h)C.a:(b-2a)D. a:2(b-a)7.室溫時(shí)pH=a的醋酸溶液與pH=b的氫氧化鈉溶液等體積混合,恰 好完全反應(yīng),則該溶液中醋酸的電離度可以表示為 A.10(a+b-12)%B.10(a+b-14)%C. 10(16-a-b)%D. 10(14-a-b)%8在滴有甲基橙試劑的50mL0.05mol/L的一元強(qiáng)酸溶液中,滴入0.1mol/L的燒堿溶液,當(dāng)?shù)沃脸壬珓偤米優(yōu)辄S色時(shí),所用燒堿溶液的體積 為C. C6H4NOD.C7H4NOA. 50mLA.大于25mLB.小
32、于25mLC.等于25mLD.無法確定9.將O.lmol下列物質(zhì)分別溶于1L水中,充分?jǐn)嚢韬?,溶液中陰離 子和陽離子總數(shù)最多的是A. Na2SB.Ba(OH 2C. Na2SO4D.NaHSO410. 30C時(shí),某硫酸銅溶液若保持溫度不變,無論是加入25g藍(lán)磯還是蒸發(fā)掉55g水后,均可得到飽和溶液。則30C時(shí),硫酸銅的溶解度為 A. 25gB.35gC. 45gD.55g11.把一定量的過氧化鈉加入90g水中,最后過氧化鈉完全反應(yīng)時(shí)有0.5mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移, 則所得氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A. 16.53%B.19.70%C. 31.01%D.33.0%12.將100 g濃度為18mol/L
33、,密度為pg/cm3的濃硫酸注入到一定 量的水中稀釋成9mol/L的硫酸,則水的體積為 A.小于100mLB.等于100mLC. 40%D.20%C.大于100mLD.無法確定13.28g銅、銀合金與足量的濃硝酸完全反應(yīng),放出的氣體與2.24 L的02(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合,通入水中,恰好完全吸收,則合金中Cu與Ag的物質(zhì)的量之比為A. 1:1B.1:2D.無法計(jì)算14.托盤天平兩端各放一個(gè)質(zhì)量相等的燒杯,內(nèi)盛4mol/L的鹽酸溶液50mL調(diào)節(jié)至天平指針指向標(biāo)尺中央。分別向燒杯中加入下列各種物質(zhì),反應(yīng)完畢天平仍為平衡的是A. 6.5gFe和0.1molZnB. 0.1mol Fe和0.1molZnC
34、. 0.1molFe和5.6gZnD. 0.1molNa和0.1molMg15.在3BrF3+5H2O=Br2+HBrO3+O2+9HF化學(xué)反應(yīng)中,若有10.8g水被氧化,則被水還原的BrF3的物質(zhì)的量是A. 0.4molB.0.6molC. 0.8molD.1.0mol16燃燒后,.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成相同狀況下11.2 L由甲烷、甲醛、乙烷組成的混合氣體完全CO215.68L,混合氣體中乙烷所占體積分?jǐn)?shù)為A. 80%B.60%17.一定量某物質(zhì)的溶液, 其溶C. 2:1質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2a,當(dāng)加入等體積的水稀釋后,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.1a,則原溶液的密度 A.大于水的密度B.等于水的密度C.小
35、于水的密度D.無法確定18.某溫度下,將C12通入NaOH溶液中,反應(yīng)得到NaCl、NaCIONaCIO3的混合溶液,經(jīng)測定CIO-與CIO3-的濃度之比為1:3,則此反應(yīng)中 被還原的氯元素與被氧化的氯元素原子的物質(zhì)的量之比為A. 21:5B.11:3C. 3:1D.4:1二、非選擇題14己知NH搞子與HCHOE水溶液中發(fā)生如下反應(yīng):4NH; +6HCEO(CH0川+4H+6H2O現(xiàn)有某一銨鹽,為測定其氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取銨鹽樣品2.55g,溶于水后,再加入足量HCHO溶液配成100mL溶液。充分反應(yīng)后,從中取出5.00mL溶液,用0.100molL-1的NaOH溶液進(jìn)行中和滴定,恰好用去19.
