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《有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算》教學(xué)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

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《有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算》教學(xué)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

高 三 化 學(xué) 總 復(fù) 習(xí),化 學(xué) 綜 合計(jì) 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(yīng)完全后得氫氣896mL(標(biāo)況),生成的溶液中只有FeCl2、HCl和1.28g固體。把溶液稀釋到320mL時(shí),鹽酸的濃度為0.25mol/L,求混合物中各物質(zhì)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(guān)鍵,是審清題意,找出等量關(guān)系,選準(zhǔn)突破口。,首先確定由生成溶液中的鹽酸可知反應(yīng)后的1.28g固體沉淀物為銅,因此可首先確定CuO的質(zhì)量。,再根據(jù)各反應(yīng)化學(xué)方程式中諸物質(zhì)的量的關(guān)系和耗用鹽酸的物質(zhì)的量列方程求解,或?qū)で箢}中“隱含”的電子守恒和Cl守恒條件,求得Fe和Fe2O3的質(zhì)量。,解法一:Cu的物質(zhì)的量 molCuO的質(zhì)量=0.0280=1.6(g) 設(shè)混合物中Fe2O3的物質(zhì)的量為x。,CuCl2 + Fe = FeCl2 +Cu 0.02mol 0.02mol,根據(jù)反應(yīng)耗用鹽酸的量列方程求解,解法二:設(shè)混合物中含鐵的物質(zhì)的量為 x,F(xiàn)e2O3的物質(zhì)的量為y根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒,2H+H2得電子的物質(zhì)的量0.042(mol) CuOCu得電子的物質(zhì)的量0.022(mol),根據(jù)Cl-守恒列方程,例2:金屬錫的純度可以通過(guò)下述方法分析:將試樣溶于鹽酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Sn2HCl=SnCl2H2再加入過(guò)量的FeCl溶液,發(fā)生如下反應(yīng):SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2最后用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成Fe2+,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:現(xiàn)有金屬錫試樣0.613g,經(jīng)上述反應(yīng)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(zhì)不參加反應(yīng))。,分析:該題是應(yīng)用關(guān)系式法解多步反應(yīng)的綜合計(jì)算。根據(jù)題目所給出的三個(gè)化學(xué)反應(yīng),得出Sn與K2Cr2O7的物質(zhì)量的關(guān)系。,例3:以等物質(zhì)的量混合的兩種價(jià)態(tài)相同的無(wú)水金屬氯化物29.6g,與水結(jié)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(qiáng)熱灼燒變成氧化物的混合物(金屬的價(jià)態(tài)不變)13.1g;如果將原混合物溶于水,加過(guò)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(dǎo)出這兩種氯化物各是什么物質(zhì)。,分析:設(shè)這兩種金屬氯化物的化學(xué)式 分別為兩元素的原子量分別為 。,(1)由兩種氯化物的結(jié)晶水的含量可求出氯化物的物質(zhì)的量。 氯化物的物質(zhì)的量,各為0.1mol,(2)由兩種氯化物強(qiáng)熱灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸锼鶞p少的質(zhì)量, 可求出氯化物中金屬元素的化合價(jià)n。,(3)求兩種金屬的原子量:原混合物加過(guò)量的NaOH溶液后,得到沉淀高溫灼燒,剩余物質(zhì)的質(zhì)量比混合物強(qiáng)熱后灼燒所得氧化物混合物的質(zhì)量小,說(shuō)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(yīng),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(zhì)量為0.270g。