高中化學(xué)解題方法歸納難點(diǎn)16水的電離
高中化學(xué)解題方法歸納
難點(diǎn)16水的電離
如何判斷(或計(jì)算)溶液中c水(H)或c水(OH)的大小,如何找出c水(H)與c水(OH)的物料守恒關(guān)系,是本篇解決的問題。
●難點(diǎn)磁場
請?jiān)囎鱿铝蓄}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。Na2S(aq)中,下列說法正確的是________。
++2---
A.2c(Na)+c(H)====c(S)+c(HS)+c(OH)
++2---
B.c(Na)+c(H)====2c(S)+c(HS)+c(OH)
+--
C.c(H)+c(HS)+2(H2S)====c(OH)
+2--
D.c(Na)====2c(S)+2(HS)+2c(H2S)●案例探究
-[例1]室溫下,在pH=12的某溶液中,由水電離生成的c(OH)為
-7-1-6-1
A.1.0×10molLB.1.0×10molL
-2-1-12-1
C.1.0×10molLD.1.0×10molL
命題意圖:考查學(xué)生對不同條件下水電離程度的認(rèn)識,同時考查學(xué)生思維的嚴(yán)密性。知識依托:水的離子積。
錯解分析:pH=12的溶液,可能是堿溶液,也可能是鹽溶液。忽略了強(qiáng)堿弱酸鹽的水解,就會漏選D。
+-+-pH
解題思路:先分析pH=12的溶液中c(H)、c(OH)的大小。由c(H)=10得:c(H+)=1.0×10-12molL-1c(OH-)=1.0×10-2molL-1
再考慮溶液中的溶質(zhì):可能是堿,也可能是強(qiáng)堿弱酸鹽。最后進(jìn)行討論:
+(1)若溶質(zhì)為堿,則溶液中的H都是水電離生成的:c水(OH-)=c水(H+)=1.0×10-12molL-1
-(2)若溶質(zhì)為強(qiáng)堿弱酸鹽,則溶液中的OH都是水電離生成的:c水(OH-)=1.0×10-2molL-1答案:CD
[例2](NH4)2CO3(aq)中存在________種粒子。試完成下列問題:(1)根據(jù)電荷守恒,寫出一個用離子濃度表示的等式:;
+-
(2)根據(jù)水的電離,寫出一個含有c(H)和c(OH)的等式:;
2(3)根據(jù)(NH4)2CO3中,C、N原子個數(shù)關(guān)系,寫出一個含有c(NH4)和c(CO3)的等
++-+-式:。
命題意圖:考查學(xué)生對電荷守恒和物料守恒的認(rèn)識;考查學(xué)生分析、解決、歸納水解問題的能力。
知識依托:鹽類的水解。
2錯解分析:不清楚CO3與其所帶電荷的關(guān)系而錯解(1);不清楚H2CO3、HCO3中氫的來
源及他們與水電離的OH的關(guān)系而錯解(2);不清楚(NH4)2CO3中C、N原子個數(shù)比為1∶2,及碳、氮的具體存在形式而錯解(3)。
-解題思路:(NH4)2CO3(aq)中存在以下幾種水解和電離方程式:
2(NH4)2CO3====2NH4+CO3
H2ONH4+H2O
H+OH
NH3H2O+H
HCO3+OH
-+
+-
2CO3+H2OHCO3+H2O
H2CO3+OH
-以上所列粒子,除(NH4)2CO3外都存在,共有8種。
2雖然NH4與CO3的水解能夠相互促進(jìn),但不夠劇烈,故水解反應(yīng)不能進(jìn)行到底。222(1)由于1個CO3帶2個負(fù)電荷,即c(CO3)所帶負(fù)電荷可表示為:2c(CO3),根據(jù)正
負(fù)電荷總數(shù)相等可得答案。
+-+
(2)水電離出的H與OH是相等的,但水電離出的H不全部獨(dú)立的存在于溶液中,有的
存在于HCO3中,有的存在于H2CO3,故由水電離出的H總數(shù)可以濃度形式表示為:c(H)+
++-c(HCO3)+2c(H2CO3)。同樣,水電離出的OH也不全部獨(dú)立存在于溶液中,有的被NH4俘獲
存在于NH3H2O中,被NH4俘獲的OH數(shù)與它們結(jié)合生成的NH3H2O數(shù)是相等的,故由水電
--
離出的OH總數(shù)可以用濃度形式表示為:c(OH)+c(NH3H2O)。
(3)(NH4)2CO3中,N(N)∶N(C)=2∶1。(NH4)2CO3中的N原子,有的存在于NH4中,有的存在于NH3H2O中,其總數(shù)以濃度形式可表示為:c(NH4)+c(NH3H2O)。(NH4)2CO3中的C原
2子,有的存在于CO3中,有的存在于HCO3中,還有的存在于H2CO3中,其總數(shù)以濃度形式2可表示為:c(CO3)+c(HCO3)+c(H2CO3)。依據(jù)N、C原子個數(shù)比答案可得。
+-
答案:8
2(1)c(NH4)+c(H)====c(OH)+c(HCO3)+2c(CO3)
+-(2)c(H)+c(HCO3)+2c(H2CO3)====c(OH)+c(NH3H2O)
+-2(3)c(NH4)+c(NH3H2O)====2c(CO3)+2c(HCO3)+2c(H2CO3)
●錦囊妙計(jì)+-
一、c水(H)[或c水(OH)]的求解規(guī)律1.強(qiáng)酸溶液:
c水(H+)×c酸(H+)=Kw[或c水(H+)=
弱酸溶液中:
KW]c酸(H)c水(H+)=
KWc酸酸KW]c堿(OH)2.堿溶液中:
c水(OH-)c堿(OH-)=Kw[或c水(OH-)=
對于弱堿中的氨水溶液:
c水(OH-)=
KWc(NH3H2O)(NH3H2O)+
-3.鹽溶液中,c水(H)、c水(OH)的求解規(guī)律:
+-
(1)常溫下,強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中,c水(H)或c水(OH)的求解規(guī)律分別是
c水(OH-)=10pH-14
c水(H)=c溶液(H)+
++
ic[HA
in(n-i)-
]=10
-pH
+i1ic[HA
in(n-i)-
]i1(A代表弱酸根離子)
+-
(2)常溫下,強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中,c水(H)、c水(OH)的求解規(guī)律分別是
c水(H+)=10-pH
c水(OH-)=c溶液(OH-)+c[M(OH)n-1]
n+
(M代表弱堿陽離子)
二、有關(guān)溶液的物料守恒1.強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中:
c(H+)=c(OH-)+c(被弱堿陽離子結(jié)合的OH-)2.強(qiáng)堿弱酸鹽溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(被弱酸根結(jié)合的H+)
3.對所有鹽溶液而言都可根據(jù)溶質(zhì)的分子組成列出一個陰、陽離子濃度的關(guān)系式!駳灉珉y點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)水是一種極弱的電解質(zhì),在室溫下平均每n個水分子中只有1個分子發(fā)生電離,則n值是()
78A.10B.5.56×10
-14
C.1.0×10D.55.6
2.(★★★★)常溫下,在pH都等于9的NaOH和CH3COONa兩種溶液中,設(shè)由水電離產(chǎn)--1-1
生的OH濃度分別為AmolL與BmolL,則A與B的關(guān)系為()
-4
A.A>BB.A=10B
-4
C.B=10AD.A=B
+-13-1
3.(★★★★)在室溫下,某溶液中由水電離出的H濃度為1.0×10molL,則此溶液中一定不可能大量存在的離子組是().....
