高中化學(xué)過量與少量問題

時間：二O二一年七月二十九日“過度”與“少許”——化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的配比問題之邯鄲勺丸創(chuàng)作時間：二O二一年七月二十九日因為反應(yīng)物之間的配比(投料)更改,某反應(yīng)物的過度(足量)或少許問題是稀有的.往一燒杯內(nèi)的A試劑中滴加B試劑,開始階段A試劑自然就是過度的.多半狀況下,反應(yīng)物的配比不只影響到產(chǎn)品的比率,還致使產(chǎn)品的種類產(chǎn)生更改.相應(yīng)的反應(yīng)現(xiàn)象常常也不合.[例1]CO2+澄清石灰水:Ca(OH)2過度,生成正鹽:CO2+Ca2++2OH→-CaCO3↓+H2OCO2過度,生成酸式鹽,積淀消逝.OH-+CO2→HCO3-[例2]NaOH+H2SH2S過度,生成酸式鹽OH-+H2S→H2O+HS-NaOH過度,生成正鹽H2S+2OH-→2H2O+S2-[例3]HCl+NaAlO2NaAlO2過度H++AlO2+H2O→Al(OH)3↓HCl過度AlO2-+4H+→Al3++2H2O時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日[例4]NaAlO2+CO2CO2過度AlO2-+CO2+2H2O→Al(OH)3↓+HCO3-NaAlO2過度CO2+2AlO2-+3H2O→2Al(OH)3↓+CO32-[例5]氨水+AgNO3[演示]在氨水中滴加硝酸銀；在硝酸銀溶液中滴加氨水.AgNO3過度NH3H2O+Ag+→AgOH↓+NH4+氨水過度Ag++2NH3H2O→Ag(NH3)2++2H2O二.按需供應(yīng)——有關(guān)離子(化學(xué))方程式的配平[例6]Mg(HCO3)2溶液與澄清石灰水反應(yīng)Ca(OH)2過度:不妨先給“少許”方Mg(HCO3)2一個最小自然數(shù)1作系數(shù).而“過度”方Ca(OH)2是按需供應(yīng)的.1(Mg2++2HCO3-)+4OH-+2Ca2+→2H2O+Mg(OH)2↓+2CaCO3↓H2O在這里是第一產(chǎn)品.4個OH-就是典型的按需供應(yīng),2個聯(lián)合成了H2O,另兩個聯(lián)合Mg2+成了Mg(OH)2.Mg(HCO3)2過度:不妨先給“少許”方Ca(OH)2一個最小自然數(shù)1作系數(shù).“過度”方Mg(HCO3)2則按需供應(yīng).時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日1(Ca2++2OH-)+2HCO3-+Mg2+→2H2O+CaCO3↓+MgCO3↓H2O仍是第一產(chǎn)品.OH-只好知足H2O的生成,不克不及知足Mg(OH)2積淀.[例7]Ba(OH)2+NaHSO4NaHSO4過度:1(Ba2++2OH-)+2H++SO42-→2H2O+BaSO4↓H2O是第一產(chǎn)品.因為按需供應(yīng),過度方H+與SO42-的使用未按NaHSO4的原有比率.Ba(OH)2過度:1(H++SO42-)+Ba2++OH-→H2O+BaSO4↓H2O是第一產(chǎn)品.因為按需供應(yīng),過度方OH-與Ba2+的使用未按Ba(OH)2的原有比率.本例中產(chǎn)品的種類未產(chǎn)生更改.[例8]明礬+Ba(OH)2Ba(OH)2過量:1(Al3++2SO42-)+2Ba2++4OH-→AlO2-+2BaSO4↓+2H2O(OH-按需供應(yīng))明礬過度:1(Ba2++2OH-)+(2/3)Al3++SO42-→BaSO4↓+(2/3)Al(OH)3↓因為按需供應(yīng),過度方Al3+與SO42-未按原KAl(SO4)2的原有比率；過度方開始可用分數(shù)配平.時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日3Ba2++6OH-+2Al3++3SO42-→3BaSO4↓+2Al(OH)3↓[例9]Ca(OH)2+H3PO4H3PO4過度:OH-+H3PO4→H2O+H2PO4-H2O是第一產(chǎn)品；想一想,H3PO4的系數(shù)為何不是1/3或1/2H3PO4.Ca(OH)2過度:H3PO4+3OH+(3/2)Ca2+-→3H2O+(1/2)Ca3(PO4)2↓H2O是第一產(chǎn)品；過度方開始可用分數(shù)配平.2H3PO4+6OH+3Ca2+-→6H2O+Ca3(PO4)2↓[例10]NaHCO3、Ca(OH)2、NaOH和Ca(HCO3)2四種溶液兩兩混淆.請寫出所有可能產(chǎn)生的離子反應(yīng)方程式.