水解反應(yīng)及其原理

1、在思想光輝的照耀下解題分散例1相同條件下，對(duì)環(huán)境污染程度最小的是。(A)液化氣(B)煤油(C)煤餅(D)木柴氣體分散度最好，燃燒最完全。都是常見的燃料，這里首先考慮的不是“有毒成分”。答：A例2A、B、C、D等物質(zhì)皆易溶于水，且在水溶液中存在如下平衡。加水稀釋后，平衡一定向 正反應(yīng)方向移動(dòng)的是。(A)A+B = C+D (B)A+H O = C+D (C)A+B = C+H O (D)A+2B+2H O = C在水溶液中，HO可能是雙重身份，既是溶劑又是反應(yīng)物(或生成物)。注意，它首先是溶劑， .、 、/ _ 、 、 ， ， , 自身的“濃度”變化是應(yīng)該忽略不計(jì)的。答：B例3許多元素的單質(zhì)或化

2、合物易溶于同一元素的鹽(或酸)溶液及熔融體中，如I易溶于KI 溶液，KF易溶于液態(tài)HF中等。下列工業(yè)生產(chǎn)過程應(yīng)用了類似的溶解原理的是。 2(A)制發(fā)煙硫酸(B)合成氨(C)煉鋁(D)煉鐵這是什么原理？投親靠友原理。類似的例子有：濃硫酸吸收so3、氧化鋁溶于冰品石、硫磺在CS中易溶、苯酚易溶于苯、Fe(OH)膠粒吸附Fe3+等。3答：AC3例4海水總量極大，金、鈾等微量元素在海水中的總量自然也大，但從海水中獲取這些微量元素 的成本很高。成本最高的步驟在于。(A)從海水中富集含微量元素的化合物(B)使含微量元素的離子沉淀(C)對(duì)微量元素化合物進(jìn)行電解(D)對(duì)含微量元素的混合物進(jìn)行提純微量元素的特殊

3、性就在“微量”二字。Mg2+不微量吧，從海水中提取它也要通過沉淀和電解。 答：A例5 “熵”可被解釋為“混亂度”，它的符號(hào)是S。過程的混亂度增加，即 S0。下列變化中， S0的是。(A)2NO2 (g) - * (g)+2O2 (g)(B)2IBr(g)-I2 (s)+Br2 (l)(C)(NH2) CO (s) - 2NH (g)+H O(g)+CO (g) (D)C H (S) -CH (l) 混亂2在這里是分散的同義詞。26 66 6答：B例6為什么有那么多的化學(xué)反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的？答：化學(xué)反應(yīng)需要微粒間充分接觸和碰撞，這就需要物質(zhì)的微粒充分分散。水是一種非常理想 且來源廣泛、取用方

4、便的分散劑。例7自然界最常見、最實(shí)用、來源最廣泛、最容易獲取的分散劑莫過于 和。 答：水空氣“部分”電離例1某磷酸的物質(zhì)的量濃度為1.3mol/L，此溶液中氫離子濃度接近 mol/L。(A)4 (B)3 (C)1 (D)0.1弱酸是“部分電離”，而且是“極少部分”。答：D例2海水中所含離子，就質(zhì)量而言，含量最高的依次是。(A)OH- H+ Cl- (B)Cl- Na+ Mg2+ (C)Cl- Na+ Br- (D)OH- Cl- Na+H2O是極弱的電解質(zhì)。OH-的含量一定不會(huì)高，海水當(dāng)然不是強(qiáng)堿性。答：B例3同體積同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中，含硫離子最多的是。(A)H SO (B)H S (

5、C)Na S (D)NaHS答：4 S2-要水解，HS-卻要電離出S2-，答案是D? 電離和水解都是“部分”，而且是“小部分”。 例4已知H2CO的二級(jí)電離常數(shù)為K2，a mol/L NaHCO溶液(pH=8.3)中CO2-的濃度為 mol/L。B(A)10-8.3ak (B)108.3ak (C)10-8.3a/k (D)108.3a/kC0 2-2=k hco-/H+,其中hco2就用原始值a來替代。為什么？它不是又電離又水解嗎？因 為電離和水解只是“部分”，而且是極小部分。答：B例5在物質(zhì)的量濃度均為0.01mol/L的HCN和NaCN混合溶液中，測(cè)得CN-OH-(B)H+OH- (C)