求混合物中各化合物的質(zhì)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(zhì)量為0.270g,由它可求出CaCl2的質(zhì)量。,(2)混合物中通入Cl2,(3)NaCl的質(zhì)量,(4)各組分的百分含量,例5:向含0.02mol Al3+的明礬溶液中,逐滴加入0.1mol/L的Ba(OH)2溶液時(shí),產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量y(g)與Ba(OH)2溶液的體積x(mL)的關(guān)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(zhì)量與加入Ba(OH)2體積的函數(shù)關(guān)系求出V1、V2和m1、m2的值。 從圖中可以看出,當(dāng)加入V1mL的Ba(OH)2時(shí),可得沉淀m1 g,沉淀為BaSO4和Al(OH)3,當(dāng)加入V2mL Ba(OH)2時(shí),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(dāng)加入V1mL Ba(OH)2時(shí),,(2)當(dāng)加入V2mL Ba(OH)2溶液時(shí),,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(yīng)完全后,冷卻,得到殘留固體。 (1)寫(xiě)出可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 (2)若氧化銅在混合物中的量的比值為,問(wèn):x為何值時(shí),殘留固體為何種物質(zhì)?寫(xiě)出殘留固體的物質(zhì)的量與x值之間的關(guān)系。將結(jié)果填入下表。,分析:(1)首先寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式,根據(jù)化學(xué)方程式中有關(guān)物質(zhì)間的物質(zhì)的量的關(guān)系,分析當(dāng)CuO恰好完全反應(yīng)時(shí),x值是多少?,按式反應(yīng),x值為,時(shí),反應(yīng)物恰好反應(yīng); 按式反應(yīng),x值為,時(shí),反應(yīng)物也恰好完全反應(yīng)。,(2)當(dāng) 時(shí),CuO過(guò)量,按C的量計(jì)算。,剩余CuO的物質(zhì)的量,(3)當(dāng) 不足量,按CuO的量計(jì)算,生成銅的量為Ax。,(4)當(dāng) 時(shí),C過(guò)量,按式中的CuO的量計(jì)算,生成銅為Ax,剩余C的物質(zhì)的量為:,Ax(或,Ax(或,例7:80,101.3千帕下,用下圖裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。A、C兩筒內(nèi)分別裝有無(wú)色氣體。它們可能是NH3、O2、N2、H2S、NO、CO2等氣體,B管內(nèi)裝有固體。推動(dòng)A的活塞使A筒中的氣體緩緩地全部通過(guò)B進(jìn)入C筒,C中的氣體由無(wú)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(yīng),其化學(xué)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(yīng)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(yīng)前C中的氣體是。(若有多種答案需一一列出。),(2)若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前A、C中的氣體體積(換算成標(biāo)況)分別為1.40L和2.24L,且A中的氣體經(jīng)過(guò)B管后,B管增重1.40g,通過(guò)計(jì)算和推理可判定A中的氣體是,其質(zhì)量是g。,(1)由C筒中發(fā)生的化學(xué)現(xiàn)象氣體由無(wú)色變?yōu)榧t綜色,可判斷C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NOO2=2NO2;又根據(jù)C筒中的氣體反應(yīng)后并無(wú)體積變化,可知C中為NO,由B管進(jìn)入C中氣體為純O2,反應(yīng)后O2并未過(guò)量。與水反應(yīng)后,氣體體積減半,已知與水反應(yīng)前C筒中的氣體為NO2和NO的混合氣。,(2)設(shè)與水反應(yīng)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(jìn)入C筒中的,若0.84L O2全部由A筒中來(lái),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(zhì)量為:,對(duì)照試題所給出的已知?dú)怏w中沒(méi)有一種氣體的mol質(zhì)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(yīng)而得。已知?dú)怏w能跟固體反應(yīng)生成O2的只有CO2:,討論:(1)若A中的氣體全部是CO2(即進(jìn)入C的O2全部由CO2和Na2O2反應(yīng)而得。)