36、5mL。試求該銨鹽中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 _。(保留3位有效數(shù)字)20.硝酸工業(yè)尾氣中NO NO2被NaOH溶液吸收的主要反應(yīng)為:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,NO2+NO+2NaOH=2NalNO若+用2O堿溶液處理尾氣,反應(yīng)類似,生成NaNO2 NaNO3同時(shí)放出CO2(1)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下aLN02(其中N204的體積分?jǐn)?shù)為20%)和bLNO的混合氣體恰好被200mLNa2CO溶液完全吸收,貝U a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是_ , Na2CO3溶液的物質(zhì)的量濃度是 _molL-1。(2)若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下氮氧化物的混合氣體2.016L恰好與1molL-1的Na2CO3溶液50mL
37、完全反應(yīng),且生成的NaNO2與NaN03勺物質(zhì)的量之比為4:1,則混合氣體中N2O4與NO2的體積比為 _。一、 選擇題1.D 2.B、C 3.A 4.A 5.C 6.D 7.C 8 B 9. A 10.A11.D 12.A13.B 14.A、D 15.A 16.C 17.C 18.D二、 非選擇題仗214% 25 (1) ITb 68.9632.化學(xué)綜合計(jì)算中有關(guān)取值范圍問題的討論教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能:通過一些典型例題的分析解答,掌握有關(guān)化學(xué)基本概念和基本理論、常見元素單質(zhì)及其重要化合物、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等知 識(shí)內(nèi)容中具有計(jì)算因素的各類問題的綜合應(yīng)用;訓(xùn)練化學(xué)綜合計(jì)算的一般 方法和解題技巧
38、;通過對高考綜合計(jì)算題的分析,明確高考化學(xué)綜合計(jì)算 的內(nèi)容和要求。能力培養(yǎng):通過分析與綜合、比較和論證,選擇解決問題的最佳方案 的評(píng)價(jià)能力;將化學(xué)問題抽象成為數(shù)學(xué)問題,利用數(shù)學(xué)工具,通過計(jì)算和推理(結(jié)合化學(xué)知識(shí)),解決化學(xué)問題的思維能力;敏捷地接受試題所給 的新信息的能力;將試題所給的新信息與課本中有關(guān)知識(shí)結(jié)合起來,解決 問題的能力;在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上, 應(yīng)用新信息的能力等自學(xué)能力的培養(yǎng)??茖W(xué)思想:通過化學(xué)綜合計(jì)算的訓(xùn)練。使學(xué)生對化學(xué)基本知識(shí)能更深 入的理解和應(yīng)用,通過題示信息的捕獲、理解、加工,加強(qiáng)思維的敏捷性(靈活性、針對性、適應(yīng)性)、嚴(yán)密性(精確性、科學(xué)性、邏輯性、深刻 也、整體性(廣闊
39、性、有序性、結(jié)合性)以及創(chuàng)造性的培養(yǎng)??茖W(xué)品質(zhì):敏捷性、嚴(yán)密性、整體性、創(chuàng)造性等思維能力品質(zhì);重視 量綱和規(guī)范使用有效數(shù)字等科學(xué)態(tài)度??茖W(xué)方法:形象抽象思維;求同求異思維;直覺判斷思維;集中發(fā)散思維;通過數(shù)學(xué)抽象和簡明的文字表達(dá),解決化學(xué)計(jì)算問題。重點(diǎn)、難點(diǎn)化學(xué)綜合計(jì)算中思維模型的建立;化學(xué)多種基本計(jì)算技能的綜合應(yīng)用。