6、HCNCN-(D)HCN + CN-=0.02mol/L溶液中一踏刮子四種離子，CN-Na+，就一定有H+Fe3+12；還原性I-Fe2+Br-將少量Cl通入FeBr2溶液，如何反應(yīng)？即使Cl2先氧化Br-，Br立即氧化Fe2+，Br2還是變成Br-。Br-這張桌子還得重擦。將少量Cl2通入FeIj溶液，如何反應(yīng)？即使Cl先氧化Fe2+，F(xiàn)%3+立即氧化I-，F(xiàn)e3+還是變成Fe2+。Fe2+這張桌子還得重擦。實(shí)驗(yàn)往盛有酸性FeI溶液的試管中注入苯，再逐滴加入氯水，并不斷振蕩溶液顏色逐漸加深，2靜置，苯層顯紫色。取出少量下層溶液，滴入KSCN溶液，未見明顯血紅色。在原試管中繼續(xù)滴加 氯水，并不

7、斷振蕩取下層溶液，滴入KSCN溶液，顯血紅色。例2某稀溶液中含有硝酸鐵、硝酸銅、硝酸(物質(zhì)的量濃度之比1:1:4)，若向其中逐步加入鐵粉， 求溶液中亞鐵離子濃度與鐵粉用量之間的關(guān)系。考慮反應(yīng)順序，怎么入門？后檫桌椅先檫窗。硝酸是強(qiáng)氧化性酸。它能氧化Fe，也能氧化Fe2+和Cu。所以首先反應(yīng)的是硝酸。Fe+4HNO3Fe(NO3+NO t +2H2OFe+2Fe3+3Fe2+ 3 32Fe+Cu2+f Fe2+Cu假定硝酸鐵、硝酸銅、硝酸依次為1、1、4mol，則第一摩爾Fe被HNO氧化生成1molFe3+ ；此時(shí)溶 3液中有Fe3+2mol，第二摩爾Fe與之反應(yīng)生成3molFe2+ ；第三摩爾

8、Fe將Cu2+置換。溶液中總共有 4molFe2+。(驗(yàn)證：溶液中是不是正好有8molNO3-) TOC o 1-5 h z 例3(1)某密閉容器中有大量H2O(g)、大量CO2和少量Na2O2，充分反應(yīng)后有一種氣體多余，你認(rèn) 為多余的是HO(g)還是CO ?22(2)某密閉容器中有N；OH、Na2O2和少量CO2，充分反應(yīng)后有一種反應(yīng)物多余，你認(rèn)為多余的是 NaOH還是Na O ?八2解：(1)如2果先與NaO反應(yīng)的是HO，生成的NaOH再與CO反應(yīng)生成Na CO和HO，所以多余的2222232應(yīng)是HO。 2(2)如果先與CO2反應(yīng)的是NaOH，生成的H2O再與Na2O2反應(yīng)生成NaOH，所

9、以多余的應(yīng)是NaOH。 例4將標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為10/7 g/L的CO、CO混合氣體充滿一容積為22.4L并盛有足量Na O的 密閉容器中，用電火花不斷引發(fā)至充分反應(yīng)，容器中將留下_。2 2(A)0.5molCO (B)0.125molO(C)0.25molO (D)0.5molNa CO3兩種氣體共1mol，平均分子量為32,可見其中CO占1/4mol。3按我們掌握的知識(shí)，CO是“不成鹽”氧化物，首先發(fā)生的應(yīng)該是CO2與Na2O2的反應(yīng)。CO +Na O -Na CO + (1/2)O 八由于“電火花不斷引發(fā)”，O立即將CO氧化成co2。CO+(1/2)O -CO 2222這就形成了反應(yīng)的不斷

10、循環(huán)，客觀上CO的那張桌子始終白擦。結(jié)果是CO將全部消失。作為一種結(jié) 果的計(jì)算，不妨認(rèn)為先進(jìn)行的就是CO被Na2O2吸收的反應(yīng)(CO2相當(dāng)于催化劑了):CO+Na O -Na CO以以2223然后才有CO2與Na2O2的反應(yīng)。最后留下的是0.25/2 molO2和 1molNa2CO。答：B例5將CO緩步通人KOH和Ca(OH)的混合稀溶液，直至過量。如果溶液中含amolKOH、bmolCa(OH)， 分析各步反2應(yīng)產(chǎn)物與co間的數(shù)量關(guān)系。2首先還是個(gè)反應(yīng)順序問題。這里涉及4個(gè)反應(yīng)，包括CO與堿生成正鹽的反應(yīng)、再生成酸式鹽 的反應(yīng)：2(1)CO2+Ca(OH)2-CaCO3 I +H2OCO2

11、+2KOHf K2CO3+H2OCO2+K2CO+H2(2-2K11CQ3CO2+C；cO +H O-Ca(HC3O )任何一個(gè)反應(yīng)的順序都不可顛倒。 TOC o 1-5 h z 如果先有(2)后有(1),則必有KCO+ Ca(OH) -CaCO I+2KOH，即CO 2-與 Ca2+不能共存。KOH那 張桌子就白擦了。2 3233如果先有后有，則必有KHCO +KOH-K CO +H O,即HCO -與OH-不能共存。K CO那張桌子就3232323白擦。如果先有(4)后有(3),則必有Ca(HCO ) +K CO -CaCO I+2KHCO , CaCO那張桌子就白擦了。3223333按照

