題目列表(包括答案和解析)
8.下列實驗操作中,正確的是
①用托盤天平稱取5.2 g NaCl;②用50 mL 量筒量取5.2 mL鹽酸;③用蒸發皿加熱NaCl溶液可以得到NaCl晶體;④用100 mL容量瓶配制50 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液;⑤用帶玻璃塞的棕色試劑瓶存放濃HNO3;⑥中和熱測定的實驗中使用的玻璃儀器只有2種
A.①③⑤ B.②④⑥ C.①③④ D.③⑤⑥
7.金屬鈉不僅跟氧氣、水等無機物反應,還能跟酒精、醋酸等有機物反應。要研究金屬鈉跟酒精反應的性質以及它與水反應的異同點,下列研究方法中沒有用到的是
A.實驗法 B.觀察法 C.分類法 D.比較法
6.下列有關化學實驗的操作或說法中,正確的是 ( )
A.用有少量蒸餾水的錐形瓶裝待測液進行中和滴定實驗,對測定結果沒有影響
B.在進行硫酸銅晶體里結晶水含量的測定實驗中,稱量操作至少要進行4次
C.苯酚中滴加少量稀溴水出現三溴苯酚白色沉淀
D.檢驗溴乙烷中的溴元素時,將溴乙烷和氫氧化鈉溶液混合加熱后,需加硫酸酸化
5.當向藍色的CuSO4溶液中逐滴加入氨水時,觀察到首先生成藍色沉淀,而后沉淀又逐漸溶解成為深藍色的溶液,向深藍色的溶液中通入SO2氣體,又產成白色沉淀;將白色沉淀加入稀硫酸中,又生成紅色粉末狀固體和SO2氣體,同時溶液呈藍色,根據上述實驗現象分析推測,下列描述正確的有 A.Cu2+和Ag+相似,能與NH3結合生成銅氨絡離子
B.白色沉淀為+2價銅的某種亞硫酸鹽,溶于H2SO4發生復分解反應
C.白色沉淀為+1價銅的某種亞硫酸鹽,溶于H2SO4發生自身氧化還原反應
D.反應過程中消耗的SO2與生成的SO2的物質的量相等
4、實驗①:向盛有0.1mol / LAgNO3溶液的試管中滴加0.1mol / L的NaCl溶液至不再有白色沉淀生成為止。取上層澄清溶液,逐滴加入飽和Na2S溶液。
實驗②:向盛有0.1mol / LAgNO3溶液的試管中滴加飽和Na2S溶液至沉淀完全,取上層澄清溶液,逐滴加0.1mol / L的NaCl溶液。對上述實驗結果的現象描述正確的是:
A.實驗①有黑色沉淀,實驗②有白色沉淀 B.實驗①有黑色沉淀,實驗②無沉淀
C.實驗①無沉淀,實驗②有白色沉淀 D.實驗①和實驗②都無沉淀
3、為證明CuSO4溶液顯藍色與Cu2+有關而與SO42-無關,某同學設計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是:①、觀察稀硫酸顏色 ②、觀察無水硫酸銅粉末顏色
③、稀釋CuSO4溶液,觀察溶液藍色變化
④、往CuSO4溶液中滴加少量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,觀察濾液顏色變化
⑤、往CuSO4溶液中滴加足量BaCl2溶液,生成白色沉淀,過濾,觀察濾液顏色變化
A、①②④ B、②③④ C、②③⑤ D、①④⑤
2、對照實驗是研究物質性質的一種重要方法,下列不是用來作對照實驗的是:
