化学守恒计算精讲
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专题(一)守恒法【学海导航】所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等进行计算的方法。
运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式,提高解题的速度和准确度。
在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。
1.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒...................。
因此涉及到溶液(尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒或物料守恒法。
2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒.................。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3.在某些复杂多步的化学反应中.............,某些元素的质量或浓度等没有发生变化。
因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑元素守恒法。
4.在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【精题点拨】1、得失电子守恒【例1】向含amolNa2S和bmolNa2S2O3的混合液中加入足量的稀硫酸酸化,完全反应后,得到沉淀(a+2b)mol ,原混和液中a 和b 的关系是(A)a=2b (B)2a=b (C)a>2b (D)2a>b【解析】由题意可知:amolNa2S 和 bmolNa2S2O3中的S元素全部转变为S沉淀,硫元素的化合价发生了改变,是氧化-还原反应,得失电子总数守恒。
amolNa2S 中的硫元素化合价从-2价变为0价,失去 2amol 电子,bmolNa2S2O3中的+2价的S变到0价,得到 4bmol 电子,由得失电子总数守恒得 a=2b 。
【能力训练一】1.某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中 mol该离子恰好能使-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后的化合价为A.+1 B.+2 C.+3 D.+42、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑,若有5 mol H2O做还原剂时,被水还原的BrF3的物质的量是mol mol C. D.3.向100 mL FeBr 2溶液中缓慢通入 L (标准状况)Cl 2,有的Br - 被氧化成溴单质,则原FeBr 2溶液的物质的量浓度mol/L mol/L mol/L mol/L4.已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原含 ×10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需L 的亚硫酸钠溶液,那么R 元素的最终价态为A.+3B.+2C.+15、 实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极Pb+SO 42―-2e -=PbSO 4正极PbO 2+4H ++SO 42―+2e -=PbSO 4+2H 2O如果制得,这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是A 、B 、C 、D 、6. 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。
高中化学质量的守恒计算题解题技巧高中化学中,质量的守恒计算题是一类常见且重要的题型。
掌握解题技巧对于学生来说至关重要,下面将通过具体例子,分析和说明这类题目的考点,并给出解题技巧。
首先,我们来看一个典型的质量的守恒计算题:【例1】一根木棍质量为100克,点燃后完全燃烧,生成的水和二氧化碳总质量为80克,求生成的二氧化碳的质量。
这是一个典型的燃烧反应题目,考察的是质量守恒定律。
解决这类题目的关键是找到反应物和生成物之间的质量关系。
在这个例子中,我们可以通过以下步骤解题:1. 确定反应物和生成物:题目已经明确给出,反应物是木棍,生成物是水和二氧化碳。
2. 确定反应物和生成物的质量关系:根据题目中的信息,反应物木棍的质量为100克,生成物水和二氧化碳的总质量为80克。
根据质量守恒定律,反应物的质量等于生成物的质量之和。
因此,反应物木棍的质量减去生成物水的质量,即为生成物二氧化碳的质量。
所以,生成的二氧化碳质量为100克 - 80克 = 20克。
