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- 2021-07-07 发布
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有关化学方程式的计算
教案12(章节4-3:有关化学方程式的计算)
[高考要求分析]
1.掌握利用化学方程式的计算,掌握利用离子方程式计算,利用热化学方程式的计算。
2.能根据氧化还原方程式、电极反应式进行有关电子得失、化合价升降等计算。
3.利用化学方程式进行是高考试题中必考内容之一。计算中要注意灵活应用物质的量、质量守恒定律。
[知识综合脉络]
[典型例题分析]
[例1]往100mLpH=0的硫酸和硝酸混合液中投入3.84g铜粉,微热使反应充分完成后,生成一氧化氮气体448mL(标准状况)。则反应前的混合溶液中含硝酸的物质的量为( )
(A)0.02mol (B)0.08mol (C)0.10mol (D)0.16mol
[解析]应根据离子方程式进行计算
3Cu + 2NO3- + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
0.06 0.1 0.02
铜、H+过量,所以只可能是硝酸不足,进而可计算出硝酸的物质的量为0.02mol。选A。
有的同学会习惯于用硝酸跟铜反应的化学方程式进行计算,忽视了硫酸电离出的H+造成错解。要重视离子方程式在化学计算中的应用。
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[例2]在c(NO3-)等于4 mol·L-1的硝酸铜和硝酸银的100mL混合溶液中,加入一定量的铝粉,充分反应后过滤,将滤纸上的沉淀干燥后称重为24.8g。将此沉淀加入稀盐酸中无气体产生。滤液中滴入氯化钠溶液无现象,后加入过量的稀氢氧化钠溶液得到沉淀,过滤,加热,冷却,称重为4g。求参加反应的铝的质量。
[解析]题中所述的反应关系可表示成如下:
再结合溶液中NO3-离子守恒进行整体分析。
由于反应前NO3-是以Cu(NO3)2、AgNO3形式存在,反应后NO3-是以Al(NO3)3、Cu(NO3)2形式存在,所以有:
m(Al)=(4 mol·L-1×0.1L-)××27g·mol-1=2.7g。
参加反应铝粉的质量为2.7g。
[例3]标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水,得到的白色沉淀质量为15.0 g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3 g。
(l)计算燃烧产物中水的质量。
(2)若原气体是单一气体,通过计算推断它的分子式。
(3)若原气体是两种等物质的量的气体的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式(只要求写出一组)。
[解析]根据澄清石灰水增重可计算出二氧化碳的质量,根据碱石灰增重可计算出二氧化碳、水的总质量。再由计算结果展开分析。
(1)m(CO2)=15.0g×44 g·mol-1/100 g·mol-1=6.6g,m(CO2+H2O)=9.3g。
则有:m(H2O)=9.3g-6.6g=2.7g 。
(2)n(CO2)=6.6g/44 g·mol-1=0.15mol,n(H2O)=2.7g/18 g·mol-1=0.15mol。
所求无色可燃性气体的物质的量为:n==0.075(mol)
分子中C原子数=0.15mol/0.075mol=2,分子中H原子数=2×2= 4。
由于常温下是气体,所以该物质中不可能含有氧等其它原子,所以该气体的分子式只能是是C2H4。
(3)要注意题中包含着四项条件,一是混合气体、二是等物质的量混合、三是只有一种是烃、四是可燃。联系常见有机物、无机物的性质可分析得出以下几种可能:C4H6和H2;C3H8和CO;C3H6和CH2O。
[课堂练习]
1.滴定度是指每毫升标准溶液相当于被测定物质的克数,通常用T(M1/M2)表示。如
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T(H2SO4/NaOH)=0.040g·· mL-1,表示每毫升标准硫酸溶液恰好中和0.040gNaOH。
(1)若要使某标准盐酸对氧化钙的滴定度为T(HCl/CaO)=0.0056g··mL-1,则该盐酸物质的量浓度是多少?
(2)上述盐酸对氢氧化钠的滴定度是多少?
(3)现欲测定含有杂质的氢氧化钠样品的纯度(杂质不与盐酸反应),若用上述盐酸滴定到终点时,消耗盐酸的体积数恰好等于该氢氧化钠的纯度(如消耗1mL盐酸,氢氧化钠的纯度为1%),则样品的质量应取多少?
2.为测定火山喷出气体中SO2和H2S的量做如下实验:将5L除去水蒸气的火山气通入100mL0.1mol·L-1的碘水中(含有碘化钾),SO2和H2S被完全吸收,SO2被碘氧化成硫酸,H2S被氧化成硫单质析出。
取这种吸收液100mL,用水冲稀至1L,再取稀释后溶液50mL放入锥形瓶中,用淀粉做指示剂,用0.02mol·l-1的Na2S2O3溶液滴定,消耗20mL该试剂恰好反应完全,其反应如下:I2+2 Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6。另取100mL稀释液加入过量的BaCl2溶液,经过滤、干燥,得到93.2mg白色沉淀。
(1)用Na2S2O3溶液滴定,开始时和滴定接近终点时操作应注意什么?
(2)计算火山气中SO2和H2S的体积比。
3.在碘量瓶(一种专用锥形瓶)中加入5.00mL的NaClO漂白液(密度为1.00g·mL-1),再加入过量的KI溶液。然后,加入适量稀H2SO4,立即以淀粉溶液为指示剂,用0.100mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,到达终点时消耗Na2S2O3溶液33.8mL。(已知I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
(1)写出NaClO与KI反应的离子方程式: 。
(2)计算漂白液中NaClO的质量分数w(NaClO)。
4.现有物质的量浓度为18.4 mol·L-1的浓硫酸20.0mL,加入铜屑共热一段时间后,冷却,滤去多余的铜屑,将滤液加水到100.0mL,测得溶液中SO42-的物质的量浓度为3.18mol·L-1。试求该100mL溶液中CuSO4的物质的量浓度
[练习答案]
1.(1)0.20mol·L-1。(2)0.0080g· mL-1 。(3)0.80g。
2.(1)开始时应轻摇快滴,接近终点时应重摇慢滴。
(2)与5L火山气中SO2、H2S反应,碘的总量为:
100×10-3×0.1-0.02×20×10-3×6×10-3mol
100mL吸收液中SO2被氧化的产物SO42-的物质的量为=4×10-3mol
即SO2物质的量、碘用于氧化SO2的物质的量均为4×10-3mol(因为1SO2~1I2~1SO42-)。
因此5L火山气中H2S的物质的量为6×10-3mol-4×10-3mol=2×10-3mol(因为1I2~1H2S),即火山气中SO2和H2S的体积比为2:1。
3.(1)ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
(2)NaClO~I2~2Na2S2O3
74.5G 2mol
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m(NaClO) 0.100×33.8×10-3mol
4.0.5 mol·L-1。
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