1.在實驗室中從苯酚中分離出苯,可選用下列裝置中的
|
A. B. C. D.
0.02mol 0.02mol
根據反應耗用鹽酸的量列方程求解
Fe2O3的質量(g)
Fe的質量(g)
解法二:
設混合物中含鐵的物質的量為,Fe2O3的物質的量為
根據氧化還原反應中的電子守恒
2H+--H2得電子的物質的量0.04×2(mol)
CuO--Cu得電子的物質的量0.02×2(mol)
根據守恒列方程
解方程組
Fe的質量
Fe2O3的質量
例2:某化工廠用NH3制備NH4NO3。已知NH3制NO的產率是96%;NO制HNO3的產率是92%,HNO3與NH3反應生成NH4NO3。則制HNO3所用去NH3的質量占總耗NH3的質量的百分比是多少?(不考慮生產上的其它損耗)
分析:根據反應
由于生產中NO2與H2O反應生成HNO3和NO,不斷地補充空氣使NO多次被氧化成NO2,被水吸收,最后比較完全轉化HNO3,因此,第三步反應在考慮到循環反應后可用下式表示:
由以上四個反應可得最初反應物與最終產品的關系式:
4NH3-4NO-4NO2-4HNO3
設生產耗用NH3為x噸,生產NH4NO3耗用NH3 y噸
生產HNO3耗用NH3的質量百分比
答:略。
例3: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:Sn+2HCl=SnCl2+H2再加入過量的FeCl
溶液,發生如下反應:SnCl2+2FeCl
=SnCl4+2FeCl2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:
現有金屬錫試樣0.613g,經上述反應后,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。根據題目所給出的三個化學反應,得出Sn與K2Cr2O7的物質量的關系。
答:略。
例4:在100mL 36.5%的濃鹽酸(密度為1.18g/cm3)中加入多少mL 2mol/L的稀鹽酸(密度為1.08g/cm3),才能配成6mol/L的鹽酸(密度為1.10g/cm3)。
分析:任何溶液在稀釋時,溶液和溶劑的量都要發生變化,但溶質的量不變,據此可以得到稀釋下列各種濃度的溶液計算公式。
百分比濃度溶液的稀釋公式:
濃溶液的質量×濃溶液的濃度 = 稀溶液的質量×稀溶液的濃度
mol爾濃度的溶液稀釋公式:
濃溶液的濃度×濃溶液的體積(L) = 稀溶液的濃度×稀溶液的體積
同一溶質的兩種不同濃度的溶液混合時,混合溶液的濃度介于溶液之間,混合液跟兩原溶液中溶質、溶液量的基本關系是:
(1)混合液中所含溶質的總量等于兩原溶液的溶質質量之和。
(2)混合溶液的質量等于兩原溶液的質量之和,但體積不等于兩原溶液的體積之和(當兩原溶液很稀時,通常把混合液的體積近似地看做兩原溶液的體積之和。)
在應用上述關系進行復雜的混合溶液計算時,可先算出混合溶液的總質量和溶質的總質量,然后再求出混合溶液的濃度。
設需加入VmL 2mol/L的鹽酸
混合液中溶質的總物質的量
混合溶液的總體積:
混合液的物質的量濃度:
答:略
例5:氯氣通入氨水中發生下列反應:L氯、氮混合氣(90%Cl2、10%的N2)通入濃氨水實驗測得逸出氣體在標況下為0.672L(50%的Cl2、50%的N2),問在反應中有多少g氨被氧化?
分析:設有xg氮氣被氧化
由方程式可得出:
答:略。
例6:以等物質的量混合的兩種價態相同的無水金屬氯化物29.6g,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為氧化物所減少的質量,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:
又:
兩種氯化物分別為FeCl3和AlCl3。
例7: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:根據題意可列出下圖示,幫助審清題意,找出思路和解法。
根據圖示可分析:
(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8: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,產生沉淀的質量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的產生沉淀的質量與加入Ba(OH)2體積的函數關系求出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(OH)2溶液時,
例9:某金屬R 7g跟足量的鹽酸反應,在標準狀況下,可得2.8L氫氣;11.2g該金屬可跟21.3g氯氣完全反應,生成相應的氯化物,求該金屬的原子量。
分析:設R的原子量為m,兩種金屬氯化物的分子式分別為RClx和RCly
………①
………②
討論:(1)當 不合理
(2)當 合理
(3)當 不合理
例10:混合兩種未知物的溶液,生成1.25g沉淀,這個沉淀是二價金屬鹽。在1000℃灼燒,使沉淀完全分解,得到質量為0.70g的固體金屬氧化物和另一種使石灰水變渾濁的無刺激性氣味的氣體。蒸發濾除沉淀后的溶液,得到2.0g干燥殘渣。在200℃時慢慢加熱殘渣,使它分解僅得到兩種產物:一種是氣態氧化物,標況下的體積為0.56L,另一種是水,為0.90g,試確定未知物是什么,并寫出有關推理,計算過程及化學方程式。
分析:能使石灰水變渾濁且無刺激性氣味的氣體應是CO2,故1.25g沉淀應為碳酸鹽。
設碳酸鹽的分子式為MCO3
此二價金屬為Ca。
濾液蒸干后得2.0g殘渣,受熱分解為0.90g水和0.56L氣態氧化物。
此氣態氧化物的mol爾質量為:
(g/mol)
分解產物的mol爾比:
H2O∶RxOy∶
0.05∶0.025
2∶1
分解產物為H2O和氣態氧化物,分解溫度為200℃,故此鹽為銨鹽,并不可能是碳酸銨或碳酸氫按(因分解產物是3種)
此鹽只能是NH4NO3
設其分解產物為H2O和NxOy
則對NxOy而言有
則
討論,均為正整數,且只可能是1或2,
(1)若
(2)若
由此可肯定此鹽為NH4NO3,熱分解產物為H2O和N2O。
未知物是
例11:兩種烴的混合氣體20mL,跟過量的氧氣混合點燃,當產物通過濃H2SO4時,體積減小30mL,通過堿石灰后的體積又減少40mL(以上均換算成標準狀況的體積),問該混合物的組成可能有幾種?在各種可能組成中,每種烴各是多少?