根據(jù)反應(yīng)方程式1.40L CO2與Na2O2反應(yīng)生成O2的體積為1.40/2=0.70(L)這與進(jìn)入C筒中O2的體積不符。(0.84 L) (2)若A中的氣體是CO2和O2的混合氣。設(shè)A中CO2和O2的體積分別為 VCO2、VO2,該結(jié)果與題設(shè)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(zhì)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(yīng),然后,小心蒸發(fā),得到不含結(jié)晶水的白色固體。若通入H2S的物質(zhì)的量為x mol,生成的白色固體的質(zhì)量為y g,試通過(guò)討論寫(xiě)出x和y的關(guān)系式?,2NaOH + H2S = Na2S + H2O Na2S + H2S = 2NaHS(聯(lián)系CO2與NaOH的反應(yīng),寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式) ,最后得到的白色固體可能是NaOH、Na2SNa2SNa2S、NaHSNaHS,將和相加,得到: NaOH + H2S = NaHS + H2O,2NaOH + H2S = Na2S + H2O NaOH + H2S = NaHS + H2O ,當(dāng)n(NaOH):n(H2S)=2:1,白色固體為Na2S 當(dāng)n(NaOH):n(H2S)=1:1,白色固體為NaHS 當(dāng)n(NaOH):n(H2S)2:1,氫氧化鈉過(guò)量,白色固體為Na2S、NaOH混合物 當(dāng)n(NaOH):n(H2S)<1:1,白色固體為NaHS 當(dāng)1:1<n(NaOH):n(H2S)<2:1,白色固體為Na2S、NaHS,2NaOH + H2S = Na2S + H2O NaOH + H2S = NaHS + H2O ,n(NaOH)=4.0mol/L* 0.050L=0.20mol,(1)n(H2S)<0.10mol,按反應(yīng)式進(jìn)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(zhì)的量x作基準(zhǔn),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(yīng)進(jìn)行,兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),得到0.10mol硫化鈉。,(3)0.10<n(H2S)<0.20mol,按反應(yīng)式和進(jìn)行,得到白色固體為Na2S和NaHS的混合物,計(jì)算Na2S時(shí),應(yīng)以不足量的NaOH計(jì)算;計(jì)算NaHS時(shí),應(yīng)以剩余的H2S來(lái)計(jì)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(yīng)式進(jìn)行,白色固體全部為NaHS,NaOH完全反應(yīng),y=0.20*56。,x<0.10 y=8-2x x=0.10 y=7.8x 0.10<x<0.20 y=4.4+34x x 0.20 y=11.2,(1)正確寫(xiě)出兩種反應(yīng)物以不同物質(zhì)的量混合時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。這是思考、分析此類計(jì)算題的基礎(chǔ)。 (2)依據(jù)寫(xiě)出的生成不同產(chǎn)物的化學(xué)方程式,確定過(guò)量反應(yīng)物的取值范圍,理解取值范圍與發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及所得產(chǎn)物的關(guān)系,這是解決此類計(jì)算題的關(guān)鍵。 (3)在各取值范圍內(nèi),以不足量的反應(yīng)物為基準(zhǔn)計(jì)算所得生成物的量,即可完成取值范圍討論型綜合計(jì)算。,例題2把a(bǔ) molNH3、O2組成的混合氣導(dǎo)入密閉反應(yīng)器中,在催化劑存在下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。若混合氣體中O2為x mol.反應(yīng)生成的HNO3為y mol.試確定O2的物質(zhì)的量x取不同范圍時(shí),HNO3的物質(zhì)的量y的計(jì)算式,并畫(huà)出相應(yīng)的函數(shù)圖象。,4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ,當(dāng)氧氣過(guò)量時(shí),2NO + O2 = 2NO 4NO2 + O2 + 2H2O = 4HNO3 ,將三個(gè)化學(xué)方程式合并得到: NH3 + 2 O2 = HNO3 + H2O ,(1)當(dāng)O2不足量時(shí),即x a,按反應(yīng)式進(jìn)行,此時(shí)沒(méi)有硝酸生成;,(2)當(dāng)O2過(guò)量時(shí),即x a,按反應(yīng)式進(jìn)行,混合氣中氨氣全部轉(zhuǎn)化為硝酸;,(3)當(dāng)O2的物質(zhì)的量在 a到 a mol之間時(shí),即 a<x< a,按反應(yīng)和進(jìn)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(zhuǎn)化為硝酸。