教學(xué)過程設(shè)計(jì)教師活動(dòng)【引入】化學(xué)綜合計(jì)算是近年來化學(xué)高考題的壓軸內(nèi)容,他不僅僅是將高中化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)如:基本概念、基本理論、元素單質(zhì)及其化合物、有 機(jī)化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等進(jìn)行綜合,而且在解題方法上也滲透了許多數(shù)學(xué)問題。 今天我們就結(jié)合一些典型的化學(xué)綜合計(jì)算題的分析來探討有關(guān)化學(xué)綜合計(jì)
40、算的解題模式、方法和解題技巧。著重討論化學(xué)綜合計(jì)算中取值范圍的問 題。學(xué)生活動(dòng)聆聽。例題1在50mL、4.0mol/L的NaOH溶液中,通入H2S氣體并充分反應(yīng),然后,小心蒸發(fā),得到不含結(jié)晶水的白色固體。若通入H2S的物質(zhì)的量為xmol,生成的白色固體的質(zhì)量為yg,試通過討論寫出x和y的關(guān)系 式?!咎釂枴肯旅嬲埻瑢W(xué)們認(rèn)真閱讀此題,然后將題中可能發(fā)生的化學(xué)方程式寫出來?!景鍟浚ㄓ疫叺膬蓚€(gè)化學(xué)方程式)2NaOH+H2S=Na2S+2H2ONa2S+H2S=2NaHS聯(lián)系CO2與NaOH的反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程 式) 【提問】請同學(xué)們依據(jù)剛才這兩個(gè)化學(xué)方程式討論一下,最后得到的白色固體可能是什
41、么?分析、討論,得出結(jié)論:NaOH Na2SNa2SNa2S NaHS NaHS【分析】硫化氫與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式我們已經(jīng)寫出來了,大家也知道在硫化氫不足和過量時(shí)對產(chǎn)物種類的影響,但是在第二個(gè)化學(xué)方 程式中寫的是硫化氫與硫化鈉的反應(yīng),我們能否不考慮過程,只考慮結(jié)果,寫出一個(gè)只含有反應(yīng)物的可以容易計(jì)算的化學(xué)方程式?思考、討論、回答:將和相加,得到:NaOH+H2S=NaHS+H2O【板書】NaOH+H2S=NaHS+HO記錄?!咎釂枴客瑢W(xué)們根據(jù)化學(xué)方程式、,定量討論一下兩種反應(yīng)物的 量的關(guān)系對白色固體物質(zhì)的影響?!就队啊縩 ( NaOH ):n ( H2S J白色固體成分(在學(xué)生討論中完成
42、上表)指導(dǎo)學(xué)生回答:當(dāng)n (NaOH:n (H2S=2:1,白色固體為Na2S當(dāng)n (NaOH:n (H2S=1:1,白色固體為NaHS當(dāng)n (NaOH:n (H2S2:1,氫氧化鈉過量,白色固體為Na2SNaOH的混合物。當(dāng)n (NaOH:n (H2S1:1,白色固體為NaHS當(dāng)1:1vn(NaOH:n(H2S2:1,白色固體為Na2S NaHS【提問】下面請同學(xué)們計(jì)算出氫氧化鈉的物質(zhì)的量。n(NaOH =4.0 mol/Lx0.050 L=0.20 mol【提問】硫化氫的物質(zhì)的量有幾種情況?請分別寫出硫化氫在取不同 的物質(zhì)的量時(shí),按照哪個(gè)化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算?白色固體的種類、發(fā)生的化學(xué) 反應(yīng)及固
43、體質(zhì)量的關(guān)系。分析、討論、計(jì)算、總結(jié)如下:(1)n ( H2S)O.IOmol,按反應(yīng)式進(jìn)行,所得白色固體為硫化鈉 和氫氧化鈉的混合物,以不足的硫化氫的物質(zhì)的量x作基準(zhǔn),可生成x mol硫化鈉;耗去2xmol氫氧化鈉,剩余(0.20-2x)mol氫氧化鈉,則y=78x+40(0.20-2X)。(2)n ( H2S =0.10mol,按反應(yīng)進(jìn)行,兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng), 得到O.IOmol硫化鈉。(3)0.100.20mol,按反應(yīng)式進(jìn)行,白色固體全部為NaHSNaOH完全反應(yīng),y=0.20X56?!景鍟縳0.10y=8-2xx=0.10y=7.8x0.10 x0.20y=11.2【設(shè)問】通過剛