通过以上步骤,我们可以得出结论:生成的二氧化碳的质量为20克。
接下来,我们再来看一个稍微复杂一些的例子:【例2】一瓶饮料质量为200克,其中含有20克的葡萄糖。
将饮料完全蒸发,葡萄糖完全分解生成二氧化碳和水,求生成的二氧化碳的质量。
这个例子考察的是物质的分解反应,并且在计算过程中涉及到葡萄糖的质量。
解决这类题目的关键是找到反应物和生成物之间的质量关系,并且注意计算过程中的细节。
在这个例子中,我们可以通过以下步骤解题:1. 确定反应物和生成物:题目已经明确给出,反应物是葡萄糖,生成物是二氧化碳和水。
2. 确定反应物和生成物的质量关系:根据题目中的信息,反应物葡萄糖的质量为20克。
根据分解反应的化学方程式,1摩尔的葡萄糖可以生成6摩尔的二氧化碳。
根据摩尔质量的关系,葡萄糖的摩尔质量为180克/摩尔,二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔。
所以,20克的葡萄糖可以生成20克/180克/摩尔 × 6摩尔 × 44克/摩尔 = 14.67克的二氧化碳。
高中化学计算"守恒法"技巧讲解_化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。
元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。
电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中均如此。
例题:Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到224mLNO气体(标准状况)。
求:(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。
(2)产物中硝酸铜的物质的量。
(3)如混合物中含0.01moLCu,则其中Cu2O、CuO 的物质的量分别为多少?(4)如混合物中Cu的物质的量为X,求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。
【分析】本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。
若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解,则可达到化繁为简的目的。
(1)利用电子守恒进行配平。
3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO +7H2O(2)利用N原子守恒。
n(HNO3)== 0.06mol,n (NO)== 0.01mol,则n(Cu(NO3)2)==(0.06-0.01)/2=0.025mol(3)本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,所以利用电子守恒可直接求解。
转移电子总数:n(e-)= n(NO) 3==0.03molCu提供电子数:0.01 2=0.02molCu2O提供电子数:0.03-0.02=0.01mol n(Cu2O)=0.01/2=0.005moln(CuO)=0.0025-0.01-0.005 2=0.005mol(4)根据(3)解法可得n(Cu2O)=0.015-Xmol n (CuO)=X-0.005mol。
守恒法在化学计算中的应用守恒法指的是在某个体系中,物质和能量的总量都是守恒的,其总量在任何物理或化学变化中都是不变的。
这是化学计算中一个非常重要的法则,可以用来解决很多麻烦的问题。
在化学计算中,我们要注意各种物质(原子,分子等)之间的转换关系以及它们数量的变化,其中最关键的方法就是应用守恒法。
下面将会从化学计算中的化学方程式、反应的质量守恒、电子数守恒等角度来讲述守恒法在化学计算中的应用。
一、化学方程式中的守恒法在化学方程式中,各参与反应的化学物质原子数量的总和必须保持不变,这就是守恒法的体现。
例如在下面的反应中:2KClO3 → 2KCl + 3O2左边的式子代表反应的反应物,右边的式子代表反应产物。
我们可以发现,左边有2个K,2个Cl,6个O,右边有2个K,2个Cl,6个O,这说明了守恒法的作用。
如果不遵守守恒法就可能会算错反应中各物质的数量。
在实际的化学实验中,通过平衡反应方程式可以知道每个物种的进量和出量,可以通过它们的摩尔数来计算它们的质量或体积,从而得出很多有用的信息。
二、反应质量守恒在反应中,物质的质量必须保持守恒,即质量进和质量出是相等的。
这就是反应质量守恒。
例如在制造氧气的反应中:KClO3 的原料投入摩尔数是4,假定质量为4g,制得的产物KCl质量如果为2g,准确说是3.91g,O2气体质量即为3g。
可以看出投料物质的质量等于产物的质量,实现了质量守恒。
因此,反应中各参与物质的摩尔数和质量必须符合质量守恒。
这样,就可以算出化学反应的每个参与物质的摩尔数和质量,了解反应中每个物质的贡献。
三、电子数守恒在电化学反应中,电子数必须保持守恒。
