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高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題的方法詳
解
導(dǎo)讀:我根據(jù)大家的需要整理了一份關(guān)于《高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題
的方法詳解》的內(nèi)容,具體內(nèi)容:實(shí)驗(yàn)題是化學(xué)考試中出現(xiàn)的題型,學(xué)生
需要掌握這類型的題,下面的我將為大家?guī)砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題的方
法介紹,希望能夠幫助到大家。高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題的方法例
實(shí)驗(yàn)題是化學(xué)考試中出現(xiàn)的題型,學(xué)生需要掌握這類型的題,下面的我
將為大家?guī)砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題的方法介紹,希望能夠幫助到大家。
高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)題的規(guī)范答題的方法
例l:Na2
S203可看成是Na2S04中的一個(gè)0原子被一個(gè)S原子取代而成。某同學(xué)
用類比的思想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,同時(shí)比較Na2s203與Na2S04的化學(xué)性質(zhì)是
否相似。
【提出猜想】
猜想①:溶液呈中性,且不與酸反應(yīng);
猜想②:無還原性,不能被氧化劑氧化。
【實(shí)驗(yàn)探究】基于上述猜想,設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,填寫下列空白:
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Na2
S203溶液呈堿性能與酸反應(yīng),有還原性,與Na2s04的化學(xué)性質(zhì)不相似。
分析:本題中有要求回答實(shí)驗(yàn)操作,預(yù)期的現(xiàn)象和書寫離子方程式,是
對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的綜合考查。在實(shí)驗(yàn)探究①中,,
Ao測(cè)定溶液的PH的實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)是:用玻璃棒蘸取Na2s203溶液,點(diǎn)
到pH試紙中央,將試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照。但學(xué)生回答時(shí)多
是:用PH試紙測(cè)定,只答方法,不答操作,不合題意。在B中反應(yīng)的離
子方程式是:S2032-+2H+==S+S02+H20,在預(yù)期的現(xiàn)象中已給出生成物的顏
色與狀態(tài),但學(xué)生書寫時(shí)卻容易忽略,錯(cuò)誤書寫。
在實(shí)驗(yàn)探究②實(shí)驗(yàn)中,
C預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:新制氯水的黃綠色變淺,而學(xué)生卻只答成氯水褪色,
應(yīng)該能觀察到的顏色變化過程沒答出,造成錯(cuò)誤。
例2在一支試管中放一小塊銅片,加入適量濃硝酸,立即用無色透明氣
球罩上并系緊,描述實(shí)驗(yàn)中能觀察到的所有現(xiàn)象。
分析:這是一個(gè)比較典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述問題,在描述現(xiàn)象時(shí),往往是
只將主要現(xiàn)象描述出來,如產(chǎn)生紅棕色及氣球逐漸變大,而忽視部分現(xiàn)象,
如銅本身的變化及表面出現(xiàn)的現(xiàn)象、溶液的顏色變化等。要全面描述,必
須掌握其反應(yīng)原理:Cu+4HN03(濃)==Cu(N03)2+2N02+2H20,并結(jié)合所發(fā)生
的反應(yīng),得出預(yù)期的現(xiàn)象:
1、銅片表面產(chǎn)生大量氣泡,并逐漸溶解,最后消失。
2、溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。
3、試管內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體。
4、氣球體積逐漸變大。
描述現(xiàn)象要全方位,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)從試管下部逐漸往上描述,并要準(zhǔn)確、簡(jiǎn)
潔。
高中化學(xué)硝酸于金屬反應(yīng)的計(jì)算題介紹
一、從反應(yīng)的本質(zhì)看:
金屬與硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是金屬與H+和N03-共同作用.
