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如何用极值法算化学计算

发布时间:2022-07-28 07:28:15

① 解化学计算题有什么方法技巧

一、关系式法
关系式法是根据化学方程式计算的巧用,其解题的核心思想是化学反应中质量守恒,各反应物与生成物之间存在着最基本的比例(数量)关系。
例题1 某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下

再通入过量O2,最后容器中固体质量增加了 [ ]
A.3.2 g B.4.4 g C.5.6 g D.6.4 g
[解析]

固体增加的质量即为H2的质量。

固体增加的质量即为CO的质量。
所以,最后容器中固体质量增加了3.2g,应选A。

二、方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系,依据题设条件设立未知数,列方程或方程组求解,是化学计算中最常用的方法,其解题技能也是最重要的计算技能。
例题2 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g,跟足量水充分反应后,小心地将溶液蒸干,得到14 g无水晶体。该碱金属M可能是 [ ]
A.锂 B.钠 C.钾 D.铷
(锂、钠、钾、铷的原子量分别为:6.94、23、39、85.47)
设M的原子量为x

解得 42.5>x>14.5
分析所给锂、钠、钾、铷的原子量,推断符合题意的正确答案是B、C。

三、守恒法
化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系,那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律,常能简化解题步骤、准确快速将题解出,收到事半功倍的效果。
例题3 将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中,加热条件下,用2.53 g KNO3氧化Fe2+,充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+,则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。
解析:,0.093=0.025x+0.018,x=3,5-3=2。应填:+2。
(得失电子守恒)

四、差量法
找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系,列出比例式求解的方法,即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。
差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是:只要找出差量,就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。
例题4 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg,使之完全反应,得剩余物ng,则原混合物中氧化镁的质量分数为 [ ]

设MgCO3的质量为x
MgCO3 MgO+CO2↑混合物质量减少

应选A。

五、平均值法
平均值法是巧解方法,它也是一种重要的解题思维和解题

断MA或MB的取值范围,从而巧妙而快速地解出答案。
例题5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L,则混合物中一定含有的金属是 [ ]
A.锌 B.铁 C.铝 D.镁
各金属跟盐酸反应的关系式分别为:
Zn—H2↑ Fe—H2↑
2Al—3H2↑ Mg—H2↑
若单独跟足量盐酸反应,生成11.2LH2(标准状况)需各金属质量分别为:Zn∶32.5g;Fe∶28 g;Al∶9g;Mg∶12g。其中只有铝的质量小于10g,其余均大于10g,说明必含有的金属是铝。应选C。

六、极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法,即为极值法。
例题6 4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是[ ]
A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96
本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C.

七、十字交叉法
若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量,混合物总量为A+B(例如mol)。
若用xa、xb分别表示两组分的特性数量(例如分子量),x表示混合物的特性数量(例如平均分子量)则有:

十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法,它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值,求这两个量的比例关系等,多可运用十字交叉法计算。
使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。它多用于哪些计算?
明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的,特别要注意避免不明化学涵义而滥用。
十字交叉法多用于:
①有关两种同位素原子个数比的计算。
②有关混合物组成及平均式量的计算。
③有关混合烃组成的求算。(高二内容)
④有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。
例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素,而铱的平均原子量为192.22,这两种同位素的原子个数比应为 [ ]
A.39∶61 B.61∶39
C.1∶1 D.39∶11
此题可列二元一次方程求解,但运用十字交叉法最快捷:

八、讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时,若题设条件充分,则可直接计算求解;若题设条件不充分,则需采用讨论的方法,计算加推理,将题解出。
例题8 在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体,倒立于水中使气体充分反应,最后剩余5mL气体,求原混合气中氧气的体积是多少毫升?
最后5mL气体可能是O2,也可能是NO,此题需用讨论法解析。
解法(一)最后剩余5mL气体可能是O2;也可能是NO,若是NO,则说明NO2过量15mL。
设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y
4NO2+O2+2H2O=4HNO3

原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。
解法(二):
设原混合气中氧气的体积为y(mL)
(1)设O2过量:根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3,则O2得电子数等于NO2失电子数。
(y-5)×4=(30-y)×1
解得y=10(mL)
(2)若NO2过量:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4y y
3NO2+H2O=2HNO3+NO
因为在全部(30-y)mLNO2中,有5mLNO2得电子转变为NO,其余(30-y-5)mLNO2都失电子转变为HNO3。
O2得电子数+(NO2→NO)时得电子数等于(NO2→HNO3)时失电子数。
【评价】解法(二)根据得失电子守恒,利用阿伏加德罗定律转化信息,将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应,一般均可利用电子得失守恒法进行计算。
无论解法(一)还是解法(二),由于题给条件不充分,均需结合讨论法进行求算。
4y+5×2=(30-y-5)×1
解得y=3(mL)
原氧气体积可能为10mL或3mL
【小结】以上逐一介绍了一些主要的化学计算的技能技巧。解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看,考生应建立一定的基本思维模式。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式,它还反映了解题的基本能力要求,所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们建立解题的基本思维模式,深化基础,活化思维,优化素质,跳起来摘取智慧的果实。
聆听并总结以下进行化学计算的基本步骤:
(1)认真审题,挖掘题示信息。
(2)灵活组合,运用基础知识。
(3)充分思维,形成解题思路。
(4)选择方法,正确将题解出。