12、這個(gè)反應(yīng)順序，溶液中一開始就有沉淀產(chǎn)生，CO2的用量達(dá)bmol時(shí)，沉淀量最大；CO2的用 量達(dá)a+b mol時(shí)，沉淀開始減少；CO的用量達(dá)a+2b mol時(shí)，沉淀消失。以上所例，有的是氧化還原反應(yīng)；有的是非氧化還原反應(yīng)(離子反應(yīng))。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)當(dāng)然也有 反應(yīng)的順序問題。例6在水楊酸(鄰羥基苯甲酸)溶液中逐步滴加NaOH溶液，首先發(fā)生中和的是羧基還是酚羥 基？有兩種考慮方法。一是羧酸的酸性比酚強(qiáng)，羧基應(yīng)該捷足先登。退一步說，如果先生成酚鈉， 羧酸還是要與它發(fā)生反應(yīng)： TOC o 1-5 h z CH COOH + CHONa CH COONa + C H OH 36 536 5結(jié)果還是酚羥基那張

13、桌子白擦了。一句話解題 如果FeO可寫作FeO - Fe O或FeFe O，與此類似，Pb O則可寫作或。 、3一 4.,232 4 、一3 4 一句話：Fe的化合價(jià)為+2和+3，WA族的Pb則應(yīng)是+2和+4價(jià)。答：2PbO - PbO2 Pb2PbO4有 12 種離子：H；Na+、2K+、4 AI3+、Fe3+、NH+、S2-、OH-、NO、MnO、AlO- CO2-o 現(xiàn)將它們分成兩 組，每組中至少有兩種陽離子或兩種陰離子，兩組離子分別能在溶液中共存。請(qǐng)寫出其中一組離子 的化學(xué)式。一句話：如果兩組離子各有一個(gè)組長(zhǎng)，誰是組長(zhǎng)？當(dāng)然是H+和OH-。解：不能在H+手下當(dāng)組員的是S2-、AlO廣C

14、O32-。不能在OH-手下當(dāng)組員的是Al3+、Fe3+、NH：。 答：一組是 H+、NH+、Fe3+、Al3+、NO-、MnO-，余為另一組。4有一批做過銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的試管要洗滌，可用鐵鹽溶液來做洗滌劑，因?yàn)镕e3+與Ag可發(fā)生可逆的 氧化還原反應(yīng)：Fe3+ + Ag = Fe2+ + Ag+實(shí)驗(yàn)室中可選的鐵鹽溶液有FeCl、Fe (SO )和Fe(NO )(三種溶液中Fe3+相等)。甲同學(xué)認(rèn)為三種324 33 3溶液中FeCl洗銀效果最好，乙同學(xué)則認(rèn)為Fe(NO )效果最佳，兩人都提出了各自合理的判斷依據(jù)(結(jié) 果如何當(dāng)然還要看誰看中的理由在實(shí)際過程中占3主導(dǎo)地位)。甲的判斷依據(jù)是乙的判斷依據(jù)

15、是一句話：兩種陰離子怎么幫助可逆平衡向正向移動(dòng)？答：(1)用FeCl3時(shí)可產(chǎn)生AgCl沉淀，大大降低溶液中的Ag+，便于Fe3+氧化Ag。(2)鐵鹽溶液一定呈酸性，F(xiàn)e(NO )溶液同時(shí)就是一個(gè)硝酸溶液，硝酸可參與對(duì)Ag的氧化。完全燃燒1mol乙炔和完全燃燒1m0l、所需氧氣和產(chǎn)生的CO的量均相等。(請(qǐng)用熟知物的化學(xué)名稱填寫)2一句話：在C2H2的基礎(chǔ)上加H2O。答：乙醛(或環(huán)氧乙醚)、乙三醇每個(gè)N分子和 分子或 離子都具有相同的電子數(shù)和原子數(shù)，因此它們的結(jié)構(gòu)中具有類似的一句話：7+7=6+8=6+7+1 答：CO CN-共價(jià)叁在0.05mol/L NaO4溶液中，有(填系數(shù))OH- = H+

16、1+3 4HPO42-+H2PO4-+HPO4一句話：HO電離產(chǎn)生的H+和OH-原2為41:1，大量H+被PO 3-結(jié)合了。答：1 2 234寫出下列離子或化合物的電子式：CH+(2)C2- (3)CHN (重氮甲烷)(4)次氯酸 (5)NH一句話：電子式正確與否，2關(guān)鍵在于價(jià)電子(原子最外層電子)數(shù)目。解：(1)4+3-1=6 個(gè)電子；(2)4X2+2=10 個(gè)電子；(3)4+2+2X5=16 個(gè)電子；(4)HOCl 1+6+7=14 個(gè)電子；(5)NHH，氫化銨，含H- 5+5=10個(gè)電子 4(1)負(fù)離子發(fā)生器產(chǎn)生的負(fù)離子是O2-，它在大氣中存在的時(shí)間很短。O2、O3、O2-三種微粒自身所