例如,在电解H2O的反应中:这个反应过程涉及到氢离子(H+)、氢氧根离子(OH-)和水分子。
在反应之前,氢氧根离子和水分子数量是相同的,但在反应中,H+成为了还原剂,而OH-成为了氧化剂。
电子从H2O中流入氧化剂OH-,随后H+成为还原剂,氧化还原反应还原OH-生成H2O,同时生成了氢气和氧气。
化学计算技巧--守恒法的思维策略守恒法是中学化学计算中常用到的的一个基本方法,它包括元素的守恒,电子得失守恒等。
如果能用好守恒方法可以使思维变得清楚有序,计算变得简单明了。
对培养自己的思维能力和分析问题解决问题的能力大有裨益。
运用“守恒法”解题的思路一般是:采用元素守恒法,首先要确定相关的物质,然后找出始态物质和终态物质中某个元素的等量关系;采用电子守恒法,首先要找出氧化还原反应中得失电子的物质,再由氧化剂得到的电子等于还原剂失去的电子数的关系列出方程。
1将铁和三氧化二铁的混合物2.72 g ,加入50 mL 1.6 mol/L 的盐酸中,恰好完全反应,滴入KSCN 溶液后不显红色,若忽略溶液体积的变化,则在所得溶液中Fe 2+的物质的量浓为( )A.0.2 mol/LB.0.4 mol/LC.0.8 mol/LD.1.6 mol/L2. 把过量的Fe 粉投入到FeCl 3和CuCl 2组成的混合溶液中,充分搅拌,反应后过滤、干燥,称得不溶性物质的质量与加入铁粉的质量相等。
求混合物中FeCl 3和CuCl 2的物质的量之比是多少?3. 已知NO 2与NaOH 溶液反应:3NO 2+2NaOH=2NaNO 3+NO +H 2O ,NO 和NO 2可一起与NaOH 溶液作用NO NO 2NaOH 2NaNO H O 222++=+现欲用V L 某烧碱溶液使由nmol NO 和m mol NO 2组成的混合气体中的氮全部进入溶液中,NaOH 溶液的物质的量浓度至少为多少?4.把2.56g 纯铜放入盛有一定量浓HNO 3的大试管中,立即发生化学反应,当铜反应完毕后,共生成气体1.12L (标况),计算此反应中耗用HNO 3的物质的量是多少?5.将7.28g Fe 溶于过量的稀H 2SO 4中,在加热的条件下,用2.02gKNO 3去氧化溶液中Fe 2+,待反应完全后,剩余Fe 2+还需0.4mol/L KMnO 4溶液25mL 才能完全氧化,已知其反应方程式为:5FeM nO 8HM n5Fe4H O 24232+-+++++=++。
高中化学质量守恒化学计算化学反应中的质量守恒法则是指在一个封闭系统中,反应前后所涉及的物质质量总和保持不变。
根据质量守恒法则,化学计算就可以解决许多实际中的问题,比如反应物的计量关系、产物的预测和反应过程中物质的转化率等等。
本文将介绍高中化学中常见的质量守恒化学计算方法。
一、化学计算的基本原理化学计算的基本原理是基于质量守恒法则,使用化学方程式和物质的计量关系进行计算。
化学方程式描述了反应物和产物之间的摩尔比例关系,通过化学方程式可以得到反应物和产物的摩尔数之间的关系。
根据这个关系,我们可以计算出任意一种物质的质量或摩尔数。
二、摩尔质量的计算在化学计算中,摩尔质量是一个重要的概念。
摩尔质量也称为相对分子质量、相对原子质量或者相对分子质量,用符号M表示。
摩尔质量的单位是克/摩尔。
计算摩尔质量的公式为:摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数。
根据元素的相对原子质量和化学方程式中的系数可以计算出化合物的摩尔质量。
三、质量与摩尔的转化在化学计算中,质量与摩尔之间可以通过摩尔质量进行转化。
根据质量和摩尔数的关系,可以使用以下公式进行转化:质量 = 摩尔数 ×摩尔质量摩尔数 = 质量 / 摩尔质量四、反应物质量计算在一个化学反应中,已知反应物的摩尔数和摩尔质量,可以通过计算来确定反应物的质量。
假设反应物为A,其摩尔数为n,摩尔质量为M。
反应物质量的计算公式为:质量A = n × M。
五、产物质量计算同样地,在一个化学反应中,已知产物的摩尔数和摩尔质量,可以计算出产物的质量。
假设产物为B,其摩尔数为n,摩尔质量为M。
产物质量的计算公式为:质量B = n × M。
六、反应限量计算反应物质量计算中,还需要考虑限量反应的情况。
限量反应是指在反应中所需的物质不足以完全消耗其它反应物的情况。
在进行质量计算时,需要先确定限量反应和过量反应。
以限量反应物为基准,根据化学方程式中的摩尔比例关系计算出产物的摩尔数和质量。
化学反应中的质量守恒与计算化学反应是物质发生变化时所发生的过程,而质量守恒定律则是化学反应中的基本原理之一。
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量保持不变。
这一原理不仅在实验室中应用广泛,也在日常生活中发挥重要作用。
质量守恒定律质量守恒定律,也被称为拉瓦锡尔定律,于18世纪由法国化学家拉瓦锡尔提出。
该定律表明,在一个封闭系统中,化学反应前后物质的质量总和保持不变。
换句话说,反应物的质量等于生成物的质量。
以一个简单的化学反应为例,假设我们有100克的甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水。