② 化学计算题极值法的应用技巧

极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。它是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值,进行判断分析求得结果。
极值法解题的关键在于紧紧扣住题设的可能,选好极端假设的落点。
二、方法思路
极值法解题有三个基本的思路:(1)是把可逆反应假设为向左或者向右进行的完全反应;(2)把混合物假设成纯净物;(3)把平行反应分别假设成单一的反应。
极值法解题的优点是将某些复杂的、难以分析清楚的化学问题,假设为极值问题,使解题过程简洁,解题思路清晰,使问题化繁为简,变难为易,从而提高了解题速率。
三、巧思妙解
例1 将一定质量的Mg、Al、Zn的混合物与足量的H2SO4反应,生成2.8L标准状况下的H2,原混合物的质量可能是( )
A.2g B.4g C.8g D.10g
解析 本题可采用极端假设法。设混合物的成分分别仅仅只有Mg、Al、Zn之一,则生成2.8L标准状况下的H2,需Mg3g;需Zn8.125g;需Al2.25g。所以混合物的质量应该在2.25g∽8.125g之间,故答案为B、C。
例2 取0.04molKMnO4固体加热一段时间后,收集到a mol气体,在反应剩余的残留固体中加入足量的浓盐酸并加热,又收集到b mol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+形式存在于溶液中,则a+b的最小值为( )
A.0.04mol B.0.08mol C.0.10mol D.0.20mol
解析 由题意知反应的整体结果为:KMnO4→Mn2+,2O2-→O2↑,2HCl→Cl2↑,因此,0.04molKMnO4分解过程中得电子数:n (e-)=0.04mol×5=0.20mol,生成b mol Cl2过程中失电子数:n(e-)=2b mol,生成a molO2过程中失电子数:n(e-)=4a mol。根据得失电子守恒,有:4a+2b=0.2,即a+b=0.1。
当a取最大值时(即KMnO4受热完全分解),a+b可取最小值。由:
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑
2mol 1mol
0.04mol 0.02mol
当a=0.02mol时,a+b=0.1mol-0.02mol=0.08mol。故答案为B。
例3 常温下,向20L真空容器中通入a mol H2S和b mol SO2(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5)。反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度是( )
A.24.5g/L B.14.4g/L C.8g/L D.5.19g/L
解析 若容器中充入的全部是H2S气体,气体最大密度为:5mol×34g·mol-1/20L=8.5g/L。若容器中充入的全部是SO2气体,气体最大密度为:5mol×64g·mol-1/20L=16g/L。因2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l),则只有H2S与SO2反应后SO2有剩余时,气体才可能达到最大密度。
取a的最小值a=1,取b的最大值b=5,反应后剩余气体是SO2,且n(SO2)剩余值最大,为4.5mol,则此时气体密度:ρ=4.5mol×64g·mol-1/20L=14.4g·mol-1。故正确答案为B。

③ 请问什么是化学计算中的“集值法”

是“极值法”!用极限代入数字来解答问题的一种方法,在有些场合很好用!