17、具 能量由高到低的順序是。A、B兩元素的原子分別得到2個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)，A放出的能量大于B放出的能量；C、 D兩元素的原子分別失去1個(gè)電子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)，D吸收的能量大于C吸收的能量。若A、B、C、 D間分別形成二元素化合物，其中最可能屬于離子化合物的是(填用ABCD表示的化學(xué)式)。一句話：能量越高越不穩(wěn)定。答：(1)O- O O (2)CA已知在一定溫度卞，碘在石蠟油中的溶液呈紫色或棕色。在溫度較低時(shí)，溶液呈 色，溫度較高時(shí)呈 色。一句話：高溫不利于化合。答：棕 紫下列反應(yīng)中生成物總能量低于反應(yīng)物總能量的是。(A)石灰石受熱分解(B)酒精燃燒(C)生石灰溶于水(D)實(shí)驗(yàn)室制甲烷(E)實(shí)驗(yàn)

18、室制乙烯(F)實(shí)驗(yàn)室制乙炔(G)實(shí)驗(yàn)室制氧氣用鎂條引燃鋁、氧化鐵混合粉末(I)FeCl水解一句話：需要持續(xù)加熱的反應(yīng)一般就是吸熱反應(yīng)。答：BCFH某一元強(qiáng)酸的稀溶液和某一元弱堿的稀溶液等體積混合后，其pH等于7。原強(qiáng)酸溶液中H+ 弱堿溶液中OH-(、某芳香族化合物的分子式為CHO，它的分子中含有一個(gè)醛基，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。一句話：據(jù)不飽和度推測(cè)，該芬子支鏈上有兩個(gè)雙鍵。答：C H COCHO、.6.5. 一一一 .溫度同為500K，相同體積的甲乙兩容器，在甲容器中充入SO、O各1g，在乙容器中充入SO、O各2甘，都發(fā)生化合反應(yīng)。用“”、”或“二”填寫： 222化學(xué)反應(yīng)速率：甲 乙(2) O的平衡

19、濃度：甲 乙(3)SO的轉(zhuǎn)化率：甲 乙一句話：乙等于是在甲的基礎(chǔ)上整體加壓。2答：(1) (2) (3) MgCl2及其它不溶性固體雜質(zhì)，其中SO42-0.005mol，Ca2+0.002mol，Mg2+0.008mol，其它不溶性雜質(zhì)0.093g。這種鹽的純度為%。4解：設(shè)作為雜質(zhì)成分的Cl-為xmol。電荷平衡：n(SO 2-) X 2+x = n(Ca2+) X 2+ n(Mg2+) X 240.005 X 2+x = 0.002X2+0.008X2x=0.01mol雜質(zhì)總質(zhì)量為 96X0.005+40X0.002+24X0.008+35.5X0.01+0.093=1.2g答：88例39

20、.8g Fe-Mg合金溶解在一定量的某濃度的稀HNO中，收集到4.48L NO氣體(STP；設(shè)HNO的 還原產(chǎn)物只有NO)，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，生成的沉淀的質(zhì)量是 g。3解：根據(jù)本題給出的條件，若HNO略嫌不足，F(xiàn)e的氧化產(chǎn)物究竟是Fe”、Fe2+，還是兩者兼有， 尚不得而知。3HNO3被還原為NO,每摩爾需得電子3mol，0.2molNO則需得電子0.6mol。這些電子由合金提供， 即反應(yīng)后所有Fe、Mg離子將總共帶0.6mol正電荷，它們將結(jié)合0.6molOH-成為電中性的氫氧化物。9.8+0.6X17=20.0答：20.0例4取0.04mol KMnO4固體加熱一段時(shí)

21、間后，收集到amol單質(zhì)氣體入。在反應(yīng)后的殘留固體中加 入過量的濃HCl并加熱充分反應(yīng)，又收集到bmol單質(zhì)氣體B，Mn元素則全部以Mn2+形式存在于反應(yīng) 后的溶液中。求：b=(用a表示)解：A是O2，B是C。KMnO4在分解出氧氣的過程中2KMn4KMnO +MnO +O t 4部分變成K2MnO4和M；O2,2并有部分剩余，但這些Mn的高價(jià)化合物又參與了對(duì)Cl-的氧化，最終 都變成了 Mn2+o據(jù)最終的電子得失平衡：0.04X5=aX4+bX2答：0.1-2a例5稱取11.2g鐵粉溶于過量的稀硫酸中，再加入一定量的無水硝酸鉀品體，經(jīng)加熱完全反應(yīng)(產(chǎn) 生NO)后，冷卻到室溫。此溶液用0.5m