(不考慮產(chǎn)生NaHCO3或Ca(HCO3)2積淀)解：本例所有反應(yīng)中H2O均為第一產(chǎn)品.NaHCO3——Ca(OH)2Ca(OH)2過度:①HCO3-+OH-+Ca2+→H2O+CaCO3↓過度方OH-與Ca2+未按Ca(OH)2的原有比率.NaHCO3過度:②Ca2++2OH-+2HCO3-→2H2O+CaCO3↓NaHCO3——NaOH:③HCO3-+OH-→H2O+CO32-時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日Ca(OH)2——Ca(HCO3)2:Ca2++2OH-+Ca2++2HCO3→-2H2O+2CaCO3↓④Ca2++OH-+HCO3-→H2O+CaCO3↓NaOH——Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2過度:⑤OH-+HCO3-+Ca2+→H2O+CaCO3↓過度方Ca2+與HCO3未-按Ca(HCO3)2的原有比率NaOH過度:⑥Ca2++2HCO3-+2OH→-2H2O+CaCO3↓前面的例子均屬于非氧化復(fù)原反應(yīng),在氧化復(fù)原反應(yīng)中類似的過度問題也大批存在.[例11]H2S+O2;O2過度:H2S+(3/2)O2→SO2+H2OH2S過度:O2+2H2S→2S↓+2H2O[例12]FeBr2+Cl2Cl2過度:1(Fe2++2Br-)+(3/2)Cl2→Fe3++Br2+3Cl-2Fe2++4Br-+3Cl2→2Fe3++2Br2+6Cl-FeBr2過度:Cl2+2Fe2+→2Cl-+2Fe3+時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日前面舉的例子都是“絕對的”過度(或少許),即過度的一方“你要多少給多少”.實質(zhì)狀況還可能是“相對的”過度.比方在NaOH溶液中通入CO2,產(chǎn)品可能是獨一的Na2CO3或NaHCO3,也可能是二者兼得；比方FeBr2溶液中通入Cl2,因為Cl2的用量問題,結(jié)果可能只有Fe2+被氧化,也可能是Fe2+被所有氧化而Br-被部分氧化.這時有關(guān)反應(yīng)方程式的配平自己常常就是一種計算過程.[例13]24mLH2S在30mLO2中焚燒,同溫同壓下,獲得的SO2體積為____mL.(A)24(B)30(C)20(D)18[例12]H2S與O2的體積比為1:1.25(介于1:0.5與1:1.5之間),產(chǎn)品既非純S亦非純SO2,是二者兼有.不妨配平以下反應(yīng)式：24H2S+30O2→____S+____SO2+____H2O據(jù)H原子數(shù),H2O的系數(shù)為24,再據(jù)O原子數(shù),SO2的系數(shù)為18(S的系數(shù)自然為6).18即為此題答案.[例14]黃銅礦(主要成分CuFeS2)是提取銅的主要原料.已知2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣)時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日產(chǎn)品Cu2S在1200℃低溫下持續(xù)反應(yīng)：2Cu2S+3O2→2Cu2O+2SO22Cu2O+Cu2S→6Cu+SO2假設(shè)各步反應(yīng)都完整.(1)由6molCuFeS2生成6molCu,耗費O2的物質(zhì)的量為____mol.(2)6molCuFeS2和16molO2反應(yīng),理論上可獲得銅____mol.(3)6molCuFeS2和14molO2反應(yīng),理論上可獲得銅____mol.以6molCuFeS2為原料,以O(shè)2的量為橫坐標,以Cu的產(chǎn)量為縱坐標,畫出Cu(mol)—O2(mol)的關(guān)系曲線.解：(1)直接將總結(jié)果配平(銅的最后形式僅為單質(zhì))：6CuFeS2+15O2→6Cu+12SO2+6FeO(2)O2過度1mol,第二個反應(yīng)中的Cu2O剩余,致使第三個反應(yīng)中Cu2O過度.直接將總結(jié)果配平(銅的最后形式為單質(zhì)和Cu2O)：6CuFeS2+16O2→2Cu2O+2Cu+12SO2+6FeO時間：二O二一年七月二十九日時間：二O二一年七月二十九日(3)O2缺少1mol,第二個反應(yīng)中Cu2S剩余,致使第三個反應(yīng)中Cu2S過度.直接將總結(jié)果配平(銅的最后形式為單質(zhì)和Cu2S；SO2的產(chǎn)量視O2的供應(yīng)量來定)：6CuFeS2+14O2→Cu2S+4Cu+11SO2+6FeO(4)若O2的供應(yīng)量小到只好知足第一個反應(yīng),Cu的產(chǎn)量為