所谓“极值法”就是对数据不足无从下手的计算或混合物组成判断的题,极端假设恰好为某一成分,或者极端假设为恰好完全反应,以确定混合体系各成分的名称、质量分数、体积分数的解题方法。下面就结合一些具体的试题,谈谈极值法在化学解题中的应用方法与技巧。
一、用极值法确定物质的成份
在物质组成明确,列方程缺少关系无法解题时,可以根据物质组成进行极端假设得到有关极值,再结平均值原则确定正确答案。
例1某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是( )
(A)Na (B)K (C)Rb (D)Li
解析 本题若用常规思路列方程计算,很可能中途卡壳、劳而无功。但是如果将1.4g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属
假定1.4g物质全是金属单质(设为R) 假定1.40g全是氧化物设为R2O
则:R→ROH △m 则:R2O → 2ROH △m
MR 17 2MR+16 18
1.40 (1.79-1.40) 解之MR=61 1.40 (1.79-1.40) 解之MR=24.3
既然1.40g物质是R和R2O的混合物,则R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。答案为B
巩固1 取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金属还可以反应。该金属的相对原子质量为( )
(A)24 (B) 40 (C)56 (D)65
二、用极值法确定杂质的成份
在混合物杂质成分分析时,可以将主要成分与杂质成分极值化考虑,然后与实际情况比较,那么就迅速判断出杂质的成分。
例2 将13.2克可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品,在加热的条件下,与过量的NaOH反应,可收集到4.3升NH3(密度为17克/22.4升),则样品中不可能含有的物质是( )
(A)NH4HCO3、NH4NO3 (B)(NH4)2CO3、NH4NO3
(C)NH4HCO3、NH4Cl (D)NH4Cl、(NH4)2CO3
解析:假设样品为纯(NH4)2SO4,则由(NH4)2SO4→2NH3可知,能产生4.48升NH3,大于4.3升。因此样品中的杂质造成样品NH4+的含量小于纯(NH4)2SO4中NH4+的含量。这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH4+含量小于(NH4)2SO4中NH4+的含量,都大于是不可能的。可将备选答案化学式变形后进行估算:NH4HCO3→(NH4)2(HCO3)2,NH4NO3→(NH4)2(NO3)2,NH4Cl→(NH4)2Cl2 部分“式量”:(HCO3)=122,(NO3)2=124,Cl2=71,CO3=60,而(NH4)2SO4中,SO4=96,故答案选D。
巩固2 不纯的CuCl2样品13.5g与足量的AgNO3溶液充分反应后得到沉淀29g,则样品中不可能含的杂质是( )
(A)AlCl3 (B)NaCl (C)ZnCl2 (D)CaCl2
三、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量
两种气体组成的混合气体的平均相对分子质量肯定介于组成气体相对分子质量之间,三种气体组成的混合气体平均相对分子质量肯定介于组成气体相对分子质量最大值和最小值之间,但这个范围太大,依据题目内在关系和极值法可使范围更加准确。
例3 0.03mol Cu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol 。该混合气体的平均相对分子质量是( )
(A)30 (B)46 (C)50 (D)66
解析1:设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为:x、y、z, x + y + z = 0.05---①式
则依据电子守恒可得:3x+y+2z=0.06---②式,②式减去①式得:2x + z = 0.01
故NO物质的量的极值为0.005 mol ,N2O4物质的量的为极值0.01 mol
若NO物质的量的为0.005 mol,则NO2为0.045 mol∴ = =44.4
若N2O4物质的量的为0.01 mol,则NO2为0.04 mol ∴ = =55.2
∴该混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间,故答案选B、C
解析2:
巩固3在密闭容器中进行下列反应,平衡后,再压缩体积,混合气体平均相对分子质量增大的是( )
(A)Fe2O3(S)+3CO(g) 2Fe(S) +3 CO2(g)
(B)4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)
(C)2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(S) + H2O(g)
(D)C(S)+ H2O(g) CO(g)+ H2(g)
四、用极值法确定可逆反应中反应物、生成物的取值范围
由于可逆反应总是不能完全进行到底的,故在可逆反应中,分析反应物、生成物的量的取值范围时利用极值法能达到目标明确,方法简便,范围正确。
例4 容积不变的反应容器中,要求通过调节体系温度使A(g)+2B(g) 2C(g)达平衡时保持气体总物质的量为12mol,现向反应容器中通入6.5molA、xmolB和2molC,欲使起始反应向逆反应方向移动,x的取值范围为
解析:依题意:6.5+x+2<12,x<3.5(逆向为物质的量增加的反应,故6.5+x+2小于12)
一般同学都能顺利解出这步,但对x的另一范围部分同学就存在困难,若假设C(极值)能完全转化,则x的极值马上可得。设2molC完全转化为A、B,则(6.5+1)+(x+2)>12,x>2.5(因C实际不能完全转化,故(6.5+1)+(x+2)大于12 。实际上C转化一部分满足12mol) 故答案为2.5<x<3.5
巩固4在一定条件下,对于可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)中的A、B、C的起始浓度分别为amol/L、bmol/L、cmol/L(均大于0),达到平衡后,测得A、B、C的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L。求:
(1)a、b应满足的关系是_________________、 (2) a的取值范围是_________________。

④ 化学极值法怎样用的

如图

⑤ 化学中的极值法是什么意思啊 怎么用

极限法一般是在化学计算中使用的方法。
举个例子:1mol的H2和CO的混合物,完全燃烧,能否消耗1mol的O2?
采用极限法。假设1mol都是H2,需要O2 0.5mol,假设1mol都是CO,需要O2 0.5mol。
所以1mol的H2和CO的混合物,完全燃烧,能否消耗1mol的O2?这个就是错的。

⑥ 麻烦请详细解释一下化学极值法(高一)

极值法在化学计算中的妙用

极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。下面结合一些具体的试题,浅谈一下极值法在化学计算中的巧妙应用与技巧。

1、用极值法确定混合物的含量问题

例1 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,经分析含钠31.5%,含氯27.08%(以上均为质量分数),则混合物中Na2CO3的质量分数为( )

A.25% B.50% C.80% D.无法确定

解析:若混合物质量为100g,则可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假设这0.763mol的Cl-全部来自于KCl(即混合物为KCl和Na2CO3)则m(KCl)=56.84g,②假设这0.763mol的Cl-全部来自于NaCl(即混合物为NaCl和Na2CO3)则m(NaCl)=44.63g,因Cl-来自于NaCl、KCl两种物质,由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)。

答案:B

2、用极值法确定物质的成份

例2 某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是( )

A.Na B.K C.Rb D.Li

解析: 本题若用常规思路列方程计算,则很难解答此问题。但若将1.40g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属

①假定1.40g物质全是金属单质(设为R) ②假定1.40g全是氧化物设为R2O

则:R→ROH △m 则:R2O → 2ROH △m

MR 17 2MR+16 18

1.40 (1.79-1.40) 1.40 (1.79-1.40)

解得:MR=61 解得:MR=24.3

实际上1.40g物质是R和R2O的混合物,故R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。

答案:B

3、用极值法确定溶液的浓度

例3 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到0.2g氢气,并得到1L 密度为p g·cm-3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是( )

A.0.8g%/p B.0.48g%/p C.0.32g%/p D.0.7g%/p

解析:假设碱金属汞齐全部为碱金属(用M表示)时,则得:

2M+2H2O=2MOH+H2↑

2x 2

7g 0.2g

解得x=35,故碱金属汞齐中的碱金属可以为锂或钠,然后再根据具体的反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑、 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑计算可得0.8g%/p 、0.48g%/p

答案:AB

4、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量

例4 0.03mol Cu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol 。该混合气体的平均相对分子质量是( )