例如:銅與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:
3Cu+8H++2N03-===3Cu2++4H20+2N0
Fe2+與稀硝酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:
3Fe2++4H++N03-===3Fe3++2H20+NO
例1.銅粉放入稀硫酸溶液后,加熱后無明顯現(xiàn)象發(fā)生,當(dāng)加入下列一種
物質(zhì)后,銅粉質(zhì)量減少,溶液呈藍(lán)色,同時(shí)有氣體產(chǎn)生,該物質(zhì)可能是()。
A.Fe2(S04)3B.Na2C03C.KNO3D.FeSO4
解析:銅不能與稀硫酸反應(yīng),但稀硫酸提供H+,鹽提供N03-,構(gòu)成強(qiáng)氧
化條件,能溶解銅并產(chǎn)生氣體。答案選Co
例2.鐵銅混合物加入不足量的硝酸,反應(yīng)后,剩余金屬mlg,再向其中加
入一定量稀硫酸.充分振蕩后,剩余金屬m2g,則ml與m2的關(guān)系是()。
A.ml一定大于m2B.ml一定等于m2C.ml可能等于m2D.ml可能大
于m2
解析:鐵銅混合物與不足量的硝酸反應(yīng)后生成硝酸鹽,即溶液中的鹽含
有N03-,再加稀硫酸提供H+,發(fā)生氧化還原反應(yīng),會(huì)再溶解一部分金屬。答
案選A。
例3.已知Fe2+可以水解:Fe2++2H20Fe(0H)2+2H+,現(xiàn)向Fe(N03)2
溶液中加入足量的稀硫酸,則溶液的顏色()。
A.淺綠色加深B.顏色變淺C.溶液變黃D.無法判斷
解析:原Fe(N03)2溶液中含有N03-,再加入稀硫酸提供H+,發(fā)生氧化
還原反應(yīng)
3Fe2++4H++N03-===3Fe3++2H20+NO溶液變黃,答案選C
例4.在100mL混合溶液中,HN03和H2S04的物質(zhì)的量濃度分別是
0.4mol/L,0.1mol/L向該混合液中加入1.92g銅粉,加熱待充分反應(yīng)
后,所得溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度是()。
A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45
解析:題中告訴了HNO3和H2s04的物質(zhì)的量濃度,可以求出H+和N03-
的物質(zhì)的量分別是0.06mol,0.04mol,0.03molCu,顯然要判斷過量,
N03-和Cu過量.按照H+的量代入離子方程式計(jì)算.答案選Bo
二、從硝酸在反應(yīng)中的作用:
參加反應(yīng)的硝酸一部分顯酸性,生成硝酸鹽,另一部分作氧化劑,一般轉(zhuǎn)
化為氮的氧化物(N0或N02),根據(jù)氮元素守恒解題。
例5.將25.6mgCu與1.4X103mol的濃硝酸恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后
收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為mlo(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生NO或NO2)
解析:因?yàn)?molCu參加反應(yīng)生成Cu(N03)2對(duì)應(yīng)2molHN03顯酸性,
所以25.6mgCu完全反應(yīng),必然有0.8X10-3mol的硝酸顯酸性,其余的
硝酸中的氮全轉(zhuǎn)移到N0或N02中,即有1molHN03作氧化劑就有1mol氮
的氧化物(N0或N02)o答案13.44mL.。
例6.將1.92g銅粉與一定量濃硝酸恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后收集到的氣
體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1120mLo(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生NO或NO2)則消
耗硝酸的物質(zhì)的量為mole
A.0.12B.0.11C.0.09D.0.08
解析:因?yàn)?.03molCu參加反應(yīng)生成Cu(N03)2對(duì)應(yīng)0.06molHNO3
顯酸性,0.05mol氮的氧化物(NO或N02)對(duì)應(yīng)0.05molHNO3作氧化劑,
所以共消耗硝酸0.11mole答案選B。
例7.為測(cè)定某銅銀合金的成分,將30g合金完全溶解于80mol、濃度
為13.5mol/L的濃硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
的氣體(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生NO或N02),并測(cè)得溶液的pH=O,假設(shè)反應(yīng)
后溶液的體積仍80mLo
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量.
(2)合金中各金屬成分.
解析:(1)被還原的硝酸就是作氧化劑的硝酸,即生成的1mol氮的氧化
物就對(duì)應(yīng)1mol被還原的硝酸:所以:
n=6.72/22.4=0.3mol
(2)設(shè)合金中銅銀的物質(zhì)的量分別為x、y則顯酸性的硝酸的物質(zhì)的量為
2x+y
因?yàn)镻H=O則反應(yīng)后溶液的氫離子濃度為1
64x+108y=30①
2x+y+6.72/22.4=0.08X13.50.08X1②(氮元素守恒)
解得x=0.3y=0.1
例8.將6.4gCu與80mol/L60mL的硝酸充分反應(yīng),銅完全溶解,反
應(yīng)后溶液中的H+的物質(zhì)的量為amol.(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)生NO或N02),此
時(shí)溶液中所含N03-的物質(zhì)的量為molo
A.0.28B.0.31C.a+0.2D.a+0.4
解析:6.4gCu反應(yīng)后生成0.1molCu(N03)2,再加上HN03中的
N03-o即得答案Co
三、從得失電子守恒的角度.