分析:氣態烴的碳原子數都小于4。20mL混合烴完全燃燒生成40mL CO2和30mL水蒸氣,可知1mol混合烴平均含2mol C原子和3mol H原子,從而推知,該混合烴只能是C2H6和C2H2或C2H4和C2H2的混合物。
討論:
(1)若混合烴含有x mL C3H6,則含有(20-x)mL C2H2
由題意可知:
C2H2:20-5=15(mL)
(2)若混合烴含有y mL C2H4,則含有,
可能有兩種組合
例12:現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。
|
殘 留 固 體 |
|
x值 |
分 子 式 |
物質的量 |
|
|
|
分析:(1)首先寫出有關的化學反應方程式,根據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①式反應,x值為時,反應物恰好反應;按②式反應,x值為
時,反應物恰好完全反應。
(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,生成銅的量為Ax。
(4)當時,C過量,按②式中的CuO的量計算,生成銅為Ax,剩余C的物質的量為:
將所得結果的有關數值填入下表:
x 值 |
殘 留 固 體 |
|
|
分 子 式 |
物 質 的 量 |
![]() |
Cu CuO |
2A(1-x) A(3x-2) |
![]() |
Cu |
Ax(或![]() |
![]() |
Cu |
Ax |
![]() |
Cu |
Ax(或![]() |
![]() |
Cu C |
Ax A(1-2x) |
例13:80℃,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。
分析:本題要求學生將分子量、物質的量、氣體摩爾體積、化學方程式計算與元素及其化合物的性質結合起來,根據試題給出的條件,進行分析、推理和論證。
(1)由C筒中發生的化學現象氣體由無色變為紅綜色,可判斷C中發生的化學反應為:2NO+O2=2NO2;又根據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,NO為
,根據題意列方程組:
由B管進入C筒中的
若0.84L O2全部由A筒中來,則A中除O2外,另一種氣體的體積為1.40-0.84=0.56L,根據B管增重1.40g,該氣體的mol爾質量為:
對照試題所給出的已知氣體中沒有一種氣體的mol爾質量等于或大于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。)根據反應方程式1.40L CO2與反應生成O2的體積為
(L)這與進入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A中CO2和O2的體積分別為。
根據題意
解題:
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14:向100g 25%的A醛溶液中加入B醛19g,B醛的分子式比A醛分子多一個CH2原子團。用2g這種混合醛溶液與足量的銀氨溶液反應,析出了3.24g銀,問A醛和B醛各是什么醛?