A.30 B.46 C.50 D.66

解析:设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为:x、y、z,根据题意得:x + y + z = 0.05①式,再由电子守恒可得:3x+y+2z=0.06 ②式。②式减去①式得:2x + z = 0.01 ③式。现讨论③、①式:

(1)假设x=0时,则z=0.01 mol,即N2O4物质的量的为极值0.01 mol、NO2为0.04 mol,可得此时气体的平均相对分子质量为:(92×0.01+46×0.04)/0.05 =55.2。

(2)假设z=0时,则x=0.005 mol,即NO物质的量的极值为0.005 mol、NO2为0.045 mol可得此时气体的平均相对分子质量为:(30×0.005+46×0.045)/0.05 =44.4。

故原混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间,故选B、C

答案:BC

5、用极值法确定反应物或生成物的取值范围

例5 将Mg粉放入盛有CO2和O2混合气体的密闭容器中充分燃烧 。(1)若Mg粉的质量为6.0g,反应后容器内O2剩余,则在反应后容器内的固体物质中一定含有 ,该固体的质量为 。(2)若Mg粉的质量为ag,混合气体的体积为bL ,反应后容器内O2有剩余,则在bL混合气体中V(O2) 的取值范围是 。(3)若Mg粉的质量仍为ag,混合气体的体积仍为bL ,反应后容器内无气体剩余,则反应后容器内固体物质质量的最大值是 。(气体体积均已折算成标况下的数据)

解析:本题涉及的化学反应有:2Mg+O2 2MgO 2Mg+CO2 2MgO+C ,又知CO2的氧化性比O2弱。(1)当反应后容器内有O2剩余时,则可推知镁完全反应;CO2没有反应,即反应后容器内的固体物质中一定含有MgO,根据2Mg+O2 2MgO计算可得m(MgO) =10g。(2)若求混合气体中V(O2) 的取值范围,就影响到极值法。假设氧气完全反应,根据2Mg+O2 2MgO可求得V(O2)=(7a/15)L,因而根据题意可知V(O2) 的取值范围:(7a/15)L<V(O2)<bL。(3)求反应后容器内固体物质质量的最大值时,可采用极端假设混合气体全部为CO2或O2,当全部为O2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+32×b/22.4)g=(a+10b/7)g;当全部为CO2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+44×b/22.4)g =(a+55b/28)g,然后经比较可得反应后容器内固体物质质量的最大值是(a+55b/28)g。

答案:(1)MgO 10g (2)(7a/15)L<V(O2)<bL (3)(a+55b/28)g

6、用极值法确定反应中的过量问题

例6 18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经过充分反应后排除气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6g,试计算原混合物中NaOH的质量分数。

解析:这是在密闭容器中进行反应,可能的反应有:NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O ---① 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O---②。究竟第②种情况是否发生,必须判断出NaOH与NaHCO3在反应①中何者过量,然后才能进行计算。若借助极值法,则很容易解答此问题。

假设NaOH与NaHCO3恰好完全反应,

NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O △m

40 84 106 18

x y (18.4-16.6)g=1.8g

解得:x=4g y=8.4g

因x+y=(4+8.4)g=12.4g<18.4g,故18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物不能恰好反应,所以存在过量问题,再由于NaHCO3受热能分解、NaOH则不能,因而知过量物质为NaOH。即原混合物中NaHCO3的质量为8.4g 、NaOH的质量为10g。故原混合物中NaOH的质量分数为:w(NaOH)% = (10 g/18.4g)×100%= 54.3%

答案:54.3%

7、用极值法确定反应的化学方程式

例7 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A。为了测定A的组成,进行如下实验:(1)当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时,测得其平均相对分子质量为51及61,则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为 和 ;

(2)取上述不同比例的混合气体各5 L ,分别在一定条件下充分反应,气体体积仍均为4L,则Cl2与NO2反应的化学方程式为: 。

解析:(1)依据混合气体平均相对分子质量的定义M=〔n(Cl2)×M(Cl2)+n(NO2)×M(NO2)〕/〔n(Cl2)+n(NO2)〕可求得Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为1/5和 3/5。由于总体积为5 L,故气体的组成:第一种,V(Cl2)=1 L、V(NO2)= 4L ;第二种,V(Cl2)=3L、V(NO2)= 2L。

(2)由题意知此反应的方程式只有一个,因在不同条件下混合气体的体积变化值相同,故说明不同比例的混合气体参加反应的量相同,进而推知在两种条件下肯定都存在一种反应物完全反应、另一种反应物过量情况,所以第一种情况是1 L Cl2完全反应;第二种情况是2L NO2完全反应,故可知1 L Cl2和2L NO2是恰好完全反应,故化学方程式为:Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl(体积之比等于化学式前面的系数之比)

答案:(1)1/5和 3/5 (2)Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl

巩固练习:

1.两种金属的混合物共12g,加到足量的稀硫酸中可产生1g氢气,该混合物可能是( )

A.A1和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Zn D.Mg和Fe

2.CO2 和NO共30mL,将混合气体通过足量的固体并充分反应后,气体体积缩小到20mL,原混合气体中NO的体积是( )

A.10mL B.15mL C.20mL D.25mL

3.在标准状况下,将混合后充入容器,倒置于水中,完全溶解无气体剩余。若产物不扩散,则所的溶液物质的量浓度(mol/L)的数值范围是( )

A.0<C<1/22.4 B.1/39.2<C<1/22.4 C.1/39.2<C<1/28 D.1/28<C<1/22.4

4.在一定条件下,对于可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)中的A、B、C的起始浓度分别为amol/L、bmol/L、cmol/L(均大于0),达到平衡后,测得A、B、C的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L。求:

(1)a、b应满足的关系是______________; (2) a的取值范围是_____________。

5.将适量CO2的通入含0.8gNaOH的碱溶液中,将产物在减压、低温下蒸干后得到1.37g固体物质。问(1)产物是什么物质?(2)通入CO2的质量为多少?