A.Fe、NO3、Cl、Na
3+
-+n-
B.Ca、HCO3、Cl、K
2+
-+-C.NH4、Fe、SO4、NO3
2+
2D.Cl、SO4、K、Na
2++
4.(★★★★★)Na3PO4(aq)中有多種分子和離子,其總數(shù)為種。試完成下列問題。
(1)寫出一個以離子濃度表示的電荷守恒等式:。
-+
(2)寫出一個含有c(OH)和c(H)的等式:。
(3)根據(jù)Na3PO4中Na、P原子個數(shù)關(guān)系,寫出一個含有c(Na)和c(PO34)的等
+式:。附:參考答案難點(diǎn)磁場
+-
提示:根據(jù)電荷守恒,可知A錯B對。根據(jù)由水電離產(chǎn)生的H和OH個數(shù)相等,可知C
+2-
對。根據(jù)Na2S中,Na個數(shù)是S的兩倍,可知D對。
答案:BCD殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
+-7-1
1.提示:常溫下,c(H)=1.0×10molL,即每升水中已電離的水的物質(zhì)的量是1.0×10mol,而每升水的物質(zhì)的量是
-7
1000g,則:-118gmoln=
1000-78
mol∶10mol=5.56×1018答案:B
2.提示:本題有兩種解法。
方法1(常規(guī)解法):NaOH(aq)中:
1.01014-1-5-1
c水(OH)=c水(H)=molL=1.0×10molL910-
+CH3COONa(aq)中:
c′水(OH-)=c′總(OH-)=10-9molL-1
-4
則A∶B=10
方法2(巧解法):NaOH(aq)中,水的電離被抑制;CH3COONa(aq)中,水的電離被促進(jìn);故A<B。
答案:B
+-13-1
3.提示:c水(H)=1.0×10molL,則該溶液可能是強(qiáng)堿性溶液,也可能是強(qiáng)酸性溶液,總之,水的電離被抑制。因而“一定不可能大量存在”是指酸性和堿性條件下都不能大量存在。
答案:BC
評注:若去掉題干中的“不可”,則選D。若去掉題干中的“一定不”,則選AD。4.提示:Na3PO4完全電離,水部分電離:
Na3PO4====3Na+PO4H2O
3+
3H+OH
+-
PO4發(fā)生系列水解:PO4+H2OHPO4+H2O
23HPO4+OHH2PO4+OH
-2-H2PO4+H2O答案:8
H3PO4+OH
-2(1)c(Na)+c(H)==c(OH)+3c(PO3)+2c(HPO)+c(HPO2444)
++-(2)c(H)+c(HPO24)+2c(H2PO4)+3c(H3PO4)==c(OH)
+-2(3)c(Na)==3c(PO34)+3c(HPO4)+3c(H2PO4)+3c(H3PO4)
+擴(kuò)展閱讀:高中化學(xué)解題方法歸納(難點(diǎn)1~6)
學(xué)而思教育學(xué)習(xí)改變命運(yùn)思考成就未來!高考網(wǎng)
高中化學(xué)解題方法歸納(難點(diǎn)1~6)
難點(diǎn)1.守恒法
守恒法是高考中常考常用的一種解題方法。系統(tǒng)學(xué)習(xí)守恒法的應(yīng)用,對提高解題速率和破解高考難題都有很大的幫助。
●難點(diǎn)磁場
請?jiān)囎鱿铝蓄}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
現(xiàn)有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3組成的混合物,將它完全溶解在540mL2.00molL-
1的H2SO4溶液中,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體8.96L。已知混合物中,F(xiàn)e、FeO、Al、Al2O3的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金屬陽離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀,至少應(yīng)加入2.70molL-1的NaOH(aq)體積是________。
提示:根據(jù)Na原子守恒和SO2守恒得如下關(guān)系:42NaOH~Na2SO4~H2SO4則:n(NaOH)=2n(H2SO4)
c(NaOH)V[NaOH(aq)]=2c(H2SO4)V[H2SO4(aq)]V[NaOH(aq)]可求。
答案:800mL
●案例探究
[例題]將CaCl2和CaBr2的混合物13.400g溶于水配成500.00mL溶液,再通入過量的Cl2,完全反應(yīng)后將溶液蒸干,得到干燥固體11.175g。則原配溶液中,c(Ca2+)∶c(Cl-)∶c(Br-)為
A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶3∶2D.2∶3∶1
命題意圖:考查學(xué)生對電荷守恒的認(rèn)識。屬化學(xué)教學(xué)中要求理解的內(nèi)容。知識依托:溶液等有關(guān)知識。
錯解分析:誤用電荷守恒:
n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-),錯選A。
解題思路:1個Ca2+所帶電荷數(shù)為2,則根據(jù)溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù),知原溶液中:
2n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-)
將各備選項(xiàng)數(shù)值代入上式進(jìn)行檢驗(yàn)可知答案。答案:D
●錦囊妙計(jì)
化學(xué)上,常用的守恒方法有以下幾種:1.電荷守恒
溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)。即:陽離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和等于陰離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和。
2.電子守恒
化學(xué)反應(yīng)中(或系列化學(xué)反應(yīng)中)氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)。3.原子守恒
系列反應(yīng)中某原子(或原子團(tuán))個數(shù)(或物質(zhì)的量)不變。以此為基礎(chǔ)可求出與該原子(或
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原子團(tuán))相關(guān)連的某些物質(zhì)的數(shù)量(如質(zhì)量)。
4.質(zhì)量守恒
包含兩項(xiàng)內(nèi)容:①質(zhì)量守恒定律;②化學(xué)反應(yīng)前后某原子(或原子團(tuán))的質(zhì)量不變。此外,還有物料平衡,將編排在第16篇水的電離中!駳灉珉y點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)將3.48gFe3O4完全溶解在100mL1.00mol/L的H2SO4(aq)中,然后加
2入K2Cr2O7(aq)25.00mL,恰好使Fe全部轉(zhuǎn)化為Fe,且Cr2O7全部轉(zhuǎn)化為Cr。則K2Cr2O7
2+
3+
3+
的物質(zhì)的量濃度為__________。
21.提示:Fe3O4中+2價鐵所失電子物質(zhì)的量與Cr2O7中+6價鉻所得電子物質(zhì)的量
相等。
3.48g232gmol12×(3-2)=0.02500L×c(Cr2O7)×(6-3)×2。
答案:0.100molL-1