22、ol/L的KMnO溶液滴定，當(dāng)?shù)味ㄒ河萌?0.0mL時(shí)，溶液中 Fe2+恰好被完全氧化(MnO4-變?yōu)镸n2+)。求所加硝酸鉀晶體的質(zhì)量。解：MnO4-與NO3-兩者共同參與了對(duì)Fe2+的氧化。據(jù)電子得失平衡，n(MnO -)X5+n(NO -)X3=n(Fe2+)X10.5X0.02X5+n(NO-) X3=11.2/563n(NO -)=0.05mol 3(KNO3的摩爾質(zhì)量為101g)答：5.05g例614g銅銀合金與足量的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧氣混合通入水中，氣體 恰好被完全吸收。求合金中銅的質(zhì)量。解：HNO3被Cu、Ag還原為氮氧化物，這些氮氧化物又被O2氧

23、化而完全變回為HNO3，總結(jié)果相當(dāng)于 0.05molO 氧化了 Cu、Ag。23設(shè)Cu、Ag2分別為a、bmol。首先有電子得失平衡。電子得失如果不平衡，電荷就不可能平衡。2a+b=0.05X464a+108b=14a=0.05，b=0.10答：3.2g 例7為測(cè)定碘酸銅(Cu(IO3)的溶解度，在室溫下吸取100mL碘酸銅飽和溶液，加入過量酸化的 KI溶液。充分反應(yīng)后，再用0.130mol/L Na S O溶液滴定生成的碘，消耗Na S O溶液35.0mL。反應(yīng)223223過程如下：IO-+5I- +6H+ =3+3H2O2&2+4I- =2CuI+I 22I +2S O 2- =2I-+S

24、O2-mmol。實(shí)驗(yàn)中參加反晟的Cu(IO3)2的物質(zhì)的量是碘酸銅在室溫下的溶解度為 g/L。解：從反應(yīng)全過程看，I2相當(dāng)于中間產(chǎn)物，最終結(jié)果是Cu(IO3)2氧化了 S2O32-，還原產(chǎn)物是CuI 和I-，碘元素完全變成了-1價(jià)的碘。1mol Cu(IO )總共得電子13mol：1molS。；在變成(1/2)molS。2- TOC o 1-5 h z r .3 22 34 6時(shí)失去1mol電子。Cu(IO3)2 的物質(zhì)的量：0.13X35/13 =0.35(mmol)0.35 X 414=144.9(mg)(414 是 Cu(IO3) 2 的摩爾質(zhì)量)答：0.35 1.453 2例80.03

25、mol銅完全溶于硝酸，產(chǎn)生氮的氧化物(NO、NO、NO)混合氣體共0.05mol。求該混合氣 體的平均相對(duì)分子質(zhì)量的取值范圍。22 4解：0.03molCu提供的0.06mol電子還原出了 0.05mol氣體，即平均每摩爾氣體的產(chǎn)生得益于 1.2mol 電子。每摩爾NO曾得電子3mol、每摩爾NO曾得電子1mol、每摩爾NO曾得電子2mol，所以三種氣體中 NO2不可或缺。22 42第一種極端情況是混合氣體中NO極少，主要成分是NO2和N2O4，n(NO2)+n(N2O4)=122 4n(NO2) X1+n(NO) X2=1.2 22 4解得1mol混合氣體由0.2molN O和0.8molN

26、O組成。平均分子量為55.2。第二種極端情況是混合氣體中N2O4極少，2主要成分是NO2和NO，n(NO)+n(NO)=122 n(NO) X1+n(NO) X3=1.2 2解得1mol混合氣體由0.1molNO和0.9molNO2組成。平均分子量為44.4。答：(44.4，55.2)2 例9在一燒杯足量純水中投入金屬鈉和金屬鋁共A g，在常溫下發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)燒杯中放 出氣體B g。假定鋁與強(qiáng)堿的反應(yīng)能完全進(jìn)行，求金屬鋁的質(zhì)量。解：可將反應(yīng)理解為Na與HO反應(yīng)生成NaOH，NaOH再與Al以1:1反應(yīng)生成NaAlO。鈉相對(duì)鋁過量，金屬?zèng)]有2剩余。每摩爾鈉丟失1mol電子，每摩爾鋁丟失3m

