高中学习资料库化学备考：31种解题方法让你考试无忧11——浓度不同产物异【更多资料关注@高中学习资料库 】.doc

添加微信：gzxxzlk 或扫描下面二维码 输入高考干货 领取更多资料 资料正文内容下拉开始 化学备考学案 31种解题方法让你考试无忧（11） 浓度不同产物异 化学上有许多产物，跟反应物浓度关系密切。鉴于高考常据此设计难题，本篇总结了这些反应。 ●难点磁场 请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。 30 g铜、银合金与80 mL 13.5 mol·L－1的HNO3溶液反应。合金全部溶解，放出气体6.72 L(标准状况下)，反应后溶液的pH=0(设反应前后溶液体积不变) (1)计算HNO3被还原的物质的量； (2)计算合金中银的质量分数。 ●案例探究 [例题]38.4 mg铜跟适量浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，反应消耗HNO3的物质的量可能是 A.1.00×10－3 mol B.1.60×10－3 mol C.2.20×10－3 mol D.2.40×10－3 mol (忽视NO2与N2O4的相互转化) 命题意图：考查学生对反应条件——浓度变化时产物种类变化的认识。属化学教学中要求具备的能力。 知识依托：Cu与浓、稀HNO3的反应。 错解分析：忽视了Cu与稀HNO3的反应，就会错选D；只运用Cu与稀HNO3反应解题，就会错选B。 解题思路：随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，产生的气体可能是纯净的NO2，也可能是NO2和NO的混合物。 n(Cu)=38.4 mg÷64.0 g·mol－1=0.600 mmol n(g)=22.4 mL÷22.4 L·mol－1=1.00 mmol 这样，发生的反应可能是下列①一个，也可能是①②两个： ①Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ②3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 于是，本题有以下多种解法。 方法1(极值法)：若产生的气体全部是NO2，由化学方程式①得： n(HNO3)=4n(Cu)=0.600 mmol×4=2.40 mmol n(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmol V(NO2)=1.20 mmol×22.4 L·mol－1=26.9 mL＞22.4 mL 可见，气体不全是NO2。 若产生的气体全部是NO，由化学方程式②得： n(HNO3)=8/3n(Cu)=0.600 mmol×8/3=1.60 mmol n(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmol V(NO2)=0.400 mmol×22.4 L·mol－1=8.96 mL＜22.4 mL 由于气体是NO2和NO的混合物，8.96 mL＜V(g)＜26.9 mL， 所以1.60 mmol＜n(HNO3)＜2.40 mmol， 观察备选项可知答案。 方法2(守恒法)：根据反应前后N原子守恒和Cu原子守恒得： n(HNO3)=n[Cu(NO3)2]×2＋n(NO2)＋n(NO) (N原子守恒) ??????=n(Cu)×2＋n(NO2)＋n (NO) (Cu原子守恒) ??????=0.600 mmol×2＋1.00 mmol ??????????????=2.20 mmol 方法3(写总反应方程式法)：设生成NO2的物质的量为x，则题设条件下的总反应为： 0.6Cu＋2.2HNO3====0.6Cu(NO3)2＋xNO2↑＋(1－x)NO↑＋1.1H2O 先写出反应物和生成物以及Cu、NO2和NO的化学计量数，再根据Cu原子守恒和N原子守恒得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数，H2O的化学计量数可根据N原子守恒而得出(因与结果无关也可不算出)。 根据方程式及有效数字的运算规则，可知参加反应的HNO3物质的量为2.20 mmol。 方法4(平均分子式法)：设HNO3还原产物的平均分子式为NOx，则： n(Cu)∶n(NOx)=0.600 mmol∶1.00 mmol=3∶5 Cu与HNO3的总反应方程式为： 3Cu＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx↑＋？H2O 先写出反应物和生成物及Cu和NOx的化学计量数3和5，再根据Cu原子守恒和N原子守恒分别得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数3和11，H2O的化学计量数因与结果无关可不算出，则： n(HNO3)=11/3n(Cu)=0.600 mmol×11/3=2.20 mmol 答案：C 变式1：去掉备选项，将问题改为：求还原产物NO2和NO的物质的量之比，其他同例题，试解之。 解题思路：在前面“方法4”的基础上得到下式： 3Cu＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx＋5.5H2O 根据O原子守恒得： 33=18＋5x＋5.5 x=1.