根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量应该保持不变。
当甲烷和氧气完全反应时,生成的二氧化碳和水的质量之和应该等于反应物的质量。
质量计算步骤在进行化学反应质量计算时,我们可以通过以下步骤来求解。
1. 写出化学反应方程式化学反应方程式描述了反应物与生成物之间的关系。
通过观察反应物的变化和新产物的形成,我们可以确定反应的发生及其对应的化学方程式。
例如,对于甲烷与氧气生成二氧化碳和水的反应,可以写为:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O。
2. 计算反应物的摩尔质量摩尔质量是指化学物质每摩尔的质量。
可以通过元素的原子质量来计算。
在甲烷与氧气反应中,甲烷的摩尔质量为16.04 g/mol,而氧气的摩尔质量为32 g/mol。
3. 计算反应物的质量根据给定的物质量,可以通过除以摩尔质量来计算反应物的摩尔数。
例如,如果我们有100克的甲烷,可以使用甲烷的摩尔质量来计算其摩尔数(100 g / 16.04 g/mol = 6.23 mol)。
4. 确定生成物的摩尔比例通过化学方程式的系数,我们可以确定生成物的摩尔比例。
在甲烷与氧气反应中,生成的二氧化碳与水的摩尔比例为1:2。
5. 计算生成物的质量根据生成物的摩尔质量和摩尔比例,可以计算生成物的质量。
在甲烷与氧气反应中,根据反应方程式,生成物二氧化碳的摩尔质量为44.01 g/mol,水的摩尔质量为18.02 g/mol。
第10讲质量守恒定律一、化学方程式使用建议说明:化学方程式是化学用语,化学用语是中学化学基础知识的重要组成部分,是化学计算的基础;化学用语是学习化学的重要工具,也是初中学生学习化学遇到的难点、分化点,是学好化学的关键;同时,它还是发展学生抽象思维的重要形式之一,是化学思想的直接现实.故教学中应予以高度重视。
1.概念:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.意义:①表示了化学反应中的反应物和生成物;②表明了该化学反应进行的条件;③表示了各物质之间的质量关系即各物质之间的质量比。
3.书写原则:①必须以客观事实为基础,决不能凭空猜想、臆造事实上不存在的物质和化学反应;②要遵守质量守恒定律,箭头两边各原子的种类与数目必须相等。
4.书写步骤:(1)写出反应物和生成物的化学式(2)配平方程式,方法有:①观察法②最小公倍数法③奇数配偶数法④待定系数法(3)注明反应条件,加热用“△”(点燃、高温都不能用“△”符号取代)。
(4)标出生成物状态。
若反应物中无气体,生成物中有气体,在其化学式后面标上“↑”;若反应物无固体,生成物有固体,在其化学式后面标上“↓”。
(5)查反应物、生成物化学式是否正确;查是否配平二、质量守恒定律使用建议说明:该知识是化学反应的一大定律,在以后的学习中运用广泛,讲解需弄清实质,也可以结合物理中的能量守恒定律进行讲解。
1.质量守恒定律的内容:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
2.定律的理解(1)“化学反应”是前提。
质量守恒定律的适用范围是化学变化,不适用于物理变化,任何化学变化都遵循质量守恒定律。
(2)“参加反应”是基础。
概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和,不参加反应的物质质量不能计算在内。
(3)“质量总和”是核心。
无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项。
(4)“质量守恒”是目的。
定律只适用于“质量”守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
1.质量守恒法----在化学反应中,参加反应的反应物的总质量等于生成物的总质量,反应前后质量不变。
例1. 在臭氧发生器中装入100ml O2,经反应3O2=2 O3,最后气体体积变为95ml (体积均为标准状况下测定),则反应后混合气体的密度为多少?提示:根据质量守恒定律;反应前后容器中气体的质量不变,反应后气体的质量等于反应前100ml O2的质量。
则反应后混合气体的密度为:d=(0.1 L /22.4 L·mol-1 ×32g·mol-1)/0.095 L=1.5 g·L-1例2、0.1mol某烃与1mol过量氧气混合,充分燃烧后,通过足量的过氧化钠固体,固体增重15g,从过氧化钠中逸出的全部气体在标准状况下为16.8L,求该烃的分子式。
提示:此题若用通常解法很麻烦,因为最后逸出的气体不仅包括剩余的氧气,也包括烃燃烧产物CO2、H2O与Na2O2反应放出的O2。
很难计算若利用质量守恒,本题中,烃的质量与1molO2质量之和等于Na2O2增重量与逸出气体质量之和。
设0.1mol某烃质量为x 。