,4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O (1) NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O (2),當(dāng)x a時(shí), y=0,(2)當(dāng) a<x< a 時(shí),設(shè)按(2)式反應(yīng)的NH3為y mol,按(1)式反應(yīng)的NH3為(a-x-y) mol,則耗O2為 (a-x-y)+2y=x,求得y=3x- a,(3)當(dāng)x a時(shí),y=a-x,例題3已知氨與氯氣可迅速發(fā)生一下反應(yīng):2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl。現(xiàn)有A L氨氣、氯氣的混合氣,其中氨氣的體積分?jǐn)?shù)為x,充分反應(yīng)后氣體體積為y L。(1)討論氨氣的體積分?jǐn)?shù)x取不同值時(shí),反應(yīng)后氣體體積y的關(guān)系式。(2)當(dāng)混合氣體的體積(A L)為55L時(shí),計(jì)算反應(yīng)后氣體體積y的最大值、最小值及y=A時(shí)的氨氣的體積分?jǐn)?shù)x的值。(3)畫(huà)出反應(yīng)后氣體體積y隨氨氣的體積分?jǐn)?shù)x變化的圖象。,分析:NH3體積為Ax L;Cl2體積為A(1-x) L。,當(dāng)氨氣不足量時(shí),僅發(fā)生原題中所述反應(yīng),產(chǎn)物為氮?dú)夂吐然瘹?;如果氨氣足量,他?huì)與產(chǎn)物氯化氫再反應(yīng)生成氯化銨。 2NH3 + 3Cl2 = N2 + 6HCl NH3 + HCl = NH4Cl 8NH3 + 3Cl2 = N2 + 6NH4Cl ,0<x ,按反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)后的混合氣是N2、HCl和剩余Cl2;,<x< ,反應(yīng)先按進(jìn)行,在按進(jìn)行,反應(yīng)后氣體是N2及剩余 HCl;,<x<1,反應(yīng)按進(jìn)行,反應(yīng)后的氣體為N2及剩余的NH3。,當(dāng)丙炔的含量為y時(shí),氫氣的含量 0<x<1-y,x=0.15< ,不管發(fā)生什么反應(yīng),H2都是不足量,氣體體積為反應(yīng)前的C4H6和C3H4體積之和,為5L 0.85=4.25L 。,n(OH-)= 0.09L 4mol/L=0.36mol,OH-對(duì)于兩種離子生成沉淀是過(guò)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(dāng)x=0.4時(shí)發(fā)生、兩反應(yīng)共耗OH-0.30mol,生成Al(OH)3的物質(zhì)的量為0.04mol,而剩余OH-0.06mol,此時(shí)Al(OH)3完全溶解。因此。沉淀為Fe(OH)3,物質(zhì)的量為0.06mol。,當(dāng)沉淀只有Fe(OH)3時(shí)x的取值,溶液中無(wú)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(dāng)0<x 0.6時(shí),沉淀只有Fe(OH)3。,我們還要畫(huà)出x在(0,1)之間沉淀的物質(zhì)的量,所以下面進(jìn)一步分析x在取不同范圍時(shí)沉淀的物質(zhì)的量?,當(dāng)x (0,0.6)時(shí),y=0.1(1-x) 當(dāng)x (0.6,1)時(shí),、共生成沉淀0.1mol,剩余0.06molOH-,可使0.06molAl(OH)3溶解,此時(shí)沉淀的物質(zhì)的量為:y=0.1-0.06=0.04 mol,第三問(wèn)實(shí)際是將數(shù)據(jù)問(wèn)題字母化,解決時(shí),應(yīng)該同第二問(wèn)是一樣的,我們應(yīng)該首先找出x在哪一點(diǎn)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(dāng)0.36/A 3 <x<1時(shí),出現(xiàn)兩種沉淀。 Fe(OH)3的物質(zhì)的量為:A(1-x)mol Al(OH)3的物質(zhì)的量為:Ax-(0.36/A-3)mol =A(x+3)-0.36mol,我們通過(guò)一些試題的分析,使我們?cè)诮鉀Q化學(xué)綜合計(jì)算題時(shí)有了方法、思路。在解決任何一道化學(xué)題時(shí),我們必須首先仔細(xì)地閱讀試題、認(rèn)真地審題,在此基礎(chǔ)上我們?cè)谕度虢忸}的過(guò)程,只有這樣,我們解題得心應(yīng)手。,

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