44、才例題的分析,我們可以想一想,怎樣解決有關(guān)取值 范圍的定量計(jì)算呢?聆聽、思考、討論、回答:(1)正確寫出兩種反應(yīng)物以不同物質(zhì)的量混合時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué) 方程式。這是思考、分析此類計(jì)算題的基礎(chǔ)。(2)依據(jù)寫出的生成不同產(chǎn)物的化學(xué)方程式,確定過量反應(yīng)物的取 值范圍,理解取值范圍與發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及所得產(chǎn)物的關(guān)系,這是解決此 類計(jì)算題的關(guān)鍵。(3)在各取值范圍內(nèi),以不足量的反應(yīng)物為基準(zhǔn)計(jì)算所得生成物的 量,即可完成取值范圍討論型綜合計(jì)算。【評(píng)價(jià)】投影,給出要點(diǎn)(同右邊)?!具^渡】我們依據(jù)上述要點(diǎn),一起來分析下面一題。認(rèn)真閱讀下面的例題。例題2把a(bǔ)molNH3 02組成的混合氣導(dǎo)入密閉反應(yīng)器中,在催化
45、劑存在下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。若混合氣體中02為xmol。反應(yīng)生成的HN03為ymol。試確定02的物質(zhì)的量x取不同范圍時(shí),HN03的物質(zhì)的量y的計(jì)算 式,并畫出相應(yīng)的函數(shù)圖象。團(tuán)6-2【提問】氨氣與氧氣發(fā)生催化氧化的化學(xué)方程式?4N0+H0【提問】當(dāng)氧氣過量時(shí),還可以發(fā)生什么反應(yīng)?寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué) 方程式。2N0+02=2N024NO2+O2+2H2O=4HNO3【提問】如果氧氣過量,我們只要求寫出反應(yīng)物與最終產(chǎn)物的化學(xué)方 程式,該如何寫?將、三個(gè)化學(xué)方程式合并得到:NH3+2O2=HNO3+H2O【引導(dǎo)、提問】例題中給出NH3 O2混合氣共amol,那么O2的含量x對產(chǎn)物的影響如何?分析、回各當(dāng)
46、 6 不足量時(shí),即K按反應(yīng)式進(jìn)行,此時(shí)沒有硝酸生成,當(dāng)0:過量時(shí),即按反應(yīng)式進(jìn)行,混合氣中52氨氣全部轉(zhuǎn)化為硝酸;當(dāng) 5 的物質(zhì)的量在冷到famol之間詠 即59-ax - a,按反應(yīng)和逬行,混合物中的NH3分為兩部分,一部yJ分變?yōu)镹Q另一部分則轉(zhuǎn)化為硝酸?!局v解】NH3 O2混合氣為amol,O2為xmol,NH3%(a-x)mol。 在密閉容器內(nèi)NH3與O2催化氧化的化學(xué)方程式是:【板書】4NH3+5O2=4NO+6H2O(1)NH3+2O2=HNO3+H2O(2)CO當(dāng)嵐時(shí),y = 0o52-(2)當(dāng)ax設(shè)按(2)式反應(yīng)的NH3JymolP按式反應(yīng)的(a-x-y)mol,則耗 6 為亍