2.(★★★)某露置的苛性鉀經(jīng)分析含水:7.62%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、K2CO3:2.38%、KOH:
-1
90.00%。取此樣品1.00g放入46.00mL1.00molL的HCl(aq)中,過量的HCl可用1.070mol/LKOH(aq)中和至中性,蒸發(fā)中和后的溶液可得固體_______克。
2.提示:根據(jù)Cl原子守恒得:
n(KCl)=n(HCl)=1.00molL-1×0.04600L=4.60×10-2mol,m(KCl)易求。
答案:3.43g
3.(★★★★)A、B、C三種物質(zhì)各15g,發(fā)生如下反應(yīng):A+B+CD
反應(yīng)后生成D的質(zhì)量為30g。然后在殘留物中加入10gA,反應(yīng)又繼續(xù)進(jìn)行,待反應(yīng)再次停止,反應(yīng)物中只剩余C,則下列說法正確的是()
A.第一次反應(yīng)停止時,剩余B9g
B.第一次反應(yīng)停止時,剩余C6gC.反應(yīng)中A和C的質(zhì)量比是5∶3
D.第二次反應(yīng)后,C剩余5g
3.解析:第一次反應(yīng)A不足,因?yàn)榈谝淮畏磻?yīng)后加入A又能進(jìn)行第二次反應(yīng)。第二次反應(yīng)后,只剩余C,說明A、B恰好完全反應(yīng)。則:
m反(A)∶m反(B)=(15g+10g)∶15g=5∶3
第一次反應(yīng)耗B的質(zhì)量mB為:15g∶mB=5∶3,mB=9g即第一次反應(yīng)后剩余B質(zhì)量為:15g-9g=6g?梢(A)選項(xiàng)不正確。
根據(jù)mA+mB+mC=mD,可知生成30gD時消耗C的質(zhì)量。
mC=30g-15g-9g=6g
即第一次反應(yīng)后剩余C質(zhì)量為:15g-6g=9g。又見(B)選項(xiàng)不正確。
易見反應(yīng)消耗A、B、C質(zhì)量之比為:mA∶mB∶mC=15g∶9g∶6g=5∶3∶2
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(C)選項(xiàng)不正確。
答案:D
4.(★★★★★)
(1)中學(xué)教材上圖示了NaCl晶體結(jié)構(gòu),它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同,Ni2+與最近O的核間距離為a×10cm,計(jì)算NiO晶體的密度(已知NiO摩爾質(zhì)量為74.7gmol
圖11
(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體,都存在各種缺陷,例如在某種NiO晶體中就存在如圖11所示的缺陷:一個Ni空缺,另有兩個Ni被兩個Ni所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性,但化合物中Ni和O的比值卻發(fā)生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O,試計(jì)算該晶體中Ni與Ni的離子數(shù)之比。
4.提示:由題得NiO晶體結(jié)構(gòu)(如右圖)。其體積為:V=(a×10-8cm)3
右圖向三維空間延伸,它平均擁有的Ni2+、O2-數(shù)目為:
3+
2+
2+
2+
3+
-1
2-
-8
)。
N(Ni2+)=N(O2-)=
由密度公式得:ρ(NiO)=
18×4=
12=N(NiO)
m(NiO)V(NiO)M(NiO)Vm(NiO)74.7gmol(a10-831cm)2NA。
(2)(電荷守恒法)設(shè)1molNi0.97O中含Ni3+物質(zhì)的量為x,則Ni2+的物質(zhì)的量為(0.97mol-x);根據(jù)電荷守恒得:
3x+2×(0.97mol-x)=1mol×2
1x=0.06mol
N(Ni3+)∶N(Ni2+)=0.06mol∶(0.97mol-0.06mol)=6∶91
答案:(1)
74.7gmol(a1083cm)2N
A(2)6∶91
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難點(diǎn)2.估算法
估算就是不算,估算法是通過推理、猜測得出答案的一種方法。
●難點(diǎn)磁場
不要計(jì)算,請推測下列題目的答案,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
甲、乙兩種化合物都只含X、Y兩種元素,甲、乙中X元素的百分含量分別為30.4%和25.9%。若已知甲的分子式是XY2,則乙的分子式只可能是()
A.XYB.X2YC.X2Y3D.X2Y5
解析:由于甲分子中含X:30.4%,且N(X)∶N(Y)=1∶2,現(xiàn)乙分子中含X:25.9%,小于A中X的百分含量,故可估算出乙分子中,N(X)∶N(Y)必小于1∶2,只有D選項(xiàng)中
N(X)∶N(Y)=1∶2.5符合題意。
答案:D
●案例探究
[例題]在100mL0.10molL-1的AgNO3(aq)中,加入100mL溶有2.08gBaCl2的溶液,再加入100mL溶有2.50gCuSO45H2O的溶液,充分反應(yīng)。下列說法中正確的是
A.最終得到白色沉淀和無色溶液
B.最終得到的白色沉淀是等物質(zhì)的量的兩種化合物的混合物C.混合過程中,逸出無色氣體
D.在最終得到的溶液中,c(Cu)=0.01molL
命題意圖:考查學(xué)生對離子反應(yīng)的認(rèn)識及進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的能力。
知識依托:Ba與SO2、Ag與Cl的反應(yīng)及過量計(jì)算。42+
+-2+
-1
錯解分析:數(shù)字運(yùn)算失誤。
解題思路:本題有以下兩種解法。
方法1(計(jì)算法):n(Ag+)=0.100L×0.10molL-1=0.010mol
n(Ba2+)=n(BaCl2)=
2.08g208gmol-1=0.0100mol
n(Cl-)=2n(BaCl2)=0.0200mol
n(SO2)=n(CuSO45H2O)=42.50g250gmol-1=0.0100mol
首先Cl-與Ag+發(fā)生反應(yīng)生成白色AgCl沉淀:Ag++Cl-====AgCl↓0.010mol
0.010mol
0.010mol
2反應(yīng)后剩余Cl-:0.0200mol-0.010mol=0.010mol。其次Ba2+與SO4發(fā)生反應(yīng)生成白色BaSO4沉淀:
Ba2+
+SO4====BaSO4↓
20.010mol0.010mol0.010mol
生成BaSO40.010mol。反應(yīng)后溶液中含Cu2+,其濃度為:
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c(Cu2+)=
0.010mol0.100L3=0.033molL-1
與備選項(xiàng)對照,可知答案。
方法2(估算法):最后Cu2+留在溶液中,溶液淺藍(lán)色,A項(xiàng)不可選。由CuSO45H2O的質(zhì)量是3位有效數(shù)字,及溶液的體積也是3位有效數(shù)字可推知c(Cu2+)應(yīng)為3位有效數(shù)字,D
項(xiàng)不可選。由于溶液混合時,只發(fā)生Ag與Cl、Ba與SO2的反應(yīng),所以也不會逸出氣4+
-2+
體,C項(xiàng)不可選。
答案:B
評注:就解題效率而言,估算法大大優(yōu)于計(jì)算法。
●錦囊妙計(jì)
估算法雖可大大提高解題效率,但其使用范圍有一定的局限性,絕大多數(shù)計(jì)算題是不能用估算法解決的。嘗試用估算法解題是好的,但面對每一個題都想用估算法解決,有時也會貽誤時間。
