化学计量方法

发布者:admin 发布时间:2019-10-27 12:23 浏览次数:

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  化学计量方法是有关物质化学组成、化学反应中物质量和能量变化的计算方法,包括化学反应中反应物和生成物量的计算、化学平衡的计算、化学反应速率的计算、化学反应中能量的计算等。计算的理论依据是电子守恒、质量守恒及能量守恒定律及一些化学的基本定律。其中涉及许多物理量、单位和符号。选用最合适的计算方法准确而快速地进行计算,可以缩短计算时间,减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。

  30mL一定浓度的硝酸溶液与5.12克铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24升(S.T.P),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为

  A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L

  解法一:因为题目中无指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定,根据铜与硝酸反应的两个方程式:

  (1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可以设参与反应(1)的Cu为xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组:

  (x+y)*64=5.12,[(2/3)x+2y]*22.4=2.24,求得x=0.045mol,y=0.035mol,则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.

  解法二:根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+,则产物应为硝酸铜,且其物质的量与原来的铜片一样,均为5.12/64=0.08摩,从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出,参与复分解反应提供NO3-的HNO3有2*0.08=0.16摩;而反应的气态产物,无论是NO还是NO2,每一个分子都含有一个N原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的摩尔数,所以每消耗一摩HNO3都产生22.4L气体(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物),现有气体2.24L,即有0.1摩HNO3参与了氧化还原反应,故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26摩,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,只能选A.

  从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌.再看下题:

  在一个6升的密闭容器中,放入3升X(气)和2升Y(气),在一定条件下发生下列反应:4X(气)+3Y(气) 2Q(气)+nR(气) 达到平衡后,容器内温度不变,混和气体的压强比原来增加5%,X的浓度减小1/3,则该反应方程式中的n值是

  解法一:抓住“X浓度减少1/3”,结合化学方程式的系数比等于体积比,可分别列出各物质的始态,变量和终态:

  变量 -1/3*3L=1L -3/4*1L=3/4L +2/4*1L=1/2L +n/4*1L=n/4L

  终态 3-1=2L 2-3/4==5/4L 0+1/2=1/2L 0+n/4=n/4L

  由以上关系式可知,平衡后(终态)混和气体的体积为(2+5/4+1/2+n/4)L即(15+n)/4L,按题意混和气体的压强比原来增加5%即(15+n)/4-5=5*5%,求得n=6.

  解法二:选用差量法,按题意混和气体的压强比原来增加5%按题意混和气体的压强比原来增加5%,即混和气体的体积增加了(2+3)*5%=0.25L,根据方程式,4X+3Y只能生成2Q+nR,即每4体积X反应,总体积改变量为(2+n)-(4+3)=n-5,现有1/3*3L=1L的X反应,即总体积改变量为1L*[(n-5)/4]=0.25L,从而求出n=6.

  本题考查的是关于化学平衡的内容.解法一是遵循化学平衡规律,按部就班的规范做法,虽然肯定能算出正确答案,但没有把握住选择题,不问过程,只要结果的特点,当作一道计算题来做,普通学生也起码要用5分钟完成,花的时间较多.解法二运用了差量法,以含n的体积变量(差量)来建立等式,冉峡斓豱算出了的值,但还是未能充分利用选择题的选择特点,用时要1分钟左右.解法三对平衡移动与体积变化的关系理解透彻,不用半分钟就可得出唯一正确的答案.

  由此可见,在计算过程中针对题目特点选用不同的解题方法,往往有助于减少运算过程中所消耗的时间及出错的机会,达到快速,准确解题的效果

  除去杂质题举例:除去二氧化碳中的一氧化碳方法:将混合气体通入加热的氧化铜的玻璃管中然后收集出来的气体。

  除去一氧化碳中的二氧化碳 方法:将混合气体通入盛有氢氧化钠的洗气瓶中然后收集出来的气体。

  (1)FeSO4溶液中有少量的CuSO4 __选择铁发生置换反应__Fe+Cu=Cu+FeSO4

  (2)CaCl2中混有少量的CaCO3 __加入稀盐酸_CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

  Ba(OH)2+Fe2(SO4)3=Fe(OH)3↓+Ba(OH)2↓

  除杂质题方法是要考虑原物质和杂质的性质(主要是化学性质)找出它们的不同的性质,然后考虑实际操作即可。

  初中化学计算题你说的太笼统,是溶质质量分数的计算还是化学方程式的计算。


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