参考答案:1.A 2.C 3.C 4.(1)a-b=0.4 (2)0.4<a<1.3 5.(1)Na2CO3和NaHCO3 (2)0.66g

⑦ 化学中的十字交叉法、差量、 原子守恒、极值法、平均值法具体是怎么用啊

极值法是一种重要的数学思想和分析方法。化学上所谓“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目,采用极端假设(即为某一成分或者为恰好完全反应)的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数,这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化,可达到事半功倍之效果。下面结合一些具体的试题,浅谈一下极值法在化学计算中的巧妙应用与技巧。

1、用极值法确定混合物的含量问题

例1 某混合物含有KCl、NaCl和Na2CO3,经分析含钠31.5%,含氯27.08%(以上均为质量分数),则混合物中Na2CO3的质量分数为( )

A.25% B.50% C.80% D.无法确定

解析:若混合物质量为100g,则可求出n (Cl-)= 0.763mol ,①假设这0.763mol的Cl-全部来自于KCl(即混合物为KCl和Na2CO3)则m(KCl)=56.84g,②假设这0.763mol的Cl-全部来自于NaCl(即混合物为NaCl和Na2CO3)则m(NaCl)=44.63g,因Cl-来自于NaCl、KCl两种物质,由平均值原理知(1-56.84%)<m(Na2CO3) %<(1-44.63%)。

答案:B

2、用极值法确定物质的成份

例2 某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g,与足量水完全反应后生成1.79g碱,此碱金属可能是( )

A.Na B.K C.Rb D.Li

解析: 本题若用常规思路列方程计算,则很难解答此问题。但若将1.40g混合物假设成纯品(碱金属或氧化物),即可很快算出碱金属相对原子质量的取值范围,以确定是哪一种碱金属

①假定1.40g物质全是金属单质(设为R) ②假定1.40g全是氧化物设为R2O

则:R→ROH △m 则:R2O → 2ROH △m

MR 17 2MR+16 18

1.40 (1.79-1.40) 1.40 (1.79-1.40)

解得:MR=61 解得:MR=24.3

实际上1.40g物质是R和R2O的混合物,故R的相对原子质量应介于24.3—61之间。题中已指明R是碱金属,相对原子质量介于24.3—61之间的碱金属只有钾,其相对原子质量为39。

答案:B

3、用极值法确定溶液的浓度

例3 碱金属(如锂、钠、钾、铷等)溶于汞中可形成良好的还原剂“汞齐”。取7g某种碱金属的汞齐与水作用得到0.2g氢气,并得到1L 密度为p g·cm-3的溶液,则溶液中溶质的质量分数可以是( )

A.0.8g%/p B.0.48g%/p C.0.32g%/p D.0.7g%/p

解析:假设碱金属汞齐全部为碱金属(用M表示)时,则得:

2M+2H2O=2MOH+H2↑

2x 2

7g 0.2g

解得x=35,故碱金属汞齐中的碱金属可以为锂或钠,然后再根据具体的反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑、 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑计算可得0.8g%/p 、0.48g%/p

答案:AB

4、用极值法确定混合气体的平均相对分子质量

例4 0.03mol Cu完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol 。该混合气体的平均相对分子质量是( )

A.30 B.46 C.50 D.66

解析:设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为:x、y、z,根据题意得:x + y + z = 0.05①式,再由电子守恒可得:3x+y+2z=0.06 ②式。②式减去①式得:2x + z = 0.01 ③式。现讨论③、①式:

(1)假设x=0时,则z=0.01 mol,即N2O4物质的量的为极值0.01 mol、NO2为0.04 mol,可得此时气体的平均相对分子质量为:(92×0.01+46×0.04)/0.05 =55.2。

(2)假设z=0时,则x=0.005 mol,即NO物质的量的极值为0.005 mol、NO2为0.045 mol可得此时气体的平均相对分子质量为:(30×0.005+46×0.045)/0.05 =44.4。

故原混合气体的平均相对分子质量介于44.4和55.2之间,故选B、C

答案:BC

5、用极值法确定反应物或生成物的取值范围

例5 将Mg粉放入盛有CO2和O2混合气体的密闭容器中充分燃烧 。(1)若Mg粉的质量为6.0g,反应后容器内O2剩余,则在反应后容器内的固体物质中一定含有 ,该固体的质量为 。(2)若Mg粉的质量为ag,混合气体的体积为bL ,反应后容器内O2有剩余,则在bL混合气体中V(O2) 的取值范围是 。(3)若Mg粉的质量仍为ag,混合气体的体积仍为bL ,反应后容器内无气体剩余,则反应后容器内固体物质质量的最大值是 。(气体体积均已折算成标况下的数据)