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)有規(guī)律稱:強(qiáng)酸溶液每稀釋10倍pH增加1,強(qiáng)堿溶液每稀釋10倍pH減小1,但此規(guī)律有一定的局限性。試問將pH=3的H2SO4(aq)稀釋105,其pH為()
A.8B.7C.2D.3
1.提示:酸不可能稀釋為堿,也不可能稀釋后pH變小或不變。答案:B
2.(★★★★)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.052(5.2%)的NaOH(aq)1L(密度為1.06gcm-3)用鉑電極電解,當(dāng)溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變了0.010(1.0%)時停止電解,則此時溶液中應(yīng)符合的關(guān)系是()
ABCDNaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.062(6.2%)0.062(6.2%)0.042(4.2%)0.042(4.2%)陽極析出物的質(zhì)量/g陰極析出物的質(zhì)量/g191521.29.4152199.41.22.解析:電解NaOH(aq)的實(shí)質(zhì)是電解水。隨溶液中水的減少,w(NaOH)逐漸增大,因而C、D項(xiàng)不可選。電解時陽極產(chǎn)生O2,陰極產(chǎn)生H2,其質(zhì)量前者大,后者小,故B項(xiàng)為正確答案。
答案:B
MR23.(★★★★)氫型陽離子交換樹脂的主要反應(yīng)可用下式表示:2RH+M2++2H+,若將100mL水經(jīng)過氫型陽離子交換樹脂交換后,流出液用0.10molL-1的NaOH溶液中和,完全反應(yīng)后用去NaOH溶液20mL,若此水中存在的陽離子只有Ca2+,則100mL水中含有Ca為()
A.20.03mg
B.40mg
122+
12C.80.16mgD.160.32mg
3.提示:由題意:n(Ca2+)=n(H+)=n(NaOH),根據(jù)數(shù)據(jù)可斷定n(Ca2+)數(shù)值為兩
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位有效數(shù)字。又:m(Ca2+)=n(Ca2+)×M(Ca2+),則m(Ca2+)數(shù)值為兩位有效數(shù)字。
答案:B
4.(★★★★★)圖21中橫坐標(biāo)表示完全燃燒時耗用可燃?xì)怏wX(X=A、B、C)的物質(zhì)的量n(X),縱坐標(biāo)表示消耗O2的物質(zhì)的量n(O2),A、B是兩種可燃性氣體,C是A、B的混合氣體,則C中:n(A)∶n(B)為()
A.2∶1C.1∶1
B.1∶2D.任意
4.提示:首先排除任意比。由圖可知:1molA耗用0.5
molO2,1molB耗用2molO2;若A、B以1∶1混合,則1molC耗用1.25molO2,而圖中1molC耗用1molO2,可見A、B混合物中,n(A)∶n(B)>1∶1。觀察備選項(xiàng)可知答案。
答案:A
難點(diǎn)3.差量法
利用化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)間所出現(xiàn)象的差量關(guān)系解決化學(xué)問題的方法就是差量法!耠y點(diǎn)磁場
請?jiān)囎鱿铝蓄}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
在天平左右兩盤上各放一只同等規(guī)格的燒杯,燒杯內(nèi)均盛有1.00molL-1的H2SO4(aq)100.0mL,調(diào)節(jié)天平使其處于平衡狀態(tài),然后向兩只燒杯內(nèi)分別放入少量的鎂粉和鋁粉(設(shè)..鎂、鋁的質(zhì)量分別為ag和bg),假定反應(yīng)后天平仍處于平衡狀態(tài),則:
(1)a、b應(yīng)滿足的關(guān)系式為;
(2)a、b的取值范圍為。提示:題設(shè)條件下,H2SO4過量,則:Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑Δm24g
a241mol
mol
2g11a1222g
gag2Al54g
+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑
b18
8b9Δm48g
g3mol
mol
8b9
11126g
bg由反應(yīng)前后天平都平衡得:a,即:32b=33a①
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由H2SO4過量知:a24b18<0.100①
<0.100②
①②聯(lián)立,解得:b<2.48。不滿足③,舍去。①③聯(lián)立,解得:a<1.75。滿足②,為正確答案。答案:(1)32b=33a(2)a<1.75b<1.80
●案例探究
[例題]將上題中的:“少量鎂粉和鋁粉”改為:少量鎂粉、過量鋁粉,其他不變,..試求之。
命題意圖:考查學(xué)生應(yīng)用差量進(jìn)行過量計(jì)算的能力。知識依托:Mg、Al與H2SO4的反應(yīng);過量計(jì)算。
錯解分析:應(yīng)用過量物質(zhì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得出錯誤的結(jié)果,忽視有效計(jì)算得出不確切的答案。
解題思路:反應(yīng)前后天平都平衡,表明兩燒杯內(nèi)質(zhì)量凈增數(shù)值相等。則可根據(jù)反應(yīng)前后的質(zhì)量差進(jìn)行計(jì)算。
n(H2SO4)=1.00molL-1×0.100L=0.100mol
Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑Δm24g1mol2g22gag
a24mol
11a12g
2Al+3H2SO4====Al2(SO4)3+3H2↑54g
3mol
6g1.80g0.100mol
0.200g
(波紋線上為求出數(shù)值,下同)。根據(jù)題意:①
a24<0.100
11a12
(H2SO4過量)(Al過量)
(凈增值相等)
②b>1.80
③bg-0.200g=g
由①③得:b<2.40,結(jié)合②可知b的范圍。由②③得:a>1.75,結(jié)合①可知a的范圍。答案:(1)11a=12b-2.40(2)1.75<a<2.40,1.80<b<2.40●錦囊妙計(jì)
遇到下列情形,可嘗試用“差量法”解題:1.反應(yīng)前后固體或液體的質(zhì)量發(fā)生變化時;
2.反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)、密度、物質(zhì)的量、體積等發(fā)生變化時。●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)10.0mL某氣態(tài)烴在50.0mLO2中充分燃燒,得到液態(tài)水和35.0mL的
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氣體混合物(所有氣體的體積都是在同溫同壓下測得的),則該氣態(tài)烴可能是()
A.CH4B.C2H6
1.提示:用體積差進(jìn)行計(jì)算:CxHy(g)+(x+1L
y4點(diǎn)燃
C.C3H8
y2D.C3H6
)O2(g)點(diǎn)燃xCO2(g)+
H2O(l)
V前-V后
1+
y410.0L
y=6。答案:BD
25.0L
2.(★★★★)用H2還原xgCuO,當(dāng)大部分固體變紅時停止加熱,冷卻后得殘留固體
yg,共用掉zgH2,此時生成水的質(zhì)量為()
A.89(x-y)gB.