分析:解題的關鍵是抓住3.24g銀的質量求出混合醛的物質的量,再根據混合醛的質量,求出混合醛的平均分子量,最后用不等式的討論確定A醛和B醛。
設2g此溶液中A、B總的物質的量為xmol
2g混合溶液中含有A醛和B醛的質量為:
混合醛的平均分子量
設A醛、B醛分子式分別為,則A、B的分子量分別為14n+16、14n+30
例15:今有分子組成相差1個碳原子和若干個氫原子的兩種單烯烴的混合物,若取該單烯烴混合物的質量為42g時,則其物質的量已大于1mol。在溫度為120℃時向密閉容器中充入1mol混合烴和足量的氧氣,引燃,待反應完全后,再恢復到120℃,容器內的壓強比原來有所增大。
(1)試確定原混合烴中兩種單烯烴的分子組成。
(2)為了使該混合烴對氧氣的密度≥1.05g/cm3,且在上述條件下完全燃燒產生氣體增加的物質的量≤0.3mol。通過計算,討論兩種烴的物質的量之比應滿足什么條件。
分析:
(1)取單烯烴混合物為42g時,其物質的量>1mol。
∴混合烴的平均分子量≤42
∴該混合烴的組成C2H4和C3H6
(2)該混合烴的平均分子量≥33.6(1.05×32)
設混合烴中C3H6為x mol,C2H4為y mol
則
解得
又∵燃燒產物增加的物質的量由C3H6燃燒所致
∴
∴C2H4的物質的量≥0.4
∴
以上總結了化學計算的主要解題方法。但要適應當前的高考,還要掌握一定的解題技巧,“技巧”就是培養思維方法的,掌握了一定的技巧,就可以g服思維定勢,誘導發散思維,培養思維的敏捷性和思路的靈活性,達到解題時隨機應變,快速準確。
例16:把過量的Fe粉投入到FeCl3和CuCl2組成的混合溶液中,充分攪拌,反應后過濾、干燥,稱得不溶性物質的質量與加入鐵粉的質量相等。求混合物中FeCl3和CuCl2的物質的量之比是多少?
分析:設CuCl2為xmol、FeCl3為ymol。
鐵粉投入FeCl3和CuCl2的混合溶液中,發生下列反應:
反應后所得不溶物為銅粉和過量的鐵粉。按題意,反應中與FeCl3和CuCl2反應而消耗鐵粉的質量與置換出銅粉的質量一定相等,按比等量關系用代數法求解。
例17:15℃時,某2價金屬硫酸鹽的飽和溶液,其百分比濃度為25%,取足量的此飽和溶液,加入1g這種硫酸鹽的無水鹽,結果析出了3.15g這種硫酸鹽的含7個結晶水的晶體。通過計算確定該金屬是何種元素。
分析:設二價金屬元素為R,原子量為x
根據溶質質量守恒,可列出一元一次方程
該金屬為鎂。
例18:在一定條件下,可逆反應達平衡:,已知平衡混合氣的平均分子量為149,求平衡混合氣中PCl5的百分含量。
分析:求平衡混合氣中PCl5的體積百分含量即求PCl5的mol爾百分含量。因此就要求出平衡時混合氣的總的物質的量及PCl5的物質的量。
設PCl5的起始物質的量為amol,轉化的物質的量為xmol。
根據質量守恒定律
則平衡時
例19:已知NO2與NaOH溶液反應:
3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO+H2O,NO和NO2可一起與NaOH溶液作用現欲用V L某燒堿溶液使由nmol NO和m mol NO2組成的混合氣體中的氮全部進入溶液中,NaOH溶液的物質的量濃度至少為多少?
分析:NO和NO2的混合氣體與NaOH溶液反應,產物為NaNO2,產物中Na+與的物質的量比為1∶1,根據反應中Na+與N原子的物質的量守恒,可列出方程。
設NaOH溶液的物質的量濃度為x。
例20:在120℃的條件下,在密閉容器中混有等物質的量的H2和某烯烴,充入足量的O2,點燃使其燃燒,然后恢復到原溫度,發現反應前后容器內壓強相等。求該烯烴的分子式。
分析:由于密閉容器內的壓強反應前后相等,根據阿佛加德羅定律可知反應前后物質的量總數不變。因H2燃燒使氣體的物質的量減少,而烯烴燃燒必然使氣體的物質的量增加,且增加與減少的量相等。
設混合氣中含H2和烯烴各xmol
根據題意:
該烯烴的分子式為C3H6
例21:把2.56g純銅放入盛有一定量濃HNO3的大試管中,立即發生化學反應,當銅反應完畢后,共生成氣體1.12L(標況),計算此反應中耗用HNO3的物質的量是多少?