解析:本题涉及的化学反应有:2Mg+O2 2MgO 2Mg+CO2 2MgO+C ,又知CO2的氧化性比O2弱。(1)当反应后容器内有O2剩余时,则可推知镁完全反应;CO2没有反应,即反应后容器内的固体物质中一定含有MgO,根据2Mg+O2 2MgO计算可得m(MgO) =10g。(2)若求混合气体中V(O2) 的取值范围,就影响到极值法。假设氧气完全反应,根据2Mg+O2 2MgO可求得V(O2)=(7a/15)L,因而根据题意可知V(O2) 的取值范围:(7a/15)L<V(O2)<bL。(3)求反应后容器内固体物质质量的最大值时,可采用极端假设混合气体全部为CO2或O2,当全部为O2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+32×b/22.4)g=(a+10b/7)g;当全部为CO2时,则容器内固体物质的质量为m=(a+44×b/22.4)g =(a+55b/28)g,然后经比较可得反应后容器内固体物质质量的最大值是(a+55b/28)g。

答案:(1)MgO 10g (2)(7a/15)L<V(O2)<bL (3)(a+55b/28)g

6、用极值法确定反应中的过量问题

例6 18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物,在密闭容器中加热到250℃,经过充分反应后排除气体,冷却,称得剩余固体质量为16.6g,试计算原混合物中NaOH的质量分数。

解析:这是在密闭容器中进行反应,可能的反应有:NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O ---① 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O---②。究竟第②种情况是否发生,必须判断出NaOH与NaHCO3在反应①中何者过量,然后才能进行计算。若借助极值法,则很容易解答此问题。

假设NaOH与NaHCO3恰好完全反应,

NaOH+ NaHCO3 = Na2CO3+H2O △m

40 84 106 18

x y (18.4-16.6)g=1.8g

解得:x=4g y=8.4g

因x+y=(4+8.4)g=12.4g<18.4g,故18.4g NaOH 和NaHCO3固体混合物不能恰好反应,所以存在过量问题,再由于NaHCO3受热能分解、NaOH则不能,因而知过量物质为NaOH。即原混合物中NaHCO3的质量为8.4g 、NaOH的质量为10g。故原混合物中NaOH的质量分数为:w(NaOH)% = (10 g/18.4g)×100%= 54.3%

答案:54.3%

7、用极值法确定反应的化学方程式

例7 已知Cl2和NO2在一定条件下可以化合成一种气态化合物A。为了测定A的组成,进行如下实验:(1)当Cl2和NO2混合气体以不同比例混合时,测得其平均相对分子质量为51及61,则Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为 和 ;

(2)取上述不同比例的混合气体各5 L ,分别在一定条件下充分反应,气体体积仍均为4L,则Cl2与NO2反应的化学方程式为: 。

解析:(1)依据混合气体平均相对分子质量的定义M=〔n(Cl2)×M(Cl2)+n(NO2)×M(NO2)〕/〔n(Cl2)+n(NO2)〕可求得Cl2在上述混合气体中的体积分数分别为1/5和 3/5。由于总体积为5 L,故气体的组成:第一种,V(Cl2)=1 L、V(NO2)= 4L ;第二种,V(Cl2)=3L、V(NO2)= 2L。

(2)由题意知此反应的方程式只有一个,因在不同条件下混合气体的体积变化值相同,故说明不同比例的混合气体参加反应的量相同,进而推知在两种条件下肯定都存在一种反应物完全反应、另一种反应物过量情况,所以第一种情况是1 L Cl2完全反应;第二种情况是2L NO2完全反应,故可知1 L Cl2和2L NO2是恰好完全反应,故化学方程式为:Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl(体积之比等于化学式前面的系数之比)

答案:(1)1/5和 3/5 (2)Cl2+2NO2 = 2 NO2Cl

巩固练习:

1.两种金属的混合物共12g,加到足量的稀硫酸中可产生1g氢气,该混合物可能是( )

A.A1和Fe B.Zn和Fe C.Mg和Zn D.Mg和Fe

2.CO2 和NO共30mL,将混合气体通过足量的固体并充分反应后,气体体积缩小到20mL,原混合气体中NO的体积是( )

A.10mL B.15mL C.20mL D.25mL

3.在标准状况下,将混合后充入容器,倒置于水中,完全溶解无气体剩余。若产物不扩散,则所的溶液物质的量浓度(mol/L)的数值范围是( )

A.0<C<1/22.4 B.1/39.2<C<1/22.4 C.1/39.2<C<1/28 D.1/28<C<1/22.4

4.在一定条件下,对于可逆反应A(g)+B(g) 2C(g)中的A、B、C的起始浓度分别为amol/L、bmol/L、cmol/L(均大于0),达到平衡后,测得A、B、C的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、1.6mol/L。求:

(1)a、b应满足的关系是______________; (2) a的取值范围是_____________。

5.将适量CO2的通入含0.8gNaOH的碱溶液中,将产物在减压、低温下蒸干后得到1.37g固体物质。问(1)产物是什么物质?(2)通入CO2的质量为多少?