27、ol電子，每摩 爾電子被1molH獲得。(x/27) X 3+(A-x)/23=B鋁相對(duì)鈉過量，鋁有剩余。每摩爾鈉與鋁共丟失4mol電子。4(A-x)/23=B答：9(23B-A)/14g 或 A-23B/4g例10 某次用容量法測(cè)定磷肥含磷量的主要步驟如下：準(zhǔn)確稱取磷肥0.385g,用硫酸和高氯酸在高溫下使之分解，將磷轉(zhuǎn)化為磷酸。過濾、洗滌、棄 去殘?jiān)Ｔ诹姿嶂屑尤脒^量鉬酸銨溶液生成鉬磷酸銨(NH)HPMoO HO)沉淀。過濾、洗滌，將沉淀4 3 412 422溶于標(biāo)準(zhǔn)溶液中(沉淀完全溶解，NH3未有放出)，以酚酞為指示劑，用 0.1022mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(MoO：-、HPO

28、：-)，消耗鹽酸15.20mL。計(jì)算磷肥中磷的質(zhì)量分 數(shù)。44滴定完畢，溶液的電荷平衡式如何表示？不計(jì)OH-、H+等濃度極低的離子，請(qǐng)完成下列等式：=2n(MoO 2-)+ 2n(HPO 2-) +(n表示物質(zhì)的量，各項(xiàng)均用n例4在足量水中加入一定量的Na2O2后再加入一定量的鋁粉，反應(yīng)完畢后無固體剩余，得澄清溶液， 整個(gè)過程共生成氣體3.5g。再向溶液中加入3.5mol/LHCl 200mL，先產(chǎn)生沉淀，后沉淀恰好全部溶 解。原Na O的質(zhì)量為_g，鋁粉的質(zhì)量為_g。解：設(shè)2NaQ、Al的物質(zhì)的量分別是a、bmol。氣體是O與H的混合物。每摩爾NaO釋放O0.5mol，每摩爾Al釋放H1.5

29、mol。222 222最后溶液為NaCl和AlCl3的混合液，Cl-全部來自HCl。16a+3b=3.53a=0.2 b=0.1答：15.6 2.7例5某硫酸溶液100mL里加入1.60g FeO，全部溶解，再向其中加入5.00g鐵粉，溶液變淺綠色。 反應(yīng)停止后還剩余3.32g鐵粉。求硫酸的物質(zhì)的量濃度。 TOC o 1-5 h z 解：涉及的反應(yīng)是Fe O+3H SO -Fe (SO ) +3H O 2 32424 32Fe2 (SO4) 3+Fe-3FeSO4H2SO4+FeFeSO4+H2 t4最終的溶質(zhì)僅是2FeSO。SO 2-源4自” SO，F(xiàn)e2+源自FeO和Fe。,、,、4,4,

30、24、，2 3n(S2-)=n(Fe2+)= (1.6/160) X 2+(5.00-3.32)/56 =0.05mol答：0.5mol/L例6高爐煤氣的平均組成(體積分?jǐn)?shù))為：CO-0.28, CO-0.10、N-0.58、其它-0.04。生產(chǎn)1000kg 生鐵耗用石灰石250kg，排放煤氣2400m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。計(jì)算：2生產(chǎn)1000kg生鐵至少需要多少千克焦炭？高爐煤氣所需O2來源于空氣。生產(chǎn)1000kg生鐵需要提供多少立方米(標(biāo)準(zhǔn)狀況)空氣？(設(shè) 空氣中O和N的體積分?jǐn)?shù)分別為0.20和0.80。)解：2本題不能按O的物料守恒求解，因?yàn)镺的來源除空氣、石灰石外還有礦物。我們不知道礦 物的

31、成分，鐵的氧化物尚不確定，如FeO、FeO等?？紤]利用C的物質(zhì)的量，因?yàn)?來自石灰石和焦炭，結(jié)果主要就是CO和co2,來龍去脈都清楚。22400X0.38/22.4 - 2.5 = 38.21kmol考慮利用來自空氣的N2量不變。2400X0.58X5/4 =1740答：(1)458.6kg (2) 1740m3例7有鎂和鋁兩種金屬的混合粉末1.44g，在50mL3.4mol/LHCl中全部溶解。再加50mL TOC o 1-5 h z 4.0mol/LNaOH溶液，得白色沉淀物。濾出沉淀物灼燒全質(zhì)量不再減小，得固體1.11g。在濾液中滴 加少量稀鹽酸即有沉淀產(chǎn)生。原混合物中鎂的質(zhì)量為g。解：

32、涉及的反應(yīng)可能包括：Mg+HCl、Al+HCl、HCl+NaOH、MgCl2+NaOH、AlC+NaOH、Al(OH)+NaOH Mg(OH)2分解、Al(OH)3分解。233沉淀物估計(jì)為Mg(OH)2和Al(OH)3，1.11g固體為MgO和Alq。濾液成分為NaAlO2和NaClo3八由于堿性，溶液中不可能再有Mg2+、Al3+；沉淀中有Al(OH)3，溶液中也不可能有值得計(jì)量的OH-。物料守恒，Cl-為 0.17mol，Na+為 0.20mol，故 NaAlO2 為 03.03mol。設(shè)鎂粉xmol，鋁粉ymol，40 x+(y-0.03) X 102/2=1.1124x+27y=1.4