47、(a-s-y) +2y = x,當(dāng)亂時(shí).y二a-場【提問】請同學(xué)們依據(jù)上述關(guān)系式完成圖象。對比、分析、板書:例題3已知氨與氯氣可迅速發(fā)生以下反應(yīng):2NH3+3CI2=N2+6HC?,F(xiàn)有AL氨氣、氯氣的混合氣,其中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為x,充分反應(yīng)后氣體 體積為yL。(1) 討論氨氣的體積分?jǐn)?shù)x取不同值時(shí),反應(yīng)后氣體體積y的關(guān)系 式。(2) 當(dāng)混合氣體的體積(AL)為55L時(shí),計(jì)算反應(yīng)后氣體體積y的 最大值、最小值及y=A時(shí)的氨氣的體積分?jǐn)?shù)x的值。(3)畫出反應(yīng)后氣體體積y隨氨氣的體積分?jǐn)?shù)x變化的圖象。【提問】請同學(xué)們仔細(xì)閱讀該題,然后寫出混合氣體中兩種反應(yīng)物的體積各為多少升?分析、思考后回答:NH3
48、體積為AxL;CI2體積為A(1-x)L?!咎釂枴恳罁?jù)剛才兩題的分析和解題思路方法,請同學(xué)們在分析一下此題中兩種反應(yīng)物的量的變化對生成物有無影響?如果有影響,請說出有 什么影響?并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。討論、回答:有影響;當(dāng)氨氣不足量時(shí),僅發(fā)生原題中所述反應(yīng),產(chǎn) 物為氮?dú)夂吐然瘹洌蝗绻睔庾懔?,他?huì)與產(chǎn)物氯化氫再反應(yīng)生成氯化銨。2NH3+3CI2=N2+6HCINH3+HCI=NH4CI8NH3+3CI2=N2+6NH4CI【提問】同學(xué)們回答得非常好,有了這三個(gè)反應(yīng)方程式我們就可以很 容易解決這道題了。下面請同學(xué)們根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)一步來確定NH3的體積分?jǐn)?shù)x的不同取值對反應(yīng)后氣體成分的影響?2
49、討論后回答:0K按反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)后的混合氣是N丁HC1和剩余C |x-反應(yīng)先按進(jìn)行,再枝進(jìn)行,反應(yīng)后氣體是N眾剩余HCh xlf反應(yīng)按進(jìn)行,反應(yīng)后的氣體為N2及剩余的NH3【過渡】很好,我們大家已經(jīng)把整個(gè)反應(yīng)過程都分析清楚了,下面我 們一起來解決答案。2【板書】 0 xC -ry-A (1-x)9Q, y-A(3-4x)g1x1時(shí),僅按反應(yīng)進(jìn)行;當(dāng)v(C4H6)/V(H2)|時(shí),可以認(rèn)為按反應(yīng)逬行;當(dāng)扌V(C4He) /V(Hs) -sV-V(C4HS) +V(Hj余=5(1-x)+5x-2X5(1-x)=10 x-5?!咎釂枴壳叭龁栁覀円殉晒ν瓿闪耍覀円黄饋砜纯吹冢?)問,當(dāng)混合氣中含有丙
50、炔時(shí),對于原來的反應(yīng)關(guān)系有何影響?該如何更好地解決 這一問?丙炔與丁二烯跟氫氣反應(yīng)的關(guān)系不變,應(yīng)該將丙炔和丁二烯合在一起解決?!咎釂枴慨?dāng)丙快的含量為y時(shí),氫氣的含量有何變化?回答:Ovxv1-y 【提問】我們再一起來分析一下,當(dāng)x=0.15時(shí),丙炔和丁二烯總含量為0.85,此時(shí)反應(yīng)后氣體體積應(yīng)該是多少?x = 0J5|,不管發(fā)生什么反應(yīng),比都是不足量,氣體體積為反應(yīng)前的C4H6和C3H4體積之和,為5LX0.85=4.25L。【解答】我們已經(jīng)分析清楚了,下面我們一起完成下列的兩圖:圉6-7例題5現(xiàn)有AICI3和FeCI3混合溶液,其中AI3+、Fe3+的物質(zhì)的 量之和為0.1mol,在此溶液加
51、入90mL4mol/L的NaOH溶液,使其充分反應(yīng), 設(shè)Al3+物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量的比值為x。1.0 *圖6-0V/L4.2S0.S5y(1)根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算x=0.4時(shí),溶液中產(chǎn)生的沉淀是什 么?物質(zhì)的量是多少?(2)計(jì)算沉淀中只有Fe(OH 3的x取值范圍。并在圖中畫出沉淀 總量(mol)隨x(01)變化的曲線。(3)若AI3+和Fe3+的物質(zhì)的量之和為Amol(A為合理數(shù)值),其它 條件不變時(shí),求沉淀中同時(shí)有Fe(OH 3、Al(OH 3的x取值范圍和各沉 淀的物質(zhì)的量(用含有A、x的式子表示)。【提問】同學(xué)們與我一起做完了以上幾道題,下面我們一起來分析這道題。首先,先分析在該
