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化學復習從計算開始
化學計算歷來是化學習題中的一大難點;瘜W計算不等于數學計算,必須在化學知識和原理的基礎上進行。化學計算內容包括:關于混合物的計算、關鍵元素量的守恒、化合價升降平衡原理應用、反應過程中差量的利用、結合討論進行的計算等。
一些化學計算的答案不是唯一的,可能有多個答案,更有一些計算題的答案是某物質的取值范圍的函數。這些計算可能與實際生活、生產情況更加相符。這類題目的分析比較復雜,難度自然比單一答案的計算題高。
如果幾步化學反應連續進行,化學計算的工作量會成倍提高。碰到這種情況,必須盡可能設法省略中間過程,以期達到事半功倍的效率。這類化學計算對計算技巧的要求很高。
例1往某種BaCl2溶液中逐滴加入密度為1.28 g / m L的硫酸溶液,恰好完全反應。過濾,濾液的質量恰好與原BaCl2溶液質量相等。此硫酸溶液的物質的量濃度為____mol / L。
解析據題義,BaSO4沉淀的質量與硫酸溶液的質量相等,即硫酸溶液中SO42-的質量分數為96/(96+137),其濃度為例2高爐煤氣的平均組成(體積分數)為:CO-0.28,CO2-0.10、N2-0.58、其它-0.04。生產1000 kg生鐵耗用石灰石250 kg,排放煤氣2400 m 3(標準狀況)。計算:(1)生產1000 kg生鐵至少需要多少千克焦炭?
(2)高爐煤氣所需O2來源于空氣。生產1000 kg生鐵需要提供多少立方米(標準狀況)空氣?(設空氣中O2和N2的體積分數分別為0.20和0.80。)解析(1)250 kg Ca CO 32.5 kmol,排放CO256 m 3。2400 m 3煤氣含C O672 m 3、CO2240 m 3,即有672 m 3CO和184 m 3CO2由焦炭生成,炭的質量為:(2)據N2的來源計算(不能依據氧元素計算,因為氧元素部分來自鐵氧化物):2400×0.58×(5/4)=1740 m 3例3使一定量的PH3和H2的混合氣體依次通過兩支加熱的硬質玻璃管,第一支玻管中裝有銅屑,第二支玻管中裝有氧化銅。氣體在第一支玻管中發生如下反應:2PH3+3 Cu=Cu3P2+3H2玻管質量增加4.96 g;第二支玻管中通過氣體后質量減小5.76 g。求原混合氣中PH3和H2的物質的量比。解析第二支試管中氧化銅失去的質量為氧元素,其物質的量是5.76/16=0.36 mol,與氧元素結合成H2O的是氫元素,相當于H2亦為0.36 mol。
第一支試管獲得的質量是磷元素,其物質的量為4.96/31=0.16 mol,即原PH3為0.16 mol,它釋放的H2為0.24 mol,原H2則為0.36-0.24=0.12 mol。
答4:3例4A是飽和一元醇,B是飽和二元醇,兩種分子中所含碳原子數相同。3.475 g A和B的混合液與足量金屬鈉反應,標準狀況下最多能放出1.12 L氫氣。求:(1)A、B的分子式分別為________(2)A的質量為____g解析1.12 LH 2來自0.1 mol羥基氫,推知每1 mol羥基相當于混合醇34.75 g。定一元醇為乙醇,二元醇為乙二醇,因為前者每提供1 mol羥基為46g,后者每提供1 mol羥基為62/2=31 g,31<34.75<46。可解得乙醇為0.025 mol。
例7鋅粉、鋁粉、鐵粉、鎂粉的混合物ag與一定質量的溶質質量分數為25%的稀硫酸恰好完全反應,蒸發水分后得到固體C(不含結晶水)bg。求反應過程生成的H2的質量。解析a是金屬的質量,b是硫酸鹽的質量,(b-a)是所有參加反應的硫酸根的質量,每有96g硫酸根,就有2g氫氣放出。
例8兩種相鄰的飽和一元脂肪酸同系物共4.48 g與足量乙醇發生酯化反應,質量可由4.48 g增重43.75%。兩種酸分別的是____、____;兩者的物質的量之比是____。
解析本題告知了反應前后有機物的質量差。每摩爾一元酸與乙醇酯化,質量總是增加28(=46-18)g,實例中質量增加1.96(=4.48×43.75%)g,說明混合酸的物質的量為0.07(=1.96/28)mol,其平均相對分子質量為64(=4.48/0.07)。46和18分別是乙醇和水的摩爾質量。
答乙酸、丙酸;5:2
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