《有關化學方程式的計算》教學設計ppt課件.ppt

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1、高 三 化 學 總 復 習,化 學 綜 合計 算 部 分,天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,例1：將Wg鐵、氧化鐵和氧化銅組成的混合物粉未放入100mL 4.4mol/L鹽酸中，反應完全后得氫氣896mL（標況），生成的溶液中只有FeCl2、HCl和1.28g固體。把溶液稀釋到320mL時，鹽酸的濃度為0.25mol/L，求混合物中各物質是多少g？,天馬行空官方博客： ；QQ:1318241189；QQ群：175569632,分析：解答此題的關鍵，是審清題意，找出等量關系，選準突破口。,首先確定由生成溶液中的鹽酸可知反應后的1.28g固體沉淀物為銅，

2、因此可首先確定CuO的質量。,再根據(jù)各反應化學方程式中諸物質的量的關系和耗用鹽酸的物質的量列方程求解，或尋求題中“隱含”的電子守恒和Cl守恒條件，求得Fe和Fe2O3的質量。,解法一：Cu的物質的量 molCuO的質量=0.0280=1.6（g） 設混合物中Fe2O3的物質的量為x。,CuCl2 + Fe = FeCl2 +Cu 0.02mol 0.02mol,根據(jù)反應耗用鹽酸的量列方程求解,解法二：設混合物中含鐵的物質的量為 x，F(xiàn)e2O3的物質的量為y根據(jù)氧化還原反應中的電子守恒,2H+H2得電子的物質的量0.042（mol） CuOCu得電子的物質的量0.022（mol）,根據(jù)Cl-守恒

3、列方程,例2：金屬錫的純度可以通過下述方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應的化學方程式為：Sn2HCl=SnCl2H2再加入過量的FeCl溶液，發(fā)生如下反應：SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2最后用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成Fe2+，反應的化學方程式為：現(xiàn)有金屬錫試樣0.613g，經(jīng)上述反應后，共用去0.100 mol/LK2Cr2O7溶液16.0mL。求試樣中錫的百分含量（假定雜質不參加反應）。,分析：該題是應用關系式法解多步反應的綜合計算。根據(jù)題目所給出的三個化學反應，得出Sn與K2Cr2O7的物質量的關系。,例3：以等物質的量混合的兩種價態(tài)相同的無水金屬氯化物29.6g，

4、與水結合可得這兩種氯化物的六水合物共51.2g。將這兩種水合物的混合物強熱灼燒變成氧化物的混合物（金屬的價態(tài)不變）13.1g；如果將原混合物溶于水，加過量的氫氧化鈉溶液，把得到的沉淀物濾出，洗凈，高溫灼燒后稱量為8g，試推導出這兩種氯化物各是什么物質。,分析：設這兩種金屬氯化物的化學式 分別為兩元素的原子量分別為 。,（1）由兩種氯化物的結晶水的含量可求出氯化物的物質的量。 氯化物的物質的量,各為0.1mol,（2）由兩種氯化物強熱灼燒轉變?yōu)檠趸锼鶞p少的質量， 可求出氯化物中金屬元素的化合價n。,（3）求兩種金屬的原子量：原混合物加過量的NaOH溶液后，得到沉淀高溫灼燒，剩余物質的質量比混合

5、物強熱后灼燒所得氧化物混合物的質量小，說明所剩余物只是一種氧化物為A2O3。根據(jù)：,例4：將5.000gNaCl、NaBr、CaCl2的混合物溶于水，通入氯氣充分反應，然后把溶液蒸干并灼燒，得殘留物4.914g。灼燒后的殘留物再溶于水，并加足量的Na2CO3溶液，所得沉淀經(jīng)干燥后質量為0.270g。求混合物中各化合物的質量百分組成。,分析：根據(jù)題意可列出下圖示，幫助審清題意，找出思路和解法。,根據(jù)圖示可分析： （1）CaCO3的質量為0.270g，由它可求出CaCl2的質量。,（2）混合物中通入Cl2,（3）NaCl的質量,（4）各組分的百分含量,例5：向含0.02mol Al3+的明礬溶液中