52、題中可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,并分析反應(yīng)物 的量對反應(yīng)的影響?Fe3+3OH-=Fe(OH 3JAI3+3OH-=AI(OH 3JAl(OH 3+OH-=AIO2-+2H2OOH-適量時(shí),Al3+、Fe3+會(huì)成為沉淀,當(dāng)OH-過量時(shí),Al(OH 3會(huì)溶 解,生成AlO2-?!咎釂枴款}中所給的OH的物質(zhì)的量是多少?n(OH-)=0.09Lx4mol/L=0.36mol【提問】那就是說,0H-對于兩種離子生成沉淀是過量的,肯定可以 使Al(OH 3溶解一些或全部,那么剩余0H-能使多少Al(OH 3溶解?計(jì)算后回答:0.06mol【提問】當(dāng)x=0.4時(shí),溶液中的沉淀是什么呢?物質(zhì)的量又是多少?討論
53、、回答:發(fā)生、兩反應(yīng)共耗0H-0.30mol,生成Al(OH 3的物質(zhì)的量為0.04mol,而剩余0H-0.06mol,此時(shí)Al(OH 3完全溶解。 因此,沉淀為Fe(OH 3,物質(zhì)的量為0.06mol?!咎釂枴亢芎茫覀冊俜治鲆幌?,當(dāng)沉淀只有Fe(OH 3時(shí)x的取值?溶液中無Al(OH 3,耗OH-O.1X4x,有:3X0.1(1-x)+0.4x=0.36,得x=0.6,所以當(dāng)0vx0.6時(shí),沉淀 只有Fe(OH 3。【提問】我們還要畫出x在(0,1)之間沉淀的物質(zhì)的量,所以下面進(jìn)一步分析x在取不同范圍時(shí)沉淀的物質(zhì)的量?當(dāng)x(0,0.6)時(shí),y=0.1(1-x)當(dāng)x(0.6,1)時(shí),、共生成
54、沉淀0.1mol,剩余0.06molOH-,可使0.06molAI(OH 3溶解,此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為:y=0.1-0.06=0.04(mol)?!咎釂枴空埻瑢W(xué)們依據(jù)上述的兩個(gè)關(guān)系式畫出沉淀的物質(zhì)的量隨x的變化曲線?【提問】第三問實(shí)際是將數(shù)據(jù)問題字母化,解決時(shí),應(yīng)該同第二問是 一樣的,我們應(yīng)該首先找出x在哪一點(diǎn)恰好使生成Al(OH 3完全溶解?回答:3A(1-x)+4Ax=0.36得x=0.36/A-3所以,當(dāng)0.36/A-3vxv1時(shí),出現(xiàn)兩種沉淀。Fe(OH 3的物質(zhì)的量為:A(1-x)molAl(OH 3的物質(zhì)的量為:Ax-(0.36/A-3)mol=A(x+3)-0.36mol【小結(jié)】
55、通過一些試題的分析,使我們在解決化學(xué)綜合計(jì)算題時(shí)有了 方法、思路。在解決任何一道化學(xué)題時(shí),必須首先仔細(xì)地閱讀試題、認(rèn)真 地審題,在此基礎(chǔ)上我們再投入解題的過程,只有這樣,我們解題才會(huì)得 心應(yīng)手。精選題1今有堿金屬兩種碳酸鹽和堿土金屬的一種不溶性碳酸鹽組成的混 合物。取其7.560g與過量鹽酸反應(yīng),放出CO2體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況), 另取等質(zhì)量的原混合物加水?dāng)嚢瑁蔀V出不溶性鹽1.420g。(1) 取過濾后的1/10體積,向其中緩慢滴加濃度為0.2500mol/L鹽 酸,并同時(shí)記錄放出CO2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)和消耗鹽酸的體積,得到如下 圖所示曲線。試計(jì)算確定這兩種堿金屬碳酸鹽的化學(xué)式。(2
