馮曄
一、討論題的解答方法
可歸納:為求極值、劃區(qū)間、找準(zhǔn)區(qū)間再計算。
1.求極值:化學(xué)中的極值點是起始物質(zhì)恰好完全反應(yīng)的點和起始時未反應(yīng)的點。
2.劃區(qū)間:劃分的區(qū)間即要符合數(shù)學(xué)原理,又要符合化學(xué)原理。
3.找準(zhǔn)區(qū)間再計算:有的計算要考慮所有區(qū)間,而有的只考慮部分區(qū)間,因此討論時要因題而異。
【示例】:將一定量的0.6molCO2通入含1moNaOH的溶液里,反應(yīng)后產(chǎn)物為 。
(1)實際反應(yīng)過程是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (1)
Na2CO3+CO2+H2O=NaHCO3 (2)
(2)極值點的反應(yīng)式是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (1)
CO2+NaOH=NaHCO3 (3)
因此,討論時用(1)(3)反應(yīng)劃分區(qū)間,極值點分別是0、1/2和1,極值點的物質(zhì)分別是:NaOH、Na2CO3、NaHCO3。
(3)利用n(CO2):n(NaOH)劃分區(qū)間分別為:①0
(4)本題n(CO2)/n(NaOH)=0.6:1,符合區(qū)間②1/2 二、比值法:適用于原子間有固定組成比的混合物有關(guān)計算 [示例]:由Na2S、Na2SO3、Na2SO4組成的混合物中硫元素的質(zhì)量為a%,混合物中氧元素占 %。 解:設(shè)混合物的質(zhì)量為m、鈉元素占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 一般是混合物的總質(zhì)量與對應(yīng)總物質(zhì)的量的比值,總物質(zhì)的量可以選用不同物質(zhì)作為計算標(biāo)準(zhǔn)(如得或失的電子物質(zhì)的量之和、或產(chǎn)生的某氣體總物質(zhì)的量和、或都能電離出的某離子物質(zhì)的量之和等)進行計算。 1.氣體平均分子量的計算。 [示例]:16.5克一氧化碳和二氧化碳的混合氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2升, (1)混合氣體的平均分子量是 。 (2)兩者物質(zhì)的量之比 。 解:(1)混合氣體的物質(zhì)的量是[11.2l22.4l/mol]=0.5[mol] 混合氣體平均摩爾質(zhì)量[M=16.5g0.5mol=33g/mol] 即平均分子量為33。 (2)用十字交叉法:[28↘ ↗11 33 =11:5 44↗ ↘5] (十字交叉法只適用于平均相對原子量或平均相對分子量的相關(guān)計算) 2.電子摩爾質(zhì)量法。 [示例]:13克可能由鐵、鋁、鋅組成的金屬混合物,與足量的鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣11.2升,則混合物中一定存在 。 解:選用1電子為計算標(biāo)準(zhǔn): [nH2=11.2L22.4L/mol]=0.5[mol] 金屬元素失去的電子[ne-=0.5mol×2=1mol] 混合物的電子摩爾質(zhì)量為[Me-=13g1mol=13g/mol] 鐵、鋁、鋅的電子摩爾質(zhì)量分別是:[28g/mol、9g/mol、32.5g/mol],分析知一定有鋁。 3.氯離子摩爾質(zhì)量法。 [示例]:把含有一種氯化物雜質(zhì)的氯化鎂粉末95克溶于水后,與足量的硝酸銀溶液反應(yīng),生成氯化銀沉淀300克,則該氯化鎂中的雜質(zhì)可能是( B )。 A.氯化鈉 B.氯化鋁 C.氯化鉀 D.氯化鈣 解答步驟:選用1摩氯離子為計算標(biāo)準(zhǔn)。 (1)氯離子的物質(zhì)的量=氯化銀的物質(zhì)的量=300g/135.5g/mol。 (2)混合物的氯離子摩爾質(zhì)量[Mcl-]=95g/(300g/135.5g/mol)=45.4g/mol。 (3)氯化鎂和A、B、C、D各選項的摩氯離子摩爾質(zhì)量分別是:[47.5g/mol、58.5g/mol、44.5g/mol、74.5g/mol、55.5g/mol]。 分析上述計算數(shù)知值雜質(zhì)的氯離子摩爾質(zhì)量應(yīng)小于45.4 g/mol,故B答案正確。 4.氫離子摩爾質(zhì)量法。 [示例]:A、B、C分別為MgCO3,BeCO3,Na2CO3,它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC,與足量鹽酸完全反應(yīng),消耗鹽酸的物質(zhì)的量分別為nA(HCl)、nB(HCl)、nC(HCl)。 已知:mA=mB+mC,nA(HCl)=nB(HCl)+nC(HCl)。 則mB︰mC=1︰ 。(保留2位小數(shù)) 解答步驟:選用1摩氫離子為計算標(biāo)準(zhǔn)。 (1)每摩氫離子消耗的MgCO3,BeCO3,Na2CO3質(zhì)量分別是:42g、34.5g、53g。 (2)則[mAnA=42g/mol、mBnB=42g/mol、mCnC=42g/mol] (3)由題意得:[mAnA=mB+mCnB+nC],即[mB+mC=mAnA(nB+nC)] 等式兩邊同時除以[mB?mC],得:[1mC+1mB=mAnAnBmB?mC+nCmC?mB] 將(2)中的數(shù)值代入上式得:[1mC+1mB=42(134.5×mC+153×mB)] 計算得:mB︰mC=1︰1.05。