分析:銅跟一定量濃HNO3反應,開始生成的還原產物是NO2,后期生成的還原產物是NO,把兩個不同反應所生成的還原產物作為整體考慮,而不區分有多少NO2和NO,每生成1mol NOx都耗用1mol HNO3,根據以應前后氮原子守恒,可列方程求解
例22:如果用溶液16mL剛好將3.2×10-3mol的強氧化劑
溶液中的溶質還原到較低價態,則反應后R的最終價態是:
A.0 B.+1 C.+2 D.+3
分析:Na2SO3可被強氧化劑氧化為Na2SO4,Na2SO3失去電子的物質的量一定等于得到電子的物質的量。設
中R元素的化合價降低為x價
依題意列出方程
R元素由+5價降低了3價,被還原產物中R元素的化合價為+2價。
答案:C
例23:將7.28g Fe溶于過量的稀H2SO4中,在加熱的條件下,用2.02gKNO3去氧化溶液中Fe2+,待反應完全后,剩余Fe2+還需0.4mol/L KMnO4溶液25mL才能完全氧化,已知其反應方程式為:。通過計算、確定KNO3的還原產物是什么?(還原產物為氧化物)并寫出其離子方程式。
分析:該題中Fe已全部被轉化為Fe2+,因此Fe2+與KNO3、KMnO4的氧化還原反應中,還原劑為Fe2+,氧化劑為KNO3、KMnO4,根據電子得失守恒列方程。
Fe2+失去電子的物質的量= KMnO4得到電子的物質的量+KNO3得到電子的物質的量
離子方程式:
例24:在常溫下,把氨水滴到鹽酸中,當時混合溶液的pH值為
A.大于7 B.小于7 C.等于7 D.無法判斷
答案:C。
分析:此題若不仔細分析,似乎無從下手,很容易錯選D或認為弱堿向強酸溶液滴加,因此混合溶液應呈酸性,而導致錯選B。若能根據電荷守恒的原理進行分析,即可迎刃而解。由氨水電離產生,由鹽酸電離產生
,可知:混合溶液中
。
故選C。
例25:鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產物溶解在60毫升濃度為2.0mol/升的鹽酸中,再用20毫升0.5mol/升NaOH溶液中和多余的鹽酸,然后在此溶液中加過量的堿,把氨全部蒸出來,用稀HCl吸收,稀HCl增重0.17g,求鎂帶的質量。
分析:此題涉及反應較多,如按常規計算非常復雜,如巧用電荷守恒法可使計算大為簡化。
該題反應變化的圖式:
在圖(B)中,根據電荷守恒,有下列關系:
答:略。
例26:兩種金屬混合物20.75g,投入到足量的稀鹽酸中,反應完全后得到11.20L的氫氣(標況),此金屬混合物是。
A.Mg和Al B.Fe和Zn C.Al和Fe D.Mg和Cu
分析:當金屬混合物失去1mol電子時才能有標準狀況下的11.2L氫氣的產生。20.75g是平均值,兩種金屬分別失去1mol電子所需質量必定一多一少,失去1mol爾電子時需Mg、Al、Fe、Zn的質量分別為12g、9g、28g、32.5g,Cu不與稀鹽酸反應,所以C、D兩選項為本題的答案。
答案:C、D。
例27:丙烯和某種氣態烴組成的混合氣完全燃燒所需氧氣的體積是混合氣體的3倍(氣體體積均在相同狀態下測定),求烴的分子式。
分析:兩種烴燃燒消耗O2的體積數是平均值,根據“一大一小”確定另一種烴燃燒消耗O2的體積范圍,再討論其分子組成的可能性。
丙烯燃燒消耗O2:
1體積丙烯完全燃燒消耗4.5體積的O2,則另一種氣態烴完全燃燒消耗O2的體積一定小于3倍烴的氣體體積。設該烴的分子式為CxHy
討論:①當
②
例28:飽和烴A和不飽和烴B在常溫下均為氣體,其中A含C原子數多于B。
(1)將A、B按一定比例混合。1L混合氣完全燃燒后在同溫、同壓下得到3.6L CO2。試推斷該混合氣的可能組合及A、B混合時的體積比。將結果填入下表。
A的分子式 |
B的分子式 |
VA∶VB |
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|
(2)1mol該混合氣體恰好能使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,推斷上述組合中符合該條件的A與B的分子式并填入下表
A的分子式 |
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B的分子式 |