一般情況下:金屬失去的電子被+5價(jià)的氮得到,轉(zhuǎn)化為N0或N02,根據(jù)
得失電子解題。
例9.在Cu與稀硝酸反應(yīng)中,如果有1mol硝酸被還原,則被氧化的銅的
物質(zhì)的量為molo
A.3/8B.8/3C.3/2D.2/3
解析:設(shè)被氧化的銅的物質(zhì)的量為xmol.則根據(jù)得失電子守恒
有:IX(5-2)=2x
答案選C
例10.題見例7(3)求生成的氣體的成分。
解析:(2)已解出銅銀的物質(zhì)的量分別為0.3、0.1,則N0和N02的
物質(zhì)的量的關(guān)系式為:
0.3X2+0.lXl=3n(N0)+n(N02)①(得失電子守恒)
n(N0)+n(N02)=6.72/22.4②
解得n(NO)=0.2n(N02)=0.1
四、從反應(yīng)始態(tài)和最終狀態(tài)看。
終態(tài)法的運(yùn)用使許多復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,在化學(xué)計(jì)算中具有非常重要的地
位。
例11.銅鎂合金4.6g完全溶于濃硝酸中,若反應(yīng)中硝酸被還原,只產(chǎn)生
4480mLN02氣體和336mLN204氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).反應(yīng)后的溶液中加
足量NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量為go
解析:反應(yīng)中銅鎂合金失去電子,最終轉(zhuǎn)化為Cu(011)2和Mg(011)2沉
淀,比較始態(tài)和終態(tài),固體增加的質(zhì)量為0H-的質(zhì)量,而0H-的物質(zhì)的量等于
轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量,再根據(jù)氣體計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量:
n=4480mL/22400mLmol-l+(336mL/22400mLmol-)X2=0.23molo
所以沉淀的質(zhì)量為:4.6+0.23X17=8.51g
例12.1.92gCu投入到一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成的氣體的
顏色越來越淺,共收集到672mL的氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下).將盛有此氣體的容
器倒扣在水槽中,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的氧氣,恰好使氣體完全溶于
水,則通入的氧氣的體積為mLo
A.168B.224C.336D.504
解析:從反應(yīng)的始態(tài)和最終狀態(tài)看,銅在反應(yīng)中失去電子,氧氣在反應(yīng)
中得電子,設(shè)通入的氧氣的體積為xmL,則:
(1.92/64)X2=(x/22400)X4解得:x=336,答案選C。
例13.將32.64g銅粉與140mL一定量濃硝酸恰好完全反應(yīng),銅完全溶
解,反應(yīng)后收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L.(假設(shè)反應(yīng)中只產(chǎn)
生N0或N02)請(qǐng)回答:
(1)NO的體積為mL;N02的體積為mL。
(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入vmLamol/L的NaOIl溶
液,恰好使溶液中的Cu2+全部沉淀,則原硝酸的濃度為amol/L
(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在溶液中完全轉(zhuǎn)化為NaN03,至少需
要30%的雙氧水go
解析:(1)設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生NO和N02的體積分別為x、y(據(jù)得失電子守恒有)
x+y=11.2①(x/22.4)X3+(y/22.4)X1=(32.64/64)X2解得x=5.824L
y=5.376L
(2)根據(jù)反應(yīng)后的溶液中只有一種溶質(zhì)NaN03,設(shè)原硝酸的物質(zhì)的量濃度
為C
(由氮元素守恒)則0.14XC=10-3XvXa+11.2/22.4
得原硝酸的濃度為:C=(10-3va+0.5)/0.14
(3)從反應(yīng)的始態(tài)和最終狀態(tài)看,銅在反應(yīng)中失去電子,雙氧水在反應(yīng)
中得到電子,需要30%的雙氧水的質(zhì)量為m則(據(jù)得失電子守恒有):
(32.64/64)X2=((30%Xm)/34)X2解得:m=57.8g
五、從極限的角度.
硝酸與鐵反應(yīng),隨用量的不同,產(chǎn)物可能是Fe(N03)2或Fe(N03)3這
時(shí)可用極限法解。
如果產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物不單一,可能也要用極限法解。
例14.把22.4g鐵完全溶解于某濃度的硝酸中,反應(yīng)只收集到0.3mol
N02和0.2molNO。
下列說法正確的是()。
A.反應(yīng)后生成的鹽只有Fe(N03)3B.反應(yīng)后生成的鹽只有Fe(N03)2
C.產(chǎn)物中Fe(N03)2和Fe(N03)3的物質(zhì)的量之比為1:3D.產(chǎn)物中
Fe(N03)2和Fe(N03)3的物質(zhì)的量之比為3:1
解析:用極限法判斷:22.4g鐵如完全轉(zhuǎn)化為Fe(N03)3轉(zhuǎn)移1.2mol電
子;如完全轉(zhuǎn)化為Fe(NO3)2轉(zhuǎn)移0.8mol電子,反應(yīng)中實(shí)際轉(zhuǎn)移
0.3X1+0.2X3=0.9mol電子,所以產(chǎn)物中既有Fe(N03)2又有Fe(N03)3
這,分別設(shè)Fe(N03)2和Fe(N03)3的物質(zhì)的量分別x、y,
則(據(jù)得失電子守恒有):
x+y=0.4①2Xx+3Xy=0.9②解之:x=0.3y=0.1,答案選D。
例15.0.03mol的銅完全溶于硝
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