56、)將濾出的不溶性鹽(1.420 g)投入到濃度為2.500mol/L鹽酸 中,當(dāng)完全反應(yīng)時(shí),耗去鹽酸16.00mL。試計(jì)算確定原不溶性碳酸鹽的化學(xué)式。2.寫出H2S燃燒的化學(xué)方程式。1.0LH2S氣體和aL空氣混合點(diǎn)燃, 若反應(yīng)前后氣體的溫度和壓強(qiáng)相等(20C,101.3kPa)。試討論當(dāng)a的取值范圍不同時(shí),燃燒后氣體的總體積V(用含a的表達(dá)式。假定空氣中N2和02的體積比為4:1,其它成分可忽略。)3.將amolH2S和1molO2置于一個(gè)容積內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)。維持容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變(101kPa),在120C下測得反應(yīng)前后容器內(nèi)氣體的密度分別 為P1和p2,若a的取值范圍不同,則H2S的氧化產(chǎn)
57、物可能有三種情況:(1)_ 全部是SO2時(shí),此時(shí)a的取值范圍是 _ 。(2)_ 全部是S時(shí),此時(shí)a的取值范圍是_。并且p1_p2(填小于、大于或等于)。(3)_ 部分是SO2部分是S時(shí),此時(shí)a的取值范圍是 _;反應(yīng)所生成SO2的物質(zhì)的量為 _mol;容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量之和為_ mol(以含a的代數(shù)式表示)。4取3.40g只含羥基,不含其它官能團(tuán)的飽和多元醇,置于5.00L氧氣中,經(jīng)點(diǎn)燃醇完全燃燒。反應(yīng)后氣體體積減少0.56 L。將氣體經(jīng)CaO吸收,體積又減少2.80L(所有體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)。(1)3.40g醇中C、H O的物質(zhì)的量分別為:C_mol、H_mol、O_ mol;該醇中C
58、、H、O的原子個(gè)數(shù)之比為 _。(2)由以上比值能否確定該醇的分子式?其原因是(3)_ 如果將該多元醇的任意一個(gè)羥基換成一個(gè)鹵原子,所得到的鹵 代物都只有一種,試寫出該飽和多元醇的結(jié)構(gòu)簡式。5.石油及其分餾產(chǎn)物在供氧不足時(shí)燃燒,常常產(chǎn)生CO這也是常見的大氣污染物之一。將某氣態(tài)烴在5倍體積的純氧中燃燒,產(chǎn)物通過足量Na2O2并在電火花連續(xù)作用下充分反應(yīng),生成的氣體體積縮小到燃燒后產(chǎn) 物體積的3/8(氣體體積都在100C以上,1O1kPa時(shí)測定)。(1)試寫出通式為CxHy的某烴在供氧不足時(shí)燃燒的化學(xué)方程式(CO2的系數(shù)設(shè)定為m)。(2) 若1mol某氣態(tài)烴在供氧不足時(shí)燃燒, 產(chǎn)物在Na2O2和電火
59、花連 續(xù)作用下產(chǎn)生3mol氧氣,且固體Na2O2增重范圍為90gWAW 118g,求 烴可能的分子式和燃燒產(chǎn)物CO與CO2的物質(zhì)的量之比,將結(jié)果填入下表。協(xié)的分子式n ( CO ) /n ( C02)1.(1)7.5 g混合物中n(碳酸鹽)=1.344/22.4 mol=0.06mol按上圖分析堿金屬碳酸鹽中:n (CO?) = 0.25X 0.012 - X 10二0 03 (mol)n(HCO3) = (10X112/1000)/22.4-0.03 = 0.02 (mol)設(shè)堿金屬兩種鹽中堿金屬的相對原子質(zhì)量為x和y,則:(2x+60)X0.03+(y+61)X0.02=7.56-1.42,得:3x+y=156;經(jīng)討論得出x=y=39符合題意,因此兩堿金屬碳酸鹽為:K2CO3( 0.03mol)、KHCO3(0.02 mol)(
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