題目列表(包括答案和解析)
1. 10.8g氮的氧化物NxOy 和50g灼熱的鐵在密閉真空容器中反應(yīng)一段時間后,生成0.1mol Fe3O4和0.1mol N2,則NxOy是
A.NO B. N2O3 C. NO2 D.N2O5
1.某化肥廠用氨氣制備硝酸銨。已知氨制一氧化氮的產(chǎn)率為96%;一氧化氮制硝酸的產(chǎn)率為92%,硝酸和氨氣反應(yīng)得到硝酸銨。問制硝酸所用去氨氣占總消耗氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)得多少?(提示N 元素是否守恒)
化學(xué)方程式配平和過量多步反應(yīng)計(jì)算測試
2.守恒法:
不追究中間過程,只從始態(tài)與終態(tài)時各元素原子總數(shù)恒等的角度上進(jìn)行整體思維,往往可以使問題簡單化。
例題:利用1t含F(xiàn)eS280%的黃鐵礦來制硫酸,假設(shè)反應(yīng)過程中由二硫化亞鐵轉(zhuǎn)化為二氧化硫時,損失硫2%,由二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫時的利用率只有75%,則一噸黃鐵礦,可制得95%的硫酸多少噸?
解析:工業(yè)上制硫酸有三步反應(yīng):
4FeS2 + 11O2==2Fe2O3 + 8SO2↑
2SO2 +O2 ==2SO3(條件要標(biāo)明)
SO3 + H2O == H2SO4
以上三步據(jù)S計(jì)量關(guān)系可得:FeS2-2SO2-2SO3-2H2SO4
或者由S原子守恒可得:S-H2SO4
設(shè)可制得95%的硫酸質(zhì)量為X則的如下關(guān)系:
FeS2 - 2H2SO4
120t 196t
1*80%*(1-2%)*75% X*95%
利用上下之比左右相等可求出X=1.01t
練習(xí):
1. 關(guān)系法:
凡反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,上一步反應(yīng)的產(chǎn)物為下一步反應(yīng)的反應(yīng)物再反應(yīng)時,可用關(guān)系式法.
建立關(guān)系式的方法有:
A利用原子守恒建立
B利用方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)間的關(guān)系建立關(guān)系式
C疊加化學(xué)方程式來找關(guān)系式。
必須進(jìn)行過量判斷的情況:① 同時給出兩種以上反應(yīng)物的量;②同時給出兩種反應(yīng)物的總量;③同時給出一種反應(yīng)物和一種產(chǎn)物的量;④同時給出反應(yīng)前、后物質(zhì)的差量與反應(yīng)物的總量。
過量計(jì)算解題要點(diǎn):
①將已知量與化學(xué)元素方程式中相關(guān)量這比作比較后直接斷過量;
②根據(jù)實(shí)際變化量(不足的量)利用化學(xué)方程式計(jì)算。
過量計(jì)算的實(shí)用方法
例題:25克純度為80%的石灰石與100克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的稀鹽酸充分反應(yīng),試確定反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量。
解析:(1)比值法:已知量比關(guān)系量,比值大者過量。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100克 73克
25*80%克 100*15%克
因?yàn)?5*80%/100〈100*15%/73所以鹽酸過量。計(jì)算二氧化碳的量應(yīng)按碳酸鈣來計(jì)算。
(2)十字相乘法:關(guān)系量與已知量交叉相乘,積大者所含已知量對應(yīng)物質(zhì)過量。
CaCO3 + 2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100克 73克
25*80%克 100*15%克
因?yàn)?00*100*15%>73*25*80%前者所含已知量為鹽酸,所以HCl過量.按碳酸鈣計(jì)算:
(3)假設(shè)法:假設(shè)一種物質(zhì)完全反應(yīng)完(設(shè)為A物質(zhì)),以它為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所需另一種物質(zhì)(設(shè)為B 物質(zhì))的量,若計(jì)算所得值比實(shí)際值大,則A物質(zhì)過量;若計(jì)算所得值比實(shí)際小,則B物質(zhì)過量.
假設(shè)碳酸鈣完全反應(yīng)完,需消耗鹽酸的質(zhì)量為X,則
CaCO3 + 2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
100克 73克
25*80%克 X
X==25克*80%*73克/100克==14.6克
因?yàn)?4.6克<100克*15%=15克,碳酸鈣反應(yīng)完了,而鹽酸還有剩余,所以鹽酸過量.應(yīng)按碳酸鈣的量來計(jì)算二氧化碳.
(4)用差量法來判斷過量問題
此類方法告訴我們的是已知兩反應(yīng)物的總量和反應(yīng)后的剩余量。反應(yīng)前后出現(xiàn)了差量。我們用差量法來計(jì)算:
習(xí)題:
在1.00L1.00mol/L氫氧化鈉溶液中通入16.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的二氧化碳,計(jì)算所得溶液中含有的碳酸氫鈉和碳酸鈉的物質(zhì)的量是多少?
5、離子方程式的配平
離子方程式配平依據(jù)方程式左右兩邊質(zhì)量守恒和電荷守恒定律。
練習(xí): Fe (OH)3+ + ClO- + OH- - FeO + Cl- + H2O
4、缺項(xiàng)配平
缺項(xiàng)物質(zhì)原則是:
① 一般作為反應(yīng)物是介質(zhì):酸、堿、水,不參加氧化還原反應(yīng)。
② 若果在酸性或堿性介質(zhì)中反應(yīng),作為生成物則為水。
③ 缺什么,補(bǔ)什么。先看元素種類,若無所缺元素,則化合價升降后看原子個數(shù)的差
例2:配平:
解析:顯然,左邊少H、O,應(yīng)有水。稀HNO3被還原為NO,此式合理。
As2S3+ HNO3+ H2O - H3AsO4+ H2SO4+ NO
As2S3和HNO3標(biāo)準(zhǔn)物,可以用化合價升降一次配平。
3As2S3+28HNO3+4H2O = 6H3AsO4+9H2SO4+28NO
練習(xí)
3、多元素同時發(fā)生氧化還原的反應(yīng)化合價加和整體配平
練習(xí) Cu2S + HNO3 - Cu(NO3)2 +NO +H2SO4 + H2O
2、“歸中”反應(yīng)必須從反應(yīng)物配起
練習(xí) FeCl3 + Fe - FeCl2
1、部分氧化還原反應(yīng)、自身氧化還原反應(yīng)逆向配平
例1 Zn + HNO3--Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
分析:該反應(yīng)中HNO3部分被還原,其系數(shù)應(yīng)為變與不變之和。對于這類部分氧化還原反應(yīng),宜從反應(yīng)物和生成物同時著手,先確定Zn和NH4NO3的系數(shù)。
確定了Zn和NH4NO3的系數(shù)分別為4和1之后,再用觀察法配平Zn(NO3)2、HNO3、H2O的系數(shù)依次為4、10、3。
練習(xí) I2 + KOH - KI + KIO3 + H2O
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