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分析:(1)本題是用計算推理方法確定混合烴的組成。1L碳原子數為n的烷烴或烯烴充分燃燒均得到nL CO2。由題意推斷,該混合烴只能由碳原子數大于3.6的烷烴和碳原子數小于3.6的烯烴或炔烴組成。它們可能有四種組合,根據每種組合中烷烴和不飽和烴的碳原子數及燃燒后生成CO2的體積可能有四種組合,根據每種組合中烷烴和不飽和烴的碳原子數及燃燒后生成CO2的體積可確定A和B的體積比。例如:若A為C4H10,B為C2H4。設1升混合氣中含C4H10為x L,含C2H4為(1-x)L,它們充分燃燒后分別得到4x升CO2和2(1-x)L CO2,根據1升混合氣燃燒后得到3.6LCO2,可得4x+2(1-x)=3.6
也可用十字交叉來解:
其它組合可依此類推,于是得到:
組合的編號 |
A的分子式 |
B的分子式 |
![]() |
① |
C4H10 |
C2H4 |
4∶1 |
② |
C4H10 |
C2H2 |
4∶1 |
③ |
C4H10 |
C3H6 |
3∶2 |
④ |
C4H10 |
C3H4 |
3∶2 |
(2)1L混合氣可使含0.4mol溴的CCl4溶液完全褪色,說明混合氣中不飽和烴與溴的物質的量比為1∶2,符合這一條件的只有②、③的兩種組合。
A的分子式 |
C4H10 |
C4H10 |
B的分子式 |
C2H2 |
C3H6 |
例29:銅元素有兩種同位素元素的平均原子量為63.35,則兩種同位素的原子個數比為
在自然界中的百分含量 。
分析:應用十字交叉法:
即原子個數比為1.45∶0.55=29∶11
在自然界中的百分含量
例30:有Wg15%的硫酸銅溶液,若將其濃縮為30%,可采用的方法是
A.蒸發掉溶劑的1/2 B.蒸發掉W/2g溶劑
C.加入3W/14g無水硫酸銅 D.加入3W/14g硫酸銅晶體
分析:(1)設蒸發溶劑xg,溶劑的濃度為0。
(2)設加入無水硫酸銅為yg,濃度為100%
(3)設加入硫酸銅晶體為zg,濃度為64%
答案:B、C
例31:有不同濃度的NaOH溶液各取100mL分別通入SO2 1.12L(標況),完全反應后,分別得到不含結晶水的固體6.00g和7.00g,求這兩種溶液的不同濃度值(mol/L)?
分析:SO2與NaOH溶液反應,可能有三種情況:NaOH過量,所得固體為Na2SO3和NaOH的混合物;SO2部分過量,所得固體為Na2SO3和NaHSO3的混合物;SO2極大過量所得固體為NaHSO3,因此本題應首先確定固體的成分。
(1)應用極值法先確定兩個極值
a:設SO2與NaOH完全作用生成Na2SO3
b:設SO2極大過量,最終產物為NaHSO3
(2)討論確定產物
a:因,所以b g固體為Na2SO3和NaHSO3的混合物
b:因所以7 g固體為Na2SO3和NaOH的混合物
(3)計算
a:第一種情況,設生成Na2SO3為xmol,NaHSO3為ymol
b:第二種情況:因NaOH過量,所以H2SO2完全反應。設參加反應的NaOH為amol,生成Na2SO3為bmol,過量的NaOH為Cmol
29.(11分)燒堿和氯氣都是重要的基本化工原料,它們大多來自氯堿工業,氯堿工業的工藝流程如下圖所示
(1)電解飽和食鹽水的總反應方程式為 ,陽極發生的電極反應為 。
(2)工業生產用的食鹽水進入電解槽之前需精制,請簡要說明精制的原因。
(3)目前氯堿工業主要采用的方法有三種,它們各有特點(見表)
方法 |
電解槽特點 |
產中中 氯化鈉 含量 |
電解液中氫氧化鈉含量 |
總耗能(KW.h上.t-1) |
其 他 |
隔膜法 |
使用石棉纖維制成的隔膜隔開陽極 |
較大 |
低 |
高 |
細微石棉吸入人的肺內有損健康,目前正被離子膜交換法取代 |
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由獨立的電解室和解汞室構成,氫氣和氯氣在不同室產生 |
低 |
很高 |
高 |
汞易對環境造成污染,在我國已被淘汰 |
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使用能選擇通過離子的離子膜替代隔膜法中石棉隔膜 |
很低 |
較高 |
低 |
占地少、生產能力大、能連續生產,是氯堿工業的發展方向。 |
請比較三種方法的優缺點,指出哪些方面的主要因素不斷促進著電解槽革新?
(4)氯堿工業的選址比較特殊,如果通常不會單獨建氯堿化工廠,而是與農藥廠、有機化工廠、制藥廠、鹽酸廠等建在一起,請分析這種建廠方式的原因和所帶來的好處。
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