33、440、102分別是MgO和Al2O3的摩爾質(zhì)量x=0.015mol答：0.36g 例8在三個(gè)密閉容器內(nèi)分別裝有：(1)NaO和NaHCO (2)NaO和NH HCO (3)NaO和Ca(HCO), 其中每種物質(zhì)均為1mol。將它們加熱至3002C，充分反應(yīng)后排出2氣體。4求各容器內(nèi)殘留的固體物質(zhì) 名稱及其物質(zhì)的量。解：三個(gè)容器內(nèi)首先發(fā)生的都是酸式鹽的分解。NaHCO - (1/2)Na2CO+ (1/2)CO2+(1/2)H2O TOC o 1-5 h z NH4HCO3 -nh+h(O+cO222Ca4(HC(3) -CaC(3+CO+HO然后是HO、3 Co與Na3O的反應(yīng)，生成NaOH

34、、Na CO。 2223容器掀開后，肯定不會(huì)被排出的是金屬離手Na+和Ca2+。三個(gè)容器中分別有(1)3molNa+、 (2)2molNa+、(3)2molNa+和 1molCa2+。還有一個(gè)必須考慮的問題是，容器內(nèi)先有NaOH還是先有Na2CO3。應(yīng)該是先有NafO，按理想狀 況下的結(jié)果來考慮，CO反應(yīng)完后才有NaOH留存，因?yàn)镃O與Na(H不能共存。2 3這就使本題的計(jì)算變成了金屬離子與C、H的組合問題。答：(DNazCO和NaOH各1mol(只有O逸出)1molNJa2CO (O2 NH、H2O 逸出；Na2CO3和 C3acO3各 imoQ 與 H2O 逸出)例9將NaHCO3和Na2

35、O2固體混合物置于密閉容器中加熱至250C，使其充分反應(yīng)后，放出氣體，最 后測(cè)得殘余固體由兩種物質(zhì)組成，分別為amol和bmol，且ab。原固體混合物中NaHCO和NaO的物質(zhì)的量分別是 mol、mol。 TOC o 1-5 h z 最后氣態(tài)生成物中各物質(zhì)的量為Amol； Bmol。解：殘留固體是NaOH和Na CO。如果NaO足量，NaHCO分解產(chǎn)生的HO與CO均被完全吸收， 232 2322NaOH和Na2CO3為1:1(這可從H、C元素的比例上看出)。但ab，說明Na2O2不足，且由于CO2與NaOH 不能共存，2部3分H2O未參加反應(yīng)而隨氣體逸出，故a指Na2CO3, b指NaOH22

36、據(jù)C元素守恒，原NaHCO3也是amol。據(jù)Na+的量守恒，3a+2n(NaO)=2a+b Na O 為(a+b)/2 mol據(jù)h元素守恒，逸出的HO為2n(H O) = (a-b)/2 mol2答：(1)a (a+b)/2 (2)H2O (a-b)/2 02 (a+b)/4 TOC o 1-5 h z 例10取100mL 18.3mol/L的H2SO4與Zn反應(yīng)，Zn完全溶解；生成的氣體為1mol；將所得溶液稀 釋至1L，測(cè)得溶液中的H+濃度為Mol/L。氣體中H2與S02的體積比約為。解：設(shè) H2、S02分別為 a、bmol，a+b=1。22據(jù)化合價(jià)升降平衡，Zn為1mol。據(jù)S元素守恒，

37、剩余 H2S04+ZnS04+S02二原濃 H2SO40.5+1+b=1.83 422 4a=0.67，b=0.33答：2:1 例11為測(cè)定某銅銀合金的成分，將30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的濃硝酸中，待合金完全溶解 后，收集到氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并測(cè)得溶液的pH=0。假定反應(yīng)后溶液體積仍為80mL，求：(1)被還原的HNO的物質(zhì)的量。(2 )合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)氣體的成分。解：認(rèn)為氣體為NO與NO混合物，氣體的物質(zhì)的量就是被還原的HNO的物質(zhì)的量。物料守恒，n(HNO3)=2n(Cu(NO2)+n(AgNO+n(HNO3 剩)+n(NO)13.5 X 0.08=2