6、，逐滴加入0.1mol/L的Ba(OH)2溶液時，產(chǎn)生沉淀的質量y（g）與Ba(OH)2溶液的體積x（mL）的關系如圖所示。求圖中： V1= V2= m1= m2=,分析：本題要從分析圖中所體現(xiàn)的產(chǎn)生沉淀的質量與加入Ba(OH)2體積的函數(shù)關系求出V1、V2和m1、m2的值。 從圖中可以看出，當加入V1mL的Ba(OH)2時，可得沉淀m1 g，沉淀為BaSO4和Al(OH)3，當加入V2mL Ba(OH)2時，Al(OH)3溶解，沉淀僅為BaSO4。 （1）含有0.02mol Al3+的明礬溶液中含有0.04mol的SO42。 當加入V1mL Ba(OH)2時，,（2）當加入V2mL Ba(O

7、H)2溶液時，,例6：現(xiàn)有氧化銅和碳粉的混合物共Amol，將它在隔絕空氣條件下加熱，反應完全后，冷卻，得到殘留固體。 （1）寫出可能發(fā)生反應的化學方程式 （2）若氧化銅在混合物中的量的比值為,問：x為何值時，殘留固體為何種物質？寫出殘留固體的物質的量與x值之間的關系。將結果填入下表。,分析：（1）首先寫出有關的化學反應方程式，根據(jù)化學方程式中有關物質間的物質的量的關系，分析當CuO恰好完全反應時，x值是多少？,按式反應，x值為,時，反應物恰好反應； 按式反應，x值為,時，反應物也恰好完全反應。,（2）當 時，CuO過量，按C的量計算。,剩余CuO的物質的量,（3）當 不足量，按CuO的量計算，

8、生成銅的量為Ax。,（4）當 時，C過量，按式中的CuO的量計算，生成銅為Ax，剩余C的物質的量為：,Ax（或,Ax（或,例7：80，101.3千帕下，用下圖裝置進行如下實驗。A、C兩筒內分別裝有無色氣體。它們可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等氣體，B管內裝有固體。推動A的活塞使A筒中的氣體緩緩地全部通過B進入C筒，C中的氣體由無色變成紅棕色，但其體積換算成同溫同壓下卻并未變化。,（1）C中發(fā)生的反應，其化學方程式是.已知原C中的氣體為單一氣體，它是。（若有多種可能答案，需一一列出。）將反應后C筒中的氣體，用水吸收后，氣體體積，減小一半，則與水反應前C中的氣體是。（若有多種答案需

9、一一列出。）,（2）若實驗開始前A、C中的氣體體積（換算成標況）分別為1.40L和2.24L，且A中的氣體經(jīng)過B管后，B管增重1.40g，通過計算和推理可判定A中的氣體是，其質量是g。,（1）由C筒中發(fā)生的化學現(xiàn)象氣體由無色變?yōu)榧t綜色，可判斷C中發(fā)生的化學反應為：2NOO2=2NO2；又根據(jù)C筒中的氣體反應后并無體積變化，可知C中為NO，由B管進入C中氣體為純O2，反應后O2并未過量。與水反應后，氣體體積減半，已知與水反應前C筒中的氣體為NO2和NO的混合氣。,（2）設與水反應前C筒中NO2的體積為 VNO2 , NO為VNO，根據(jù)題意列方程組：,由B管進入C筒中的,若0.84L O2全部由A

10、筒中來，則A中除O2外，另一種氣體的體積為1.400.84=0.56L，根據(jù)B管增重1.40g，該氣體的mol質量為：,對照試題所給出的已知氣體中沒有一種氣體的mol質量等于或大于56g/mol，因此該氣體不是其中的一種，也不可能是其中兩種或多種的混合氣。由此可以確定C筒的O2可能全部或部分是由A中的某氣體跟B管中的固體反應而得。已知氣體能跟固體反應生成O2的只有CO2：,討論：（1）若A中的氣體全部是CO2（即進入C的O2全部由CO2和Na2O2反應而得。）根據(jù)反應方程式1.40L CO2與Na2O2反應生成O2的體積為1.40/2=0.70（L）這與進入C筒中O2的體積不符。（0.84 L