98(x-y)gC.9zgD.
940zg
2.提示:用固體質(zhì)量差進(jìn)行計(jì)算:
H2+CuOCu+H2O
80g
Δm
16g
64g18g
98(xy)gxg-yg
不可用zgH2進(jìn)行計(jì)算,因?yàn)橛玫舻腍2并非全都參加了反應(yīng);不可只用xg進(jìn)行計(jì)算,因?yàn)镃uO未全部參加反應(yīng);不可只用yg進(jìn)行計(jì)算,因?yàn)閥g是CuO和Cu的質(zhì)量和。
答案:B
3.(★★★★)總壓強(qiáng)為3.0×107Pa時,N2、H2混合氣體(體積之比為1∶3)通入合成
7塔中,反應(yīng)達(dá)平衡時,壓強(qiáng)降為2.5×10Pa,則平衡時混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)為()
A.35%
B.30%
C.14D.
153.提示:本題有多種解法,根據(jù)壓強(qiáng)差計(jì)算尤為簡捷:由于恒溫恒容下,氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比,所以:
N2+3H213
高溫、高壓催化劑
2NH32Δp
23.0×107Pa-2.5×107Pa,
p(NH3)
p(NH3)=0.5×107Pa,
(NH3)=
0.5102.51077PaPa=
15。
答案:D
4.(★★★★★)已知NH3和Cl2相遇,發(fā)生下列反應(yīng):
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①8NH3+3Cl2====N2+6NH4Cl(NH3過量)
②2NH3+3Cl2====N2+6HCl(Cl2過量)
今向過量的NH3中通入少量的Cl2。若開始時Cl2、NH3混和氣體中Cl2的體積分?jǐn)?shù)為x,混合氣體反應(yīng)前后的體積分別是aL和yL。則:
(1)x的取值范圍是__________________;
(2)y與x的函數(shù)關(guān)系是__________________。4.解析:NH3過量,Cl2不足,只發(fā)生反應(yīng)①:8NH3+3Cl2====N2+6NH4Cl8L3L1L
8ax3ΔV
10L
10ax3LaLx8ax3ax3L
311L
則:<a(1-x)L
10ax3x<
yL=aL-L。
10ax3答案:(1)0<x<3/11(2)y=a-
難點(diǎn)4.和量法
與差量法相反,為解決問題方便,有時需要將多個反應(yīng)物(或生成物)合在一起進(jìn)行計(jì)算!耠y點(diǎn)磁場
用和量法嘗試解下列題目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
在密閉容器中,放入(NH4)2CO3和NaOH的固體混合物共19.6g,將容器加熱到250℃,充分反應(yīng)后,排出容器中的氣體,冷卻稱得剩余固體質(zhì)量為12.6g。則原混合物中(NH4)2CO3和NaOH的物質(zhì)的量之比為()
A.>1∶2C.<1∶2
B.=1∶2
D.以上答案都不正確
提示:固體混合物失重:19.6g-12.6g=7.0g,題設(shè)條件下發(fā)生的反應(yīng)為:(NH4)2CO32NH3↑+H2O↑+CO2↑
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O↑
當(dāng)(NH4)2CO3與NaOH恰好完全反應(yīng)時,固體失重7.0g,所需混合物的質(zhì)量可求:
因?yàn)?7.6g<19.6g,所以NaOH過量。答案:C
●案例探究
[例題]18.4gNaOH和NaHCO3固體混合物,在密閉容器中加熱到約250℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體,冷卻,稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g。試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量
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分?jǐn)?shù)。
命題意圖:考查學(xué)生的過量判斷能力,及計(jì)算混合物所含成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的能力。知識依托:NaHCO3的不穩(wěn)定性及堿與酸性氣體的反應(yīng)。錯解分析:過量判斷失誤,導(dǎo)致計(jì)算過程和計(jì)算結(jié)果錯誤。
解題思路:發(fā)生的反應(yīng)有:①2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,
②2NaOH+CO2Na2CO3+H2O(加熱條件下,不生成NaHCO3)
通過極限思維可知,原固體混合物中,NaHCO3含量越大,固體失重越大,NaOH含量越大,固體失重越小。
判斷NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2能否被NaOH完全吸收是解決問題的關(guān)鍵,這首先需要寫出NaHCO3與NaOH恰好完全反應(yīng)的化學(xué)方程式。
題設(shè)條件下,固體失重:18.4g-16.6g=1.8g。
設(shè)固體失重1.8g需恰好完全反應(yīng)的NaHCO3和NaOH混合物質(zhì)量為x,則:
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
124gx
18g
1.8g
x=124g1.8g18g=12.4g<18.4g
可見,題設(shè)條件下反應(yīng)發(fā)生后NaOH過量,過量NaOH質(zhì)量為:18.4g-12.4g=6.0g,參加反應(yīng)的NaOH質(zhì)量為:
12.4g124gmol-1×40.0gmol-1=4.00g,
原混合物中NaOH質(zhì)量為:6.0g+4.00g=10.0g,
w(NaOH)=
10.0g18.4g×100%=54.3%。
答案:54.3%。
●錦囊妙計(jì)
遇到以下情形,可嘗試用和量法解題:
1.已知混合物反應(yīng)前后質(zhì)量,求混合物所含成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)時;
2.已知反應(yīng)前后混合氣體的體積,求混合物所含成分體積分?jǐn)?shù)時;3.求反應(yīng)前后氣體的壓強(qiáng)比、物質(zhì)的量比或體積比時。
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)某溫度下,在體積一定的密閉容器中適量的NH3(g)和Cl2(g)恰好完全反應(yīng)。若反應(yīng)產(chǎn)物只有N2(g)和NH4Cl(s),則反應(yīng)前后容器中壓強(qiáng)比應(yīng)接近于()
