内容正文:
巩固与提升
阿伏加德罗常数类题目技巧
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
计算技巧
有关阿伏加德罗常数类题目的解题技巧:
(1)牢记“22.4L·mol”的使用条件
②看“标准状况”下,物质是否为“气体”(如 CCl、H2O、Br₂、SO3、HF、
苯、CH3OH、 CH₃CH₂OH等在标准状况下不为气体)。
③看“非标准状况”下,给出的物理量是气体的体积、物质的量,还是质量。
①看“气体”是否处在“标准状况”。
归纳一
(2)明确物质的组成和结构
①注意特殊物质中所含微粒的数目,如Ne、0H-等。
②注意最简式相同的物质,如NO₂和 N204 等。
③注意摩尔质量相同的物质,如 N2、CO、 C2H4等。
④牢记特殊物质的组成,如He、Ne为单原子分子,03为
三原子分子,P4为四原子分子。
⑤牢记物质的特殊结构,如白磷、SiO₂等。
(3)把握粒子数目判断中的理论内涵
①是否为可逆反应。
②是否指明了溶液的体积。
(4)准确分析反应中电子转移的数目
①注意特殊物质的化合价,如由Na2O2生成 1mol O2 转移 2 mol 电子。
②注意反应是否为歧化反应,如1molCl₂与量 NaOH反应转移1mol电子。
③注意反应是否完全,如浓盐酸与足量MnO2的反应、Cu与浓硫酸的反
应,当浓酸变为稀时,反应停止。
例:用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,22.4LO2含有的原子数为NA
B.46 g NO₂和 N2O4混合气体中所含原子总数为3NA
C.0.1 mol/L 的MgCl₂溶液中所含CI-的数目为0.2NA
D.标准状况下,11.2LH2O所含分子数为0.5NA
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
归纳二
1、反应原理
2、重要关系
(1)反应的先后顺序
一定量的Na2O2与一定量的CO₂和H2O(g)的混合物反应
时,应先考虑Na2O2跟 CO2,的反应,待Na2O2与CO2,反应完
全后,再考虑与H2O(g)发生反应。
(2)量的关系
①物质的量关系
无论是CO2、H2O 还是二者的混合物,通过足量的 Na2O2时,CO₂
或H2O与放出 O2的个数之比均为2:1。
②气体体积关系
若 CO₂和 H2O(g)的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2,则
产生O2体积或气体减少体积均为原气体体积的
③电子转移关系
当 Na2O2与 H₂O2、CO₂反应时,每产生1个O2分子转移2个电子。
④固体质量关系
当 CO2通过足量的Na2O2时,增加的质量是与 CO2等物质的量的CO2的质量;
H2O(g)通过足量的Na2O2时,增加的质量是与 H2O(g)等物质的量的H2O的质量,即
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO₂中的“CO2”、 H2O(g) 中 的“H2O”。
故 wg通式符合(CO2)m(H2O)n (m = 0,1,2……;n= 0,1,2……)的物质在0₂中燃烧,将其产物通入足量的Na2O2中,反应完毕,固体增重wg,常见的符(CO2)m(H2)n的物质有 CO2、H₂、 CH3COOH、CH3OH 等。
计算技巧
归纳三
当已知物和未知物之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式,根据量的关系写出关系式。
如:把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清的石灰水中,求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式:
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O。
则关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。
关系式法
(2)根据原子守恒确定关系式
上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO~CaCO3。
(3)根据溶液呈电中性确定关系式
如Na2SO4溶液中存在关系式:2Na+~SO4。
十字交叉法是中学化学计算中常用的方法。
当有两个值,一个平均值时,用此法常能很简便地求出两种物质的物质的量的比值。
公式推导:设有两种小球A和B,每种小球的质量分别ag、bg (a>b),平均一个小球的质量为cg,则球A与球B的个数比为多少?
设球A有x个、球B有y个,则有: ax+by=c(x+y),
十字交叉法
例:已知H2、CO2混合气体的平均相对分子质量为30,则H2、CO2的物质的量之比为多少?
2、现取5.00 g混合物Y,充分加热至恒重,把放出的气体通入足量澄清石灰水中,生成2.00 g沉淀,则原混合物中碳酸氢钠的质量分数为________。
守恒法
化学反应中的守恒关系有质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
(1)质量守恒
①宏观特征:反应前后质量相等。
②微观特征:反应前后各元素的原子个数不变。
(2)得失电子守恒
在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即n(氧化剂)×氧化剂化学式中变价元素的原子个数×价差=n(还原剂)×还原剂化学式中变价元素的原子个数×价差。
(3)电荷守恒
电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性。例如,在0.1 mol·L-1的K2SO4溶液中,c(K+)+c(H+)=2c(SO4)+c(OH-)。
例:取7.90 g KMnO4,加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A,产物中锰元素以Mn2+形式存在。
请计算:
(1)KMnO4的分解率____________________。
(2)气体A的物质的量____________________。
差量法
不考虑变化过程,利用最终态(生成物)与最初态(反应物)的量的变化来求解的方法叫差量法。
因无需考虑变化的过程,所以可使问题简化。但应注意,只有当差值与始态量或终态量存在比例关系,且是同一物理量时,才能用差量法,其关键是分析出引起差量的原因。
差量可以是物质的量的差,对固体、液体而言,差量可以是质量差、粒子个数差;对气体而言,差量还可以是同温、同压下的体积差。
例:将一铁片放入500 mL 1 mol/L的CuSO4溶液中,反应一段时间后,取出铁片,小心洗净后干燥称量,铁片增重0.8 g,假设反应前后溶液体积不变,则反应后溶液中CuSO4的物质的量浓度是( )
A.0.9 mol/L B.0.85 mol/L
C.0.8 mol/L D.0.75 mol/L
1.以物质的量为中心的相关计算
2.配制一定物质的量浓度溶液的实验操作
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