38、n(Cu)+n(Ag)+1 X 0.08+0.3 33,剩余X64n(Cu)+108n(Ag)=30.0n(Ag)=0.1mol 10.8g n(Cu)=0.3mol電子得失平衡 n(NO )+3n(NO)=2n(Cu)+n(Ag) 2n(NO )+3n(NO)=0.3 2答：(1)0.3mol (2)36% (3) n(NO2)=0.1mol 3n(NO)=0.2mol按比例求解一學(xué)計(jì)算三大法寶之首例1Na S O在30C時(shí)的溶解度為35.5g/100gH O。將30C時(shí)的Na S O飽和溶液271g冷卻到10C, 2232223析出晶體79.5g。計(jì)算10C時(shí)Na SO在水中的溶解度。這是

39、初中化學(xué)乃至小學(xué)算術(shù)中就開始出現(xiàn)的比例問題。首先遇到的問題是每271g30C時(shí)的飽和溶液中溶質(zhì)和水各有幾克。按比例，135.5g飽和溶液 中有溶質(zhì)35.5g,水100g, 271是135.5的兩倍，則含溶質(zhì)71g,水200g。Na SO7H O中Na S O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5。 2232223設(shè)10C時(shí)100g水中最多可溶解Na2S2O3Xg，再按比例列式：(71-79.5 X 0.5)/(200-79.5 X 0.5)2 = X/100X=19.5答：10C時(shí)Na2S2O3在水中的溶解度為19.5g/100gH2O。例2某固體僅由一種元素組成，其密度為5.0g/cm3。X射線研究表明在邊長(zhǎng)為

40、1X10-7cm的立方體 中含有20個(gè)原子，此元素的相對(duì)原子質(zhì)量為。首先考慮：20個(gè)原子占體積10-21cm3，則1mol原子占多大體積。還是一個(gè)按比例求解的問題。10-21X (6.02X 1023/20)=30.1cm3/mol30.1X5.0=150.5例3達(dá)喜的化學(xué)成分是鋁和鎂的堿式鹽。取該堿式鹽3.01g，加入2.0mol/L鹽酸使其溶解，當(dāng)加入鹽酸42.5mL時(shí)開始產(chǎn)生CO，加入鹽 酸至45.0mL時(shí)正好反應(yīng)完全。計(jì)算該堿式鹽樣品中OH-與CO 2-的物質(zhì)的量之比。2在上述堿式鹽溶于鹽酸后的溶液中加入過量氫氧化鈉，過濾，沉淀物干燥后重1.74g。試推測(cè) 該堿式鹽的化學(xué)式。假定該鹽為

41、Al Mg (OH) (CO) eHO。 a b c 3 d 2鹽酸首先與OH-中和，再與CO32-反應(yīng)生成HCO3-，最后將HCO3-轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2。按比例列式： 42.5/2.5 = (c+d)/dc:d=16:1332如果d=1，與d對(duì)應(yīng)的HCl為0.005mol，即0.005mol該鹽為3.01g。按比例，1mol鹽為602g。1.74g 沉淀物當(dāng)為 Mg(OH)2，78g/mol，0.03mol。d=1，則 b=6。據(jù)電荷平衡，a=2最后按分子量確定e=4答：Al2Mg6(OH)16(CO3)4H2O TOC o 1-5 h z 例4難溶鹽MCOwg，加熱完全分解為MO和CO后，殘留物

42、的質(zhì)量較原物質(zhì)少了 pg。求MCO中M 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 323這可“按化學(xué)方程式計(jì)算”。MCO - MO+ CO2M+630442wp按比例列式(M+60)/w = 44/pM=44w/p -60結(jié)果是 =(44w/p)-60/(M+60) =(44w/p)-60/(44w/p)= 1-15p/11w這里最需要討論的問題是(44w/p)-60/(M+60)是否等于(44w/p)-60/w，或者說后面這個(gè) 比值是否成立。例5某容器中盛有某種氣態(tài)烴和氧氣的混合物0.03mol，溫度為400,其中氧氣的量是此烴完全燃燒所需量的2倍。該烴完全燃燒后容器中壓力提高了 5%(溫度保持不變)，并測(cè)得HO的質(zhì)量

43、為20.162g。求烴的分子式。設(shè)該烴分子式為CH，其物質(zhì)的量為amol。C H + (x+y/4)O xCQ+ y/2 HO(g) y/4-1a y (0.03-a) /2 20.162/180.03X5%化學(xué)反應(yīng)方程式中的每一項(xiàng)都可能用于按比例列式。包括“差量”。1/a = (x+y/4)/(0.03-a)/2 = (y/2)/(0.162/18) = (y/4-1)/(0.03 X5%)答：CH3 6例6在密閉容器中充入amol SO2和bmol 02(V2O5為催化劑，400。0,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，容器內(nèi)共有Dmol氣體。這時(shí)容器內(nèi)尚有SO廠 mol。2 52SO2+ O2-2SO3 12xa+b-D按比