A.1∶11
B.11∶1
C.7∶1
D.11∶7
2.(★★★)Na2CO3(s)和NaHCO3(s)的混合物190.0g,加熱至質(zhì)量不再減少為止,稱量所得固體質(zhì)量為128.0g。則原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________。
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w(Na2CO3)=
190.0g168.0g190.0g=11.58%。
答案:11.58%
3.(★★★★)取6.60gNaHCO3和Na2O2的固體混合物,在密閉容器中加熱到250℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體,冷卻后稱得固體質(zhì)量為5.30g。計(jì)算原混合物中Na2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
3.解析:發(fā)生的反應(yīng)有:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑;2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2。若Na2O2不足,則Na2O2先吸收CO2,再吸收H2O。
首先確定水是否參加了反應(yīng)。
題設(shè)條件下,固體失重:6.60g-5.30g=1.30g。
當(dāng)Na2O2與NaHCO3分解生成的CO2恰好完全反應(yīng)時,設(shè)固體失重1.30g需這樣的混合物質(zhì)量為x。則:
可見,原混合物中Na2O2并未將NaHCO3分解生成的CO2全部吸收,也就未吸收H2O。設(shè)原混合物中NaHCO3、Na2O2的物質(zhì)的量分別是a、b,則:
aNaHCO3+bNa2O2====
a2b2Na2CO3+
a2b2CO2↑+
a2H2O+
b2O2↑
84.0a+78.0b=6.60(原混合物質(zhì)量)106×a+2b2=5.30
(剩余固體質(zhì)量)
1解得:b=0.0200mol(a可不求出)
w(Na2O2)=
78.0gmol0.0200mol6.60g×100%=23.6%。
答案:23.6%
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4.(★★★★★)在一密閉容器中,放入(NH4)2CO3和NaOH兩種固體共Ag將容器加熱到200℃,經(jīng)充分反應(yīng)后排出其中氣體,冷卻稱得剩余固體質(zhì)量為Bg,求出不同組合范圍內(nèi)的(NH4)2CO3和NaOH的質(zhì)量填入下表。A與B關(guān)系m[(NH4)2CO3]m(NaOH)
4.解析:加熱時,容器內(nèi)發(fā)生以下反應(yīng):
(NH4)2CO32NH3↑+H2O+CO2↑
①2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O②
當(dāng)①反應(yīng)生成的CO2與NaOH固體完全反應(yīng)時,可認(rèn)為發(fā)生了以下反應(yīng):
(NH4)2CO3+2NaOH2NH3↑+2H2O+Na2CO3③
(1)當(dāng)③反應(yīng)發(fā)生,且(NH4)2CO3和NaOH恰好完全反應(yīng)時,
即當(dāng)A=
88B53g時:
m[(NH96A4)2CO3]=176g=
6A11g,或m[(NH4)2CO96B3]=
106g=
4853Bg;
m[NaOH]=
80A5A80B176g=
11g或m(NaOH)=
40B106g53g。
(2)當(dāng)A>
88B53時,③反應(yīng)發(fā)生,(NH4)2CO3過量,這時同時有①反應(yīng)單獨(dú)發(fā)生。(NH4)2CO3+2NaOH2NH3↑+2H2O+Na2CO3
80g
106g
80B106g
Bgm(NaOH)=
80Bg=40Bg;m[(NH40B106534)2CO3]=(A-53)g。
(3)當(dāng)A<
88B53時,③反應(yīng)發(fā)生,且NaOH過量。
(NH4)2CO3+2NaOH2NH3↑+2H2O↑+Na2CO3
Δm96g
80g106g70g
96(AB)70g
(A-B)g
18學(xué)而思教育學(xué)習(xí)改變命運(yùn)思考成就未來!高考網(wǎng)
m[(NH4)2CO3]=
96(AB)7035g=
48(AB)3535g;g。
m(NaOH)=Ag-
答案:
48(AB)g=
48B13AA與B關(guān)系A(chǔ)=88B5388B5388B53m[(NH4)2CO3]6A11g或48B5353g5A11m(NaOH)g或40B53gA>A<Ag-40Bgg40B5335gg48(AB)3548B13A難點(diǎn)5.設(shè)一法
設(shè)一法是賦值法的一種,是解決無數(shù)值或缺數(shù)值計(jì)算的常用方法!耠y點(diǎn)磁場
請?jiān)囎鱿铝蓄}目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。
現(xiàn)向1.06g含雜質(zhì)的碳酸鈉樣品中加入過量的氯化氫溶液,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下干燥純凈的氣體2.20L,則該碳酸鈉樣品中所含雜質(zhì)可能是
A.碳酸鋇和碳酸鉀C.碳酸氫鈉和碳酸氫鉀
B.碳酸鉀和碳酸氫鈉D.碳酸鈣和碳酸鋅
●案例探究
[例題]嗎啡和海洛因都是嚴(yán)格查禁的毒品。
(1)嗎啡中含碳0.7158(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)、氫0.0667、氮0.0491,其余為氧。已知其相對分子質(zhì)量不超過300,試求:
①嗎啡的相對分子質(zhì)量;②嗎啡的分子式。
(2)已知海洛因是嗎啡的二乙酸酯,試求:
①海洛因的相對分子質(zhì)量;②海洛因的分子式。
命題意圖:考查學(xué)生根據(jù)物質(zhì)內(nèi)所含元素質(zhì)量分?jǐn)?shù),確定物質(zhì)化學(xué)式的能力。知識依托:元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與化學(xué)式的關(guān)系。
錯解分析:不注意有效數(shù)字的位數(shù),有效數(shù)字取舍不合理,再根據(jù)原子個數(shù)比列式就會得出錯誤的結(jié)果。
解題思路:(1)由嗎啡中各元素的含量和相對分子質(zhì)量,可以斷定嗎啡分子中所含N原子數(shù)最少,設(shè)嗎啡分子中含有1個N原子,則:
Mr(嗎啡)=14.0/0.0491=285<300
符合題意;若嗎啡分子中含有2個N原子,則:Mr(嗎啡)=28.0/0.0491=570>300