x + 1mol×32g/mol = 15g + (16.8/22.4)mol×32g/mol解得:x = 7(g) 0.1mol烃质量为7g,该烃分子量为70g,则容易求得烃的分子式为C5H10。
2.元素守恒法----在一些复杂多步的化学过程中,虽然发生的化学反应多,但某些元素的物质的量、浓度等始终没有发生变化,整个过程中元素守恒。
例3.有一在空气中暴露过的KOH固体,经分析知其内含水7.62%,K2CO32.88%,KOH90%,若将此样品1g加入到46.00ml的1 mol/L盐酸中,过量的酸再用1.07mol/LKOH溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体多少克?提示:此题中发生的反应很多,但仔细分析可知:蒸发溶液后所得固体为氯化钾,其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-,在整个过程中Cl-守恒。
即 n(KCl)= n(HCl)m(KCl)=0.046L×1 mol·L-1×74.5 g · mol-1=3.427 g例4、现有Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44g,向其中加入100mL 1mol/L的盐酸恰好全部溶解,收集到标准状况下的气体224mL,向反应后的溶液中加入KSCN溶液不变色,则6.88g该混合物在高温下用足量CO处理后,残留固体质量为多少克?提示:3.44克该混合物溶于盐酸后加KSCN溶液后不变色,说明无Fe3+,即全部为FeCl2,由Cl-个数守恒可知:n(FeCl2) = 0.5n(HCl) = 0.5×1mol/L×0.1L = 0.05mol所以6.88克该混合物中含Fe为0.1mol,残留固体为Fe,其质量为5.6克。
[练习]将一定量的铝和过氧化钠混合物投入一盛有20mL蒸馏水的烧杯中,反应终止时得一澄清溶液,所得溶液的质量比反应前上述三种物质总质量之和减少3.5g,再向所得的溶液中滴加3.5mol/L盐酸,直至产生的沉淀刚溶解,消耗盐酸200mL,求原混合物中 Al和Na2O2的物质的量。
练习提示: Al和 Na2O2最终生成AlCl3和NaCl得出Al和 Na2O2与盐酸的物质的量的关系2Al→3H2;2Na2O2→O2 3.5g为H2和O2之和答案: Al 为0.1mol Na2O2为 0.2mol例5.将27.2g Fe粉和Fe2O3的混合物放入500mL的稀硫酸中,发现固体完全溶解,并放出0.2g无色气体,此时测得溶液中无Fe3+,然后向溶液中加入2mol·L-1的氢氧化钠溶液,当氢氧化钠溶液的体积为500mL时,溶液中恰好无Fe2+,则原硫酸溶液的物质的量浓度为()A.1mol·L-1B.2mol· L-1C.3mol· L-1D.4mol· L-1提示:启示:本题只考虑始态和终态.溶液在未加NaOH溶液以前成分为Fe2+. H+. SO42-;加NaOH以后生成Na2SO4、Fe(OH)2及H2O;即原来与Fe2+ . H+结合的SO42-全部与Na+结合。
Na+全部来自于NaOH,则有Na+:2mol· L-1 ×500×10-3L=1mol,则SO42-有0.5mol,故原有H2SO40.5mol,则H2SO4的浓度为:0.5mol÷(500×10-3L)=1mol·L-1例5.选A3.电子守恒:例 6. 某反应中,起氧化作用的是X2O72-离子,在溶液中0.2 mol该离子恰好使0.6molSO32-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后的化合价为()。
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4提示:氧化剂为X2O72-,还原剂为SO32-设反应后X元素的化合价为a.则X元素化合价由+6降为a,S元素化合价由+4升为+6。
1molX原子得电子(6-a)mol,1molS原子失电子(6-4)mol=2 mol。
由电子守恒知:2×0.2(6-a) mol = 0.6×2mol a=+3例6.答案选C例7、将10.416g纯铁丝溶于过量的盐酸,在加热下用5.050g KNO3去氧化溶液中的Fe2+,待反应完全后,剩余的Fe2+还需要24mL 0.3mol/L的KMnO4溶液才能完全氧化,其反应的化学方程式:KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl == KCl + MnCl2 + 5FeCl3 + 4H2O试通过计算确定KNO 3的还原产物,并写出KNO 3与FeCl 2反应的化学方程式。
