直平法巧解过量反应型计算题
2014-08-18祝元生
祝元生
过量反应型计算题不但化学反应原理复杂,而且计算过程也复杂,是高中化学教学的难点之一,许多学生一提到这类计算题就有恐惧感,做题时一见到这种题就避开,得分率极低。而直平法能增强学生解答此类化学计算题的自信心、同时提高学生解答计算题技巧和能力,其解题典例如下:
例1.标准壮况下将336mlCO2气体通入到200ml、1mol/LNaOH溶液中,求反应后溶液中CO32-和HCO3-的物质的量之比为( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.2:1
解析:酸性氧化物CO2与碱反应可能有三种情况:(1)CO2少量生正盐;(2)CO2过量生成酸式盐;(3)CO2过量不多既生成正盐又生酸式盐。显然题目考查的是第三种情况,解题思路是先把两种反应物的物质的量计算出来直接写在化学方程式的前面,再用未知数x、y来表示Na2CO3、NaHCO3的物质的量,这样化学方程式前面的计量系数就表示实际参加反应的反应物、生成物的物质的量,直接配平后的化学方程式可表示为:
0.015 CO2 +0.02NaOH=xNa2CO3+yNaHCO3+1/2(0.01-y)H2O
由碳元素、钠元素守恒定律可得:
x+y=0.015、2x+y=0.02
解方程组可得:
x=0.005 mol y=0.005 mol
由上可得CO32-和HCO3-的物质的量之比为:1:1,选A答案。
例2.将120ml、3mol/L NaOH溶液与100ml、1mol/LAlCl3溶液混合,反应后生成沉淀的质量为( )
A. 7.8g B. 3.9 g C. 3.12 g D. 4.68 g
解析:铝盐与碱溶液的反应又有三种情况:(1)碱溶液不足,Al3+ 沉淀不完全;(2)碱溶液过量,生成的Al(OH)3沉淀完全溶解;(3)碱溶液过量不多,生成的Al(OH)3沉淀未完全溶解;传统的解题方法是先把反应物与生成物的物质的量计算出来,再分析是属于三种情况中的那一种:(1)第一种情况用化学方程式:3NaOH+AlCl3= Al(OH)3+3NaCl进行计算;(2)第二种情况的不用计算沉淀质量为零;(3)最复杂的就是第三种情……