不符合題意。嗎啡分子中含有2個以上的N原子更不可能,可見嗎啡分子中只含有一個N原子,且嗎啡的相對分子質(zhì)量為285。
嗎啡分子中所含C、H、O原子個數(shù)分別為:N(C)=285×0.7158÷12.0=17.0
N(H)=285×0.0667÷1.00=19.0
N(O)=285(1.0000-0.7158-0.0667-0.0491)÷16.0=3.00
嗎啡的分子式為:C17H19NO3。
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(2)生成二乙酸酯的反應(yīng)可表示為:
R(OH)2+2HOOCCH3R(OOCCH3)2+2H2O
顯然,海洛因分子比嗎啡分子多了2個C2H2O基團(tuán),則海洛因的分子式為:
C17H19NO3+2C2H2O====C21H23NO5海洛因的相對分子質(zhì)量為:
Mr(海洛因)=12×21+1×23+14×1+16×5=369。
答案:(1)①285;②C17H19NO3。(2)①369;②C21H23NO5!皴\囊妙計(jì)
遇到下列情況,可用設(shè)一法:1.c、w、ρ間的相互轉(zhuǎn)化;2.根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)確定化學(xué)式;3.確定樣品中雜質(zhì)的成分!駳灉珉y點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)某硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為cmolL-1,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為w,試求此溶液的密度。
2.(★★★)已知某硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度為0.050molL-1,密度為1.08gcm-3
,試求該溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
3.(★★★★)稱取可能含有Na、Mg、Al、Fe的金屬混合物12g,放入足量鹽酸中,可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為11.2L,據(jù)此回答下列問題:
(1)以上四種金屬,一定含有的是__________________;
(2)以上四種金屬,可能含有的是__________________;(3)能否確定一定不含有某種金屬?
4.(★★★★★)1924年,我國藥物學(xué)家從中藥麻黃中提出了麻黃素,并證明麻黃素具有平喘作用。將其予以合成,制作中成藥,可解除哮喘病人的痛苦。
取10.0g麻黃素完全燃燒可得到26.67gCO2和8.18gH2O,并測得麻黃素中含N:8.48%。
(1)試確定麻黃素的最簡式__________________。
(2)若確定麻黃素的分子式還缺少一個條件,該條件是__________________。附:參考答案
難點(diǎn)磁場
解析:若為1.06g純凈的碳酸鈉經(jīng)題設(shè)過程可得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下干燥純凈的氣體2.24L;而題設(shè)條件下,1.06g含雜質(zhì)的碳酸鈉樣品僅得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下干燥純凈的氣體2.20L,可見,等質(zhì)量的碳酸鈉和雜質(zhì)分別與過量鹽酸作用,碳酸鈉產(chǎn)生二氧化碳多,雜質(zhì)產(chǎn)生二氧化碳少;則題設(shè)條件下產(chǎn)生等量的二氧化碳?xì)怏w所需碳酸鈉的質(zhì)量小,所需雜質(zhì)質(zhì)量大。
為方便計(jì)算,設(shè)生成1mol二氧化碳,則需要題中所列物質(zhì)的質(zhì)量分別是:
Na2CO3~CO2
BaCO3~CO2
K2CO3~CO2NaHCO3~CO2
84g
1mol
106g1molKHCO3~CO2100g
1mol
197g1mol
CaCO3~CO2100g1mol
138g1mol
ZnCO3~CO2125g
1mol
所需碳酸鋇和碳酸鉀的質(zhì)量都大于碳酸鈉的質(zhì)量,A項(xiàng)可選;所需碳酸氫鈉和碳酸氫鉀的質(zhì)量都小于碳酸鈉的質(zhì)量,C項(xiàng)不可選;生成1mol二氧化碳所需碳酸鉀和碳酸氫鈉混合物的質(zhì)量介于84g~138g之間,所需碳酸鈣和碳酸鋅混合物的質(zhì)量介于100g~125g之間,都有小于106g的可能,故B、D項(xiàng)都不可選。
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答案:A
殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.提示:設(shè)H2SO4(aq)的體積為1L,則:
m(硫酸溶液)=cmolL-1×1L×98gmol-1÷w=98c/wg
硫酸溶液的密度為:ρ(硫酸溶液)=98c/wg÷1000mL=0.098c/wgcm-3答案:
0.098cwgcm
-3
2.提示:為方便計(jì)算,設(shè)有硫酸銅溶液1L,則硫酸銅的質(zhì)量為:m(硫酸銅)=0.050molL-1×1L×160gmol-1=8.0g
硫酸銅溶液的質(zhì)量為:m(硫酸銅溶液)=1.08gcm-3×1000mL=1.08×10-3g硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:w(硫酸銅)=8.0g÷(1.08×10g)=0.0074(或0.0073)。答案:0.0074(或0.0073)
3.提示:摩爾電子質(zhì)量法(設(shè)一法的一種):金屬的摩爾電子質(zhì)量是指金屬在反應(yīng)中失去單位物質(zhì)的量的電子的質(zhì)量,其單位通常用gmol-1表示。由題意:
3n(H2)=
11.2L22.4Lmol-1=0.500mol
反應(yīng)中得失電子的物質(zhì)的量為:n(e-)=1.00mol則:
物質(zhì)摩爾電子質(zhì)量gmol-1Na23Mg12Al9Fe28混合物12混合物的平均摩爾電子質(zhì)量為12gmol-1,則一定含有比其摩爾電子質(zhì)量小的物質(zhì)(Al),也一定含有比其摩爾電子質(zhì)量大的物質(zhì)(Na或Fe,不能確定),是否含Mg也不能確定。
答案:(1)Al(2)Mg、Fe、Na(3)不能
4.提示:設(shè)麻黃素分子中含有1個N原子,則:
M(麻黃素)=
14.0gmol0.0848-1=165gmol-1
由于:n(CO2)=
26.67g44.00gmol-1=0.6061mol
n(H2O)=
8.18g18.0gmol-1=0.454mol
