内容正文:
第8讲
化学计算的常用方法
1.进一步理解物质的量在化学计算中的“桥梁”作用。
2.了解化学计算的常用方法。
3.初步建立化学计算的思维模型。
复习目标
利用差量法计算
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1.所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差,这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量),结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量),根据比例关系建立方程式并求出结果。
2.差量法的解题关键是找准研究对象。
通常有:①固体的质量差,研究对象是固体。②气体的质量差,研究对象是气体。③液体的质量差,研究对象是液体。
例 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,请列式计算该样品中Na2CO3的质量分数。
答案 样品加热发生的反应为
168 106 62
m(NaHCO3) (w1-w2) g
1.标准状况下,将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末,在相同状况下,气体体积减少到16 L,则原混合气体中CO的体积为
A.4 L B.8 L C.12 L D.16 L
练习
√
2.16 mL由NO与NH3组成的混合气体在催化剂作用下于400 ℃左右可发生反应:6NO+4NH3 5N2+6H2O(g),达到平衡时在相同条件下气体体积变为17.5 mL,计算原混合气体中NO与NH3的物质的量之比。
利用关系式法计算
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1.关系式法是一种巧妙利用已知量与未知量之间的关系进行解题的一种方法,一般适用于多步进行的连续反应,因前一个反应的产物是后一个反应的反应物,可以根据中间物质的传递关系,找出原料和最终产物的相应关系式。
2.应用关系式法的思维模型
练习
一、关系式法的基本应用
1.200吨含硫40%的黄铁矿,用接触法可以制得95%的硫酸(不考虑中间过程的损耗)的质量为多少吨?
答案 257.9 t
2.由NH3氧化制NO的转化率为96%,NO转化为HNO3的转化率为92%,现有10 t NH3,总共可以制得63%的HNO3多少吨?
答案 51.95 t
3.用黄铁矿可以制取H2SO4,再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含FeS2 80.2% 的黄铁矿75.0 t,最终生产出79.2 t (NH4)2SO4。已知 NH3 的利用率为92.6%,H2SO4的利用率为89.8%,试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率为________。
33.4%
二、关系式法在滴定计算中的应用
4.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题:
利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
(1)溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_______中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的_________中,加蒸馏水至__________________________。
烧杯
容量瓶
溶液的凹液面与刻度线相切
(2)滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: +6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定,发生反应:I2+ === +2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液________________________________________,即为滴定终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为______%(结果保留1位小数)。
蓝色褪去,且半分钟内不恢复成原来的颜色
95.0
5.金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
答案 93.2%
6.称取2.0 g制得的K2FeO4样品溶于适量KOH溶液中,加入足量KCrO2溶液