几种化学计算题型的解法
2018-10-21冯晔
冯晔
一、讨论题的解答方法
可归纳:为求极值、划区间、找准区间再计算。
1.求极值:化学中的极值点是起始物质恰好完全反应的点和起始时未反应的点。
2.划区间:划分的区间即要符合数学原理,又要符合化学原理。
3.找准区间再计算:有的计算要考虑所有区间,而有的只考虑部分区间,因此讨论时要因题而异。
【示例】:将一定量的0.6molCO2通入含1moNaOH的溶液里,反应后产物为 。
(1)实际反应过程是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (1)
Na2CO3+CO2+H2O=NaHCO3 (2)
(2)极值点的反应式是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (1)
CO2+NaOH=NaHCO3 (3)
因此,讨论时用(1)(3)反应划分区间,极值点分别是0、1/2和1,极值点的物质分别是:NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
(3)利用n(CO2):n(NaOH)划分区间分别为:①0
(4)本题n(CO2)/n(NaOH)=0.6:1,符合区间②1/2 二、比值法:适用于原子间有固定组成比的混合物有关计算 [示例]:由Na2S、Na2SO3、Na2SO4组成的混合物中硫元素的质量为a%,混合物中氧元素占 %。 解:设混合物的质量为m、钠元素占b%, 在混合物中[mNamS=2×2332=2316] 即[m×b%m×a%=2316] 得[b%=2316×a%] 所以氧元素占:[1-2316×a%-a%=1-716a%] 三、平均值法 一般是混合物的总质量与对应总物质的量的比值,总物质的量可以选用不同物质作为计算标准(如得或失的电子物质的量之和、或产生的某气体总物质的量和、或都能电离出的某离子物质的量之和等)进行计算。 1.气体平均分子量的计算。 [示例]:16.5克一氧化碳和二氧化碳的混合气体,标准状况下的体积为11.2升, (1)混合气体的平均分子量是 。 (2)两者物质的量之比 。 解:(1)混合气体的物质的量是[11.2l22.4l/mol]=0.5[mol] 混合气体平均摩尔质量[M=16.5g0.5mol=33g/mol] 即平均分子量为33。 (2)用十字交叉法:[28↘ ↗11 33 =11:5 44↗ ↘5] (十字交叉法只适用于平均相对原子量或平均相对分子量的相关计算) 2.电子摩尔质量法。 [示例]:13克可能由铁、铝、锌组成的金属混合物,与足量的盐酸反应,产生标准状况下的氢气11.2升,则混合物中一定存在 。 解:选用1电子为计算标准: [nH2=11.2L22.4L/mol]=0.5[mol] 金属元素失去的电子[ne-=0.5mol×2=1mol] 混合物的电子摩尔质量为[Me-=13g1mol=13g/mol] 铁、铝、锌的电子摩尔质量分别是:[28g/mol、9g/mol、32.5g/mol],分析知一定有铝。 3.氯離子摩尔质量法。 [示例]:把含有一种氯化物杂质的氯化镁粉末95克溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300克,则该氯化镁中的杂质可能是( B )。 A.氯化钠 B.氯化铝 C.氯化钾 D.氯化钙 解答步骤:选用1摩氯离子为计算标准。 (1)氯离子的物质的量=氯化银的物质的量=300g/135.5g/mol。 (2)混合物的氯离子摩尔质量[Mcl-]=95g/(300g/135.5g/mol)=45.4g/mol。 (3)氯化镁和A、B、C、D各选项的摩氯离子摩尔质量分别是:[47.5g/mol、58.5g/mol、44.5g/mol、74.5g/mol、55.5g/mol]。 分析上述计算数知值杂质的氯离子摩尔质量应小于45.4 g/mol,故B答案正确。 4.氢离子摩尔质量法。 [示例]:A、B、C分别为MgCO3,BeCO3,Na2CO3,它们的质量分别为mA、mB、mC,与足量盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量分别为nA(HCl)、nB(HCl)、nC(HCl)。 已知:mA=mB+mC,nA(HCl)=nB(HCl)+nC(HCl)。 则mB︰mC=1︰ 。(保留2位小数) 解答步骤:选用1摩氢离子为计算标准。 (1)每摩氢离子消耗的MgCO3,BeCO3,Na2CO3质量分别是:42g、34.5g、53g。 (2)则[mAnA=42g/mol、mBnB=42g/mol、mCnC=42g/mol] (3)由题意得:[mAnA=mB+mCnB+nC],即[mB+mC=mAnA(nB+nC)] 等式两边同时除以[mB?mC],得:[1mC+1mB=mAnAnBmB?mC+nCmC?mB] 将(2)中的数值代入上式得:[1mC+1mB=42(134.5×mC+153×mB)] 计算得:mB︰mC=1︰1.05。