参考答案:1.A 2.C 3.C 4.(1)a-b=0.4 (2)0.4<a<1.3 5.(1)Na2CO3和NaHCO3 (2)0.66g

⑧ 化学计算极值法

把问题的条件放大到极限,用异常的思维去考虑问题。从不可确定的条件到最为极端的已知条件求解未知结论,这是常用思想。
比如某硝酸铵样品中N的质量分数为20%,明显含有杂质,求杂质可能是什么,ABCD几个选项。那么极限思维就是认为该样品中全部是杂质,杂质占样品百分比为100%,那么要想N的质量分数为20%,所以杂质中的N元素质量分数最多只能有20%,这样就可以轻易选出答案了。

⑨ 高中化学有一种解题方法交极值法

极值法一般是对于两种物质的混合物进行的一种计算题,因为混合物中各物质的含量不确定,不能准确计算出某个物理量的值,只能计算该混合物的某个物理量的范围,也就是找该范围的两个极端值,如N2和O2的混合气体,由于不确定两种气体的含量,不能计算出混合气的平均相对分子质量,但我们可以知道两种极端情况,极端1——N2的含量约为100%时,此时混合气基本全是N2,相对分子质量约为28,极端2——O2的含量约为100%,此时混合气基本全是O2,相对分子质量约为32。实际上因为O2含量不确定,平均相对分子质量只能是一个范围,即混合气中O2越少,平均相对分子质量越接近28,混合气中O2越多,平均相对分子质量越接近32

⑩ 高中化学常用的7种计算方法

在每年的化学高考试题中,计算题的分值大约要占到15%左右,从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高,大家在心理上对计算题不太重视,使得每次考试都会有不少考生在计算方面失分太多。高一化学中计算类型比较多,其中有些计算经常考查,如能用好方法,掌握技巧,一定能达到节约时间,提高计算的正确率。下面就谈一谈解答计算的一些巧解和方法。
一、差量法
差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系

二、 守恒法
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、原子守恒、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。原子守恒即反应前后主要元素的原子的个数不变,物质的量保持不变。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、胶体等,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-还原反应还是以后将要学习的原电池或电解池均如此。
三、 关系式法
实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。
四、方程式叠加法
许多化学反应能发生连续、一般认为完全反应,这一类计算,如果逐步计算比较繁。如果将多步反应进行合并为一个综合方程式,这样的计算就变为简单。如果是多种物质与同一物质的完全反应,若确定这些物质的物质的量之比,也可以按物质的量之比作为计量数之比建立综合方程式,可以使这类计算变为简单。
五、等量代换法
在混合物中有一类计算:最后所得固体或溶液与原混合物的质量相等。这类试题的特点是没有数据,思考中我们要用“此物”的质量替换“彼物”的质量,通过化学式或化学反应方程式计量数之间的关系建立等式,求出结果。
六、摩尔电子质量法
在选择计算题中经常有金属单质的混合物参与反应,金属混合物的质量没有确定,又由于价态不同,发生反应时转移电子的比例不同,讨论起来极其麻烦。此时引进新概念“摩尔电子质量”计算就极为简便,其方法是规定“每失去1mol电子所需金属的质量称为摩尔电子质量”。可以看出金属的摩尔电子质量等于其相对原子质量除以此时显示的价态。如Na、K等一价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量,Mg、Ca、Fe、Cu等二价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量除以2,Al、Fe等三价金属的摩尔电子质量在数值上等于其相对原子质量除以3。
七、极值法
“极值法”即 “极端假设法”,是用数学方法解决化学问题的常用方法,一般解答有关混合物计算时采用。可分别假设原混合物是某一纯净物,进行计算,确定最大值、最小值,再进行分析、讨论、得出结论。
八、优先原则
关于一种物质与多种物质发生化学反应的计算,首先要确定反应的先后顺序:如没有特殊要求,一般认为后反应的物质在先反应物质完全反应后再发生反应。计算时要根据反应顺序逐步分析,才能得到正确答案。

计算题常用的一些巧解和方法
在每年的化学高考试题中,计算题的分值大约要占到15%左右,从每年的高考试卷抽样分析报告中经常会说计算题的得分率不是太高,大家在心理上对计算题不太重视,使得每次考试都会有不少考生在计算方面失分太多。高一化学中计算类型比较多,其中有些计算经常考查,如能用好方法,掌握技巧,一定能达到节约时间,提高计算的正确率。下面就谈一谈解答计算的一些巧解和方法。

一、差量法
差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓“理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差或物质的量之差等。该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
例1
将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g,加热至质量不再变化时,称得固体质量为12.5g。求混合物中碳酸钠的质量分数。
解析
混合物质量减轻是由于碳酸氢钠分解所致,固体质量差21.0g-14.8g=6.2g,也就是生成的CO2和H2O的质量,混合物中m(NaHCO3)=168×6.2g÷62=16.8g,m(Na2CO3)=21.0g-16.8g=4.2g,所以混合物中碳酸钠的质量分数为20%。

二、 守恒法
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、原子守恒、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。原子守恒即反应前后主要元素的原子的个数不变,物质的量保持不变。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、胶体等,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-还原反应还是以后将要学习的原电池或电解池均如此。
1. 原子守恒
例2
有0.4g铁的氧化物,
用足量的CO 在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为()
A. FeO
B. Fe2O3
C. Fe3O4
D. Fe4O5

