化学方程式计算.2009.1.doc

第32讲 化学方程式计算 【知能整合】 化学计算基本上都要涉及到化学反应方程式，许多计算题涉及多步或多个明显的或隐含的化学反应方程式，有较强的综合性，本专题主要讨论应用化学方程式计算的一些基本题型，是综合计算的基础。 独立反应的计算独立反应是指发生一个化学反应或多个相互间没有必然联系的化学反应，这是最简单的化学计算，计算时一定要注意方程式中同一化学式下的物理量要上下一致，不同物质之间要左右成比例。 平行反应的计算平行反应一般是两个反应共用了至少一种相同的反应物，其解题方法一般是将两平行反应按一定比例叠加成一个总反应。如H2S和O2一定比例混合燃烧时能发生下列两个反应： 2H2S+O2＝2S+2H2O 2H2S+3O2＝2SO2+2H2O 设两个反应中H2S的物质的量之比为1∶a ，则将两个反应合并为： (2+2a) H2S + (1+2a)O2＝2S + 2aSO2 + (2+2a)H2O 其中(2+2a)∶(1+2a)即为参加反应的H2S和O2的物质的量之比或体积比。 平行反应也可以用两种反应物的总量之和列出二元一次方程组求解。 多步反应的计算多步反应指某一种初始原料经若干步反应后才得到最终产物。多步反应的计算，可以根据各步反应的化学方程式从前向后或从后向前，一步一步进行计算求解，但这种方法计算繁琐，容易出错。因此，涉及多步反应的计算，我们一般根据发生反应的化学反应方程式，找出最初反应物和最终生成物之间物质的量的关系，称为“关系式”。寻找关系式的方法很多，如：元素守恒法、电子守恒法、方程式叠加法等。例如，在硫酸的工业生产中，原料FeS2与产物H2SO4之间的关系式为FeS2 ～ 2H2SO4。再如，氨催化氧化制硝酸生产中，由于NO的循环使用，从元素N元素或N原子守恒可得关系式为NH3 ～ HNO3。 过量计算 过量计算中过量判断判断的方法：比例法：将反应物的已知量与化学方程式中的关系量相比，比值大者即为过量的反应物，然后根据不过量的那种反应物的量来计算。极值法：常用于某混合物与一种物质反应，如一定质量碳酸钠和碳酸氢钠混合物与一定量盐酸反应，或一定体积甲烷、氢气、乙烷混合气与一定体积氧气反应，判断的方法为假设混合物为全为消耗另一反应物最多或最少的一种物质，看能否完全反应，判断出该反应物一定过量过一定不足，从而选择适当的物质进行计算。 过量计算的几种类型： 常规题型：若已知两个反应物的量，应先过量判断，再根据不足量进行计算。多种反应物混合型：若反应物有三种或三种以上，过量判断时，需判断有哪两种或两种以上的物质过量。反应物总量确定型：反应物未全部消耗即肯定有物质过量，需讨论何者反应物过量。反应物用量不确定型：在有些物质之间进行的化学反应，由于反应物相对用量不同而会导致产物不同, 往往借助数轴、极值法等来讨论金属与酸或碱反应天平问题的过量计算：“天平问题”一般涉及两种类型的计算：过量计算和差量计算。2005年国家质检总局铝合金抽检合格率约为90%。已知国家行业标准中铸造铝合金的各成分的质量分数为：Si－4.5％～5.5％，Cu－1.0％～1.5％，Mg－0.4％～0.6％，其余为Al。现对某品牌的铸造铝合金中所含的四种成分作如下的实验检测：①称取18.0g铸造铝合金样品，分成等质量的A、B两份。向A份加入足量NaOH溶液，B份加入足量的稀盐酸。②待两份反应物都充分反应之后，称得滤渣质量相差0.512g，收集得到的两份气体的体积相差851.2mL标准状况下。试回答下列问题： 样品中Si和Mg的物质的量分别是多少。 通过计算判断该品牌的铸造铝合金是否为合格产品。 将一定质量的K2SO4、(NH4)2SO4、NH4HCO3 的固体混合物加入到100mL 0.5mol/L的Ba(OH)2溶液中，共热使之充分反应，NH3全部逸出，同时生成沉淀8.6g。在所得固液混合物中加100 mL 0.9 mol/L的盐酸，沉淀部分溶解，同时生成448 mL CO2 气体(标准状况)。剩余盐酸用50mL 0.2 mol/L的NaOH溶液恰好中和。求原混合物中各物质的物质的量。 某天然碱(纯净物)可看做由CO2和NaOH反应后的产物所组成。称取天然碱样品四份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液 30 mL，产生CO2体积(标准状况)如下表： Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 盐酸溶液的体积/mL 30 30 30 30 样品的质量/g 3.32 4.15 5.81 7.47 二氧化碳的体积/mL 672 840 896 672 由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49 g样品进行同样的实验时，产生CO2 mL(标准状况)。 另取3.32 g天然碱样品于300℃加热分解至完全(300℃时Na2CO3不分解)，产生C