則1mol麻黃素中:n(C)=
0.6061mol10.0g×165g=10.0mol,
n(H)=
0.4541mol10.0g×165g×2=15.0mol
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再設(shè)麻黃素的分子式為:C10H15NOx,則x=
165g12.0gmol110.0mol1.00gmol115.0mol14.0gmol111.00mol16.0gmol=1.000mol
最簡式可得。借鑒例題可知(2)答案,但已知麻黃素的式量范圍不一定能求出麻黃素的化學(xué)式。
答案:(1)C10H15NO(2)M(麻黃素)(即麻黃素的式量)
難點(diǎn)6.奇偶數(shù)法
奇偶數(shù)法是利用數(shù)字間的奇、偶性規(guī)律,探討試題答案的一種巧解方法。●難點(diǎn)磁場
試?yán)脭?shù)字間的奇偶性規(guī)律巧解下面題目,然后自我界定學(xué)習(xí)本篇是否需要。某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng),假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2∶1時,還原產(chǎn)物是()A.NO2B.NOC.N2O
D.N2
●案例探究[例題]若短周期中的兩種元素可以形成原子個數(shù)比為2∶3的化合物,則這兩種元素的原子序數(shù)之差不可能是
A.1
B.3
C.5
D.6
命題意圖:主要考查學(xué)生對元素周期表“奇偶數(shù)”規(guī)律的認(rèn)識或考查學(xué)生對元素周期表特殊元素性質(zhì)的認(rèn)識。
知識依托:元素周期表。
錯解分析:不了解元素周期表的奇偶性規(guī)律,利用其他方法解題得出錯誤答案。解題思路:本題有多種解題方法,其中最簡捷的是奇偶數(shù)法。方法1(枚舉法):ⅡA族元素Be、Mg與ⅤA族元素N、P形成的化合物符合題干要求,其中Mg3N2中Mg與N原子序數(shù)差5。ⅢA族元素B、Al與ⅥA族元素O、S形成的化合物亦符合題干要求,其中Al2O3中Al與O原子序數(shù)差5,Al2S3中Al與S原子序數(shù)差3。欲找差值為1的化合物,需從變價元素中找,如N2O3中N與O原子序數(shù)差1。選D項(xiàng)。
方法2(奇偶數(shù)法):由于兩種元素形成的化合物中原子個數(shù)之比為2∶3,則可斷定一種元素處于奇數(shù)族,另一種元素處于偶數(shù)族,奇數(shù)族原子序數(shù)為奇數(shù),偶數(shù)族為偶數(shù),奇數(shù)與偶數(shù)差值是奇數(shù)。觀察備選項(xiàng),可知選D項(xiàng)。
答案:D
●錦囊妙計(jì)
下列問題的解決過程中,可能用到奇偶數(shù)法:1.某些化學(xué)方程式的配平;
2.化合物的分子式與原子序數(shù)的推定;3.化學(xué)反應(yīng)中化合價的升降數(shù)值;4.化合價與分子式的關(guān)系;5.有機(jī)分子中H等原子的個數(shù)!駳灉珉y點(diǎn)訓(xùn)練
1.(★★★)配平下列化學(xué)方程式:(1)_____PH3====_____P+_____H2
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(2)_____NH3+____NO====_____N2+______H2O
2.(★★★★)單質(zhì)M能和熱濃硫酸反應(yīng),若參加反應(yīng)的單質(zhì)與H2SO4的物質(zhì)的量之比為1∶4,則該元素在反應(yīng)后顯示的化合價可能是()
A.+4B.+3C.+2D.+1
3.(★★★★)某金屬元素R最高價氟化物的相對分子質(zhì)量為M1,其最高價硫酸鹽的相對分子質(zhì)量為M2。設(shè)此元素最高正價為n,則n與M1、M2的關(guān)系可能是()
A.n=(M2-2M1)/58
B.n=(M2-M1)/29
C.n=(2M2-M1)/58D.n=(M2-M1)/58O4.(★★★★★)已知某有機(jī)物A的式量為128。(1)若A物質(zhì)中只含有碳、氫、氧三種元素,且A分子中含有一個酯的結(jié)構(gòu)(CO),則A的分子式為__________,結(jié)構(gòu)簡式為____________(任寫出一種)。
(2)若A物質(zhì)中只含有碳、氫、氮三種元素,且A分子中氮原子數(shù)目最少,則A的分子式為__________,若A分子中有一個由氮原子和其他碳原子形成的六元環(huán),則A的結(jié)構(gòu)簡式為__________(任寫一種)。
附:參考答案難點(diǎn)磁場
解析:由題意知,2個金屬原子失去的電子,將被1個HNO3分子中+5價的N原子得到,由于2個金屬原子失去的電子數(shù)一定是偶數(shù),所以得到偶數(shù)個電子的這個+5價的N原子反應(yīng)后化合價一定是奇數(shù)。與備選項(xiàng)對照,可知C項(xiàng)可選。
答案:C
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1.(1)223(2)4656
2.解析:單質(zhì)M和熱濃H2SO4反應(yīng),H2SO4被還原為SO2,硫元素化合價降低總數(shù)必為偶數(shù),則M元素化合價升高總數(shù)必為偶數(shù)。由題意知:n(M)∶n(H2SO4)=1∶4,可見M化合價變化應(yīng)為偶數(shù),這樣可淘汰B、D項(xiàng)選項(xiàng)。具體分析A、C知A項(xiàng)(如單質(zhì)碳)可選,而C項(xiàng)不可選。
答案:A
3.解析:此題須討論n為奇、偶數(shù)兩種情況。
(1)若n為奇數(shù),則其氟化物和硫酸鹽的化學(xué)式分別是:RFn、R2(SO4)n。
。(2)若n是偶數(shù),則其氟化物和硫酸鹽的化學(xué)式分別是:RFn、R(SO4)n2。
答案:AB
4.提示:(1)含有一個酯鍵的A的分子式為C7H12O2,其結(jié)構(gòu)有多種,如:
(2)A式量128是偶數(shù),決定了A分子中氮原子數(shù)目是偶數(shù),因?yàn)楫?dāng)A分子中氮原子數(shù)目是奇數(shù)時,不論氮原子存在于硝基還是氨基中,A式量都是奇數(shù)。則A分子中最少含
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有2個氮原子,A分子式可為C7H16N2,其結(jié)構(gòu)簡式有多種,如:
18友情提示:本文中關(guān)于《高中化學(xué)解題方法歸納難點(diǎn)16水的電離》給出的范例僅供您參考拓展思維使用,高中化學(xué)解題方法歸納難點(diǎn)16水的電離:該篇文章建議您自主創(chuàng)作。
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