解析
由题意得知,铁的氧化物中的氧原子最后转移到沉淀物CaCO3中。且n(O)=n(CaCO3)=0.0075mol, m(O)=0.0075mol×16g/mol=0.12g。m(Fe)=0.4g-0.12g=0.28g,n(Fe)=0.005mol。n(Fe)∶n(O)=2:3,选B
2. 元素守恒
例3
将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol�6�1L―1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入0.56L(标况)氯气时,恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+,则该混合物中铁元素的质量分数为
()
A. 72.4%
B. 71.4%
C. 79.0%
D. 63.6%
解析
铁的氧化物中含Fe和O两种元素,由题意,反应后,HCl中的H全在水中,O元素全部转化为水中的O,由关系式:2HCl~H2O~O,得:n(O)= ,m(O)=0.35mol×16g�6�1mol―1=5.6 g;
而铁最终全部转化为FeCl3,n(Cl)=0.56L ÷22.4L/mol×2+0.7mol=0.75mol,n(Fe)= ,m(Fe)=0.25mol×56g�6�1mol―1=14 g,则 ,选B。
3. 电荷守恒法 例4
将8g
Fe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中,再投入7g铁粉收集到1.68L
H2(标准状况),同时,Fe和Fe2O3均无剩余,为了中和过量的硫酸,且使溶液中铁元素完全沉淀,共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为()
A. 1.5mol/L
B. 0.5mol/L
C. 2mol/L
D. 1.2mol/L
解析
粗看题目,这是一利用关系式进行多步计算的题目,操作起来相当繁琐,但如能仔细阅读题目,挖掘出隐蔽条件,不难发现,反应后只有Na2SO4存在于溶液中,且反应过程中SO42―并无损耗,根据电中性原则:n(SO42―)= n(Na+),则原硫酸的浓度为:2mol/L,故选C。
4. 得失电子守恒法
例5
某稀硝酸溶液中,加入5.6g铁粉充分反应后,铁粉全部溶解,生成NO,溶液质量增加3.2g,所得溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之比为 ()
A. 4∶1
B. 2∶1
C. 1∶1
D. 3∶2
解析
设Fe2+为xmol,Fe3+为ymol,则:
x+y= =0.1(Fe元素守恒)
2x+3y= (得失电子守恒)
得:x=0.06mol,y=0.04mol。则x∶y=3∶2。故选D。
三、 关系式法
实际化工生产中以及化学工作者进行科学研究时,往往涉及到多步反应:从原料到产品可能要经过若干步反应;测定某一物质的含量可能要经过若干步中间过程。对于多步反应体系,依据若干化学反应方程式,找出起始物质与最终物质的量的关系,并据此列比例式进行计算求解方法,称为“关系式”法。利用关系式法可以节省不必要的中间运算步骤,避免计算错误,并能迅速准确地获得结果。用关系式解题的关键是建立关系式,建立关系式的方法主要有:1、利用微粒守恒关系建立关系式,2、利用方程式中的化学计量数间的关系建立关系式,3、利用方程式的加合建立关系式。

例6
工业上制硫酸的主要反应如下:
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2 2SO3
SO3+H2O=H2SO4
煅烧2.5t含85%FeS2的黄铁矿石(杂质不参加反应)时,FeS2中的S有5.0%损失而混入炉渣,计算可制得98%硫酸的质量。
解析
根据化学方程式,可以找出下列关系:FeS2~2SO2~2SO3~2H2SO4, 本题从FeS2制H2SO4,是同种元素转化的多步反应,即理论上FeS2中的S全部转变成H2SO4中的S。得关系式FeS2~2H2SO4。过程中的损耗认作第一步反应中的损耗,得可制得98%硫酸的质量是 =3.36 。

四、方程式叠加法
许多化学反应能发生连续、一般认为完全反应,这一类计算,如果逐步计算比较繁。如果将多步反应进行合并为一个综合方程式,这样的计算就变为简单。如果是多种物质与同一物质的完全反应,若确定这些物质的物质的量之比,也可以按物质的量之比作为计量数之比建立综合方程式,可以使这类计算变为简单。
例7
将2.1g由CO 和H2 组成的混合气体,在足量的O2 充分燃烧后,立即通入足量的Na2O2 固体中,固体的质量增加 A. 2.1g
B. 3.6g
C. 4.2g
D. 7.2g
解析 CO和H2都有两步反应方程式,量也没有确定,因此逐步计算比较繁。Na2O2足量,两种气体完全反应,所以将每一种气体的两步反应合并可得H2+Na2O2=2NaOH,CO+ Na2O2=Na2CO3,可以看出最初的气体完全转移到最后的固体中,固体质量当然增加2.1g。选A。此题由于CO和H2的量没有确定,两个合并反应不能再合并!

五、等量代换法
在混合物中有一类计算:最后所得固体或溶液与原混合物的质量相等。这类试题的特点是没有数据,思考中我们要用“此物”的质量替换“彼物”的质量,通过化学式或化学反应方程式计量数之间的关系建立等式,求出结果。
例8
有一块Al-Fe合金,溶于足量的盐酸中,再用过量的NaOH溶液处理,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧完全变成红色粉末后,经称量,红色粉末的质量恰好与合金的质量相等,则合金中铝的质量分数为 ()
A. 70%
B. 30%
C. 47.6%
D. 52.4%
解析 变化主要过程为:
由题意得:Fe2O3与合金的质量相等,而铁全部转化为Fe2O3,故合金中Al的质量即为Fe2O3中氧元素的质量,则可得合金中铝的质量分数即为Fe2O3中氧的质量分数,O%= ×100%=30%,选B。

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