解:设x 为KNO 3的还原产物中N 的化合价,则有解之得:x = 2例7答案: 故KNO 3的还原产物为NOKNO 3 + 3 FeCl 2 + 4 HCl = KCl + 3FeCl 3 + 2H 2O + NO ↑例8. 若体积均在标准状况时测定,将56mL 只含NO 和NO2的混合气体用100mL 水吸收,吸收的过程中,慢慢通入O 2,若32mLO 2使所有气体恰好全被吸收,计算:①NO 和NO 2体积.②所得HNO 3的物质的量浓度.(设溶液体积仍为100mL)提示: 4NO+3O 2+2H 2O=4HNO 3 4NO 2+O 2+2H 2O=4HNO 3NO 和NO2体积和为56mL 消耗的O2的体积为32mLHNO3的物质的量与NO 和NO2的物质的量之和相等 (根据氮元素守恒) 例8.答案:V (NO )= 36mL , V (NO 2)= 20mL , C (HNO 3)= 0.025mol/L 4.电荷守恒法----在溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,溶液呈电中性。
例9. 1L 混合溶液中含SO 42-0. 025mol , Cl -0. 05mol ,NO 3-0. 025mol ,Na +0. 025 mol ,其余为H +,则H +物质的量浓度为( )。
A .0. 25 mol/L B .0. 01 mol/L C .0. 1 mol/L D .0. 5 mol/L提示:由电荷守恒知:n (Na +)+n (H +)= 2n (SO 42-)+ n (Cl -)+ n (NO 3-)即 0. 025 mol +n (H +)=2×0. 025 mol + 0. 05 mol +0. 025 moln (H +)=0. 1 mol 故c (H +)=0. 1mol/1L = 0. 1mol/L 答案选C例10、镁条在空气中燃烧生成MgO 和Mg 3N 2。
将燃烧产物溶于60mL 浓度为2mol/L 的盐酸中,以20mL 0.5mol/L 的NaOH 溶液中和多余的盐酸,然后在溶液中加入过量的NaOH 溶液,并加热使NH 3全部蒸发,再用稀盐酸吸收NH 3,使此盐酸增重0.17g,求镁条的质量为多少克?解析:由题意知:60mL 2mol/L 的盐酸与MgO 、Mg 3N 2、NaOH 溶液完全反应后,溶液中只有MgCl 2、NH 4Cl 和NaCl ,根据电解质溶液中阴、阳离子电荷守恒得:2n(Mg 2+) + n(NH 4+) + n(Na +) = n(Cl -))5(10105.5)27(024.003.0)23(56416.10x -+-⨯⨯=-⨯n(NH 4+) = n(NH 3)=0.05molm(Mg) = n(Mg)×24g/mol = 0.05mol ×24g/mol=1.2g[练习]1.在AlCl 3 , Na 2SO 4 , NaCl 三种盐的混合溶液中,若Na +0.7 mol ,SO 4-0.2 mol , Cl -0.6 mol ,则溶液中Al 3+的物质的量为多少?2.当溶液中XO 4-离子与H 2O 2分子个数比为2:5时,溶液中XO 4-离子中的X 元素恰好被还原成较低价态,H 2O 2中的氧元素被氧化为O 2,则X 元素的化合价变为多少?3.向100mlFeCl 3溶液中通入标准状况下的H 2S 气体2.24L ,设H 2S 全部被吸收后,再加入过量铁粉,待反应停止后,测得溶液中含有0.6mol 金属阳离子,则原FeCl 3溶液的物质的量浓度为多少?(2FeCl 3+H 2S=S ↓+2FeCl 2+2HCl; 2FeCl 3+Fe=3FeCl 2)4.向KI 溶液中滴入AgNO3溶液直至完全反应,过滤后滤液的质量恰好与原溶液质量相等,则AgNO3溶液中溶质的质量分数为多少?5. 将5.21g 纯铁丝溶于过量的稀硫酸中,在加热下用2.53gKNO 3去氧化溶液中的Fe 2+,待反应完全后,剩余的Fe 2+需12mL0.3mol·L -1的KMnO 4溶液才能完全氧化(已知MnO 4-还原产物为Mn 2+)。
NO 3-的还原产物可能是( )。
A.N2OB.NOC.NO2D.NH36.将10克铁粉置于40mL HNO 3溶液中,微热,反应过程中随HNO 3浓度的降低,生成气体的由红棕色变为无色,充分反应后共收集到1792mL 混合气体(标况下),溶液中残留4.4克固体。
(1)求原HNO 3的物质的量浓度;(2)写出反应的总化学方程式。
⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯=+L L mol mol g gL L mol Mg n 02.0/5.0/1717.006.0/221)(21.0.1 mol2.+23.4 mol/L4.72.3%5.B6.提示:铁粉参加反应的有10g-4.4g=5.6g 1.792L气体物质的量是0.08mol因为有4.4g固体剩余;故溶液中只存在Fe(NO3) 20.1molFe→ Fe(NO3) 2ymolHNO3→ NO2(0.08-y)molHNO3→ NO根据电荷守恒列式:2×1mol =ymol+3(0.08-y)mol得y=0.02 (0.08-y)=0.06 n(NO2):n(NO)=1:3根据氮守恒列式:n(HNO3)=0.08mol+2×0.1mol=2.08mol答案:C(HNO3)=2.08mol÷0.04L=7 mol/L5Fe+14HNO3 = 5Fe(NO3)2+7H2O+3NO↑+NO2↑。