11、） （2）若A中的氣體是CO2和O2的混合氣。設A中CO2和O2的體積分別為 VCO2、VO2,該結果與題設條件相符，所以A中的氣體是CO2和O2的混合氣體。 A中的氣體的質量,例題1在50 mL、4.0 mol/L的NaOH溶液中，通入H2S氣體并充分反應，然后，小心蒸發(fā)，得到不含結晶水的白色固體。若通入H2S的物質的量為x mol，生成的白色固體的質量為y g，試通過討論寫出x和y的關系式？,2NaOH + H2S = Na2S + H2O Na2S + H2S = 2NaHS(聯(lián)系CO2與NaOH的反應，寫出該反應的化學方程式) ,最后得到的白色固體可能是NaOH、Na2SNa2SNa2

12、S、NaHSNaHS,將和相加，得到： NaOH + H2S = NaHS + H2O,2NaOH + H2S = Na2S + H2O NaOH + H2S = NaHS + H2O ,當n(NaOH):n(H2S)=2:1,白色固體為Na2S 當n(NaOH):n(H2S)=1:1,白色固體為NaHS 當n(NaOH):n(H2S)2:1,氫氧化鈉過量，白色固體為Na2S、NaOH混合物 當n(NaOH):n(H2S)1:1,白色固體為NaHS 當1:1n(NaOH):n(H2S)2:1,白色固體為Na2S、NaHS,2NaOH + H2S = Na2S + H2O NaOH + H2S

13、= NaHS + H2O ,n(NaOH)=4.0mol/L* 0.050L=0.20mol,（1）n(H2S)0.10mol，按反應式進行，所得白色固體為硫化鈉和氫氧化鈉的混合物，以不足的硫化氫的物質的量x作基準，可生成x mol硫化鈉，耗去2x mol氫氧化鈉，剩余（0.20-2x） mol氫氧化鈉，則y=78x+40(0.20-2x)。,（2）n(H2S)=0.10mol,按反應進行，兩反應物恰好完全反應，得到0.10mol硫化鈉。,（3）0.10n(H2S)0.20mol,按反應式和進行，得到白色固體為Na2S和NaHS的混合物，計算Na2S時，應以不足量的NaOH計算；計算NaHS時

14、，應以剩余的H2S來計算： 2NaOH + H2S = Na2S + 2H2O 0.20mol (0.10mol) (0.10mol) Na2S + H2S = 2NaHS (x-0.10)mol (x-0.10)mol 2(x-0.10)mol y=780.10-(x-0.100)+56*2(x-0.10),(4)n(H2S) =0.20mol,按反應式進行，白色固體全部為NaHS,NaOH完全反應，y=0.20*56。,x0.10 y=8-2x x=0.10 y=7.8x 0.10x0.20 y=4.4+34x x 0.20 y=11.2,（1）正確寫出兩種反應物以不同物質的量混合時，發(fā)生

15、反應的化學方程式。這是思考、分析此類計算題的基礎。 （2）依據(jù)寫出的生成不同產(chǎn)物的化學方程式，確定過量反應物的取值范圍，理解取值范圍與發(fā)生的化學反應及所得產(chǎn)物的關系，這是解決此類計算題的關鍵。 （3）在各取值范圍內，以不足量的反應物為基準計算所得生成物的量，即可完成取值范圍討論型綜合計算。,例題2把a molNH3、O2組成的混合氣導入密閉反應器中，在催化劑存在下發(fā)生化學反應。若混合氣體中O2為x mol.反應生成的HNO3為y mol.試確定O2的物質的量x取不同范圍時，HNO3的物質的量y的計算式，并畫出相應的函數(shù)圖象。,4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ,當氧氣過量時,2NO

16、+ O2 = 2NO 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 ,將三個化學方程式合并得到： NH3 + 2 O2 = HNO3 + H2O ,(1)當O2不足量時，即x a,按反應式進行，此時沒有硝酸生成；,(2)當O2過量時，即x a,按反應式進行，混合氣中氨氣全部轉化為硝酸；,(3)當O2的物質的量在 a到 a mol之間時，即 ax a，按反應和進行，混合物中的NH3分為兩部分，一部分變?yōu)镹O,另一部分則轉化為硝酸。,4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (1) NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O (2),當x a時， y=0,(2)當 ax a 時，設按（

17、2）式反應的NH3為y mol,按（1）式反應的NH3為（a-x-y） mol,則耗O2為 （a-x-y）+2y=x,求得y=3x- a,(3)當x a時，y=a-x,例題3已知氨與氯氣可迅速發(fā)生一下反應：2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl?，F(xiàn)有A L氨氣、氯氣的混合氣，其中氨氣的體積分數(shù)為x,充分反應后氣體體積為y L。(1)討論氨氣的體積分數(shù)x取不同值時，反應后氣體體積y的關系式。(2)當混合氣體的體積（A L）為55L時，計算反應后氣體體積y的最大值、最小值及y=A時的氨氣的體積分數(shù)x的值。(3)畫出反應后氣體體積y隨氨氣的體積分數(shù)x變化的圖象。,分析：NH3體積為Ax L；

18、Cl2體積為A(1-x) L。,當氨氣不足量時，僅發(fā)生原題中所述反應，產(chǎn)物為氮氣和氯化氫；如果氨氣足量，他會與產(chǎn)物氯化氫再反應生成氯化銨。 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl NH3 + HCl = NH4Cl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl ,0x ,按反應進行，反應后的混合氣是N2、HCl和剩余Cl2；,x ,反應先按進行，在按進行，反應后氣體是N2及剩余 HCl;,x1,反應按進行，反應后的氣體為N2及剩余的NH3。,當丙炔的含量為y時，氫氣的含量 0x1-y,x=0.15 ,不管發(fā)生什么反應，H2都是不足量，氣體體積為反應前的C4H6和C3H4體積之和，

19、為5L 0.85=4.25L 。,n(OH-)= 0.09L 4mol/L=0.36mol,OH-對于兩種離子生成沉淀是過量的，肯定可以使Al(OH)3溶解一些或全部，那么剩余OH-能使0.06molAl(OH)3溶解？,當x=0.4時發(fā)生、兩反應共耗OH-0.30mol,生成Al(OH)3的物質的量為0.04mol,而剩余OH-0.06mol,此時Al(OH)3完全溶解。因此。沉淀為Fe(OH)3，物質的量為0.06mol。,當沉淀只有Fe(OH)3時x的取值,溶液中無Al(OH)3，耗OH-0.1 4x,有： 3 0.1(1-x)+0.4x=0.36 得x=0.6 所以當0x 0.6時，沉

20、淀只有Fe(OH)3。,我們還要畫出x在（0,1）之間沉淀的物質的量，所以下面進一步分析x在取不同范圍時沉淀的物質的量？,當x (0,0.6)時，y=0.1(1-x) 當x (0.6,1)時，、共生成沉淀0.1mol,剩余0.06molOH-,可使0.06molAl(OH)3溶解，此時沉淀的物質的量為：y=0.1-0.06=0.04 mol,第三問實際是將數(shù)據(jù)問題字母化，解決時，應該同第二問是一樣的，我們應該首先找出x在哪一點恰好使生成Al(OH)3完全溶解？,3A(1-x) + 4Ax = 0.36 得 x=0.36/A 3 所以，當0.36/A 3 x1時，出現(xiàn)兩種沉淀。 Fe(OH)3的物質的量為：A(1-x)mol Al(OH)3的物質的量為：Ax-(0.36/A-3)mol =A(x+3)-0.36mol,我們通過一些試題的分析，使我們在解決化學綜合計算題時有了方法、思路。在解決任何一道化學題時，我們必須首先仔細地閱讀試題、認真地審題，在此基礎上我們在投入解題的過程，只有這樣，我們解題得心應手。,