2018——2019年浙江省宁波市初中科学提前批招生考试有关表格图像的化学方程式计算专题训练.docxVIP

有关表格图像的化学方程式计算

试题呈现

固体铵盐的成分可能是，或是两者的混合物。甲、乙两个研究性学习小组的同学想要确定成分，并测定中氮元素的质量分数。

甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品溶于水，然后加入溶液（图中用氢氧化钠质量表示），水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）。该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收，浓硫酸增重的质量如图所示。分析该图像并回答下列问题：

①写出段涉及的化学方程式：。

②样品的成分是，点的数值是。

乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品,测定方法与甲组同学大部分相同，不同的是他们将不同质量的铵盐分别加入到溶液中（含）,测定结果如下：

实验编号

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

铵盐的质量

10.00

20.00

30.00

40.00

浓硫酸增加的质量

m

m

1.36

0

①分析实验数据可知，实验编号为的实验中，氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体。

②计算中氮元素的质量分数。（百分号前保留两位有效数字）

思路分析

题中涉及的是酸式盐，酸式盐的共性之一就是可以与碱反应生成正盐，以为例，与的反应分两步进行，第一步：①,先生成正盐；第二步：②,以此知识为基础，再根据题中所给信息进行计算。

中加入氢氧化钠，从图像中看出，并不是马上生成氨气，所以样品中肯定含有，二如果只有一种物质，由方程式可以分析得出，第一步反应和第二步反应消耗的氢氧化钠的质量应该相等，而图像中第二步发生反应的氢氧化钠的质量大于第一步反应，所以必然也存在。而段应该是硫酸氢铵和氢氧化钠反应，即：生成正盐的反应，段为硫酸铵和氢氧化钠反应生成氨气的反应。发生这部分反应的氢氧化钠溶液的质量为=，所含的氢氧化钠为，由化学反应方程式可得氢氧化钠的氨气的关系：，列示为，解得：

所以浓硫酸增重也为，即点对应的数值为。

表格中实验、中，氢氧化钠质量相同，加入的混合铵盐质量不同，但生成的氨气质量相等，可见，加入铵盐较少的实验，氢氧化钠将铵盐完全反应完，生成了氨气；而实验中，氢氧化钠先将硫酸氢铵转化为硫酸铵，再与硫酸铵反应放出氨气，放出的氨气与实验相等，可见氢氧化钠不足量，未将硫酸铵反应完。所以实验氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体。

根据实验的数据，铵盐混合物和氢氧化钠反应生成氨气，先计算出和硫酸铵反应生成氨气的氢氧化钠质量，总的氢氧化钠减去这部分剩下的即为和硫酸氢铵反应的氢氧化钠，根据化学方程式求出硫酸氢铵的质量，再用铵盐总质量减去硫酸氢铵的质量即为硫酸铵的质量，然后求出各自含氮元素的质量，除以总质量即可得出结论。

关于化学方程式的计算同学们按照刚才的思路用质量的方法小心计算可求解，用物质的量以及化学方程式中的反应关系，可减少计算量。

因为，根据化学方程式②的关系：

，列式，解得：

氢氧化钠的总的物质的量为。

所以，与硫酸氢铵反应的氢氧化钠的物质的量为

根据方程式①的关系：，列式，解得

；

含元素的质量为；

；

含元素的质量为

因此，混合物中含氮元素的质量分数为：

答案

①

②和

①Ⅰ②

拓展与延伸

表格型化学方程式计算题的特点是：把进行几次实验的数据一一用表格的形式列出来，学生解题必须通过分析，选择适当的实验数据才能进行计算。学生解题的最大障碍是数据陷阱，所以根据反应原理认真分析实验数据，找准恰好完全反应的一组数据进行计算是解此类题的关键；而图像型计算与此类似，同样要能准确分析所给图像，从中找出需要的相关信息进行计算。

针对练习

1.现有的混合物，进行如下实验：把混合物全部加入到足量的稀硫酸中，完全溶解后，滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液，滴加氢氧化钠溶液的质量与生成沉淀质量的关系如图所示，回答下列问题：

（1）当时，固体混合物中氧化铜的质量；

（2）所用稀硫酸溶质的质量分数；

（3）的取值范围。

答案：（1）（2）（3）

解析：往和混合物中加入硫酸完全溶解，发生的反应为：①；②；再加入氢氧化钠溶液，可能发生的反应有：③；④；⑤，至于反应③是否发生，则要根据题目所给条件进行判断。由图像看出，刚开始加入氢氧化钠时，没有沉淀产生，加到一定量之后才出现沉淀，可以判断出，混合物和硫酸的反应必然是硫酸过量，加入的氢氧化钠先中和过量的硫酸，再和硫酸铜及硫酸铁反应生成沉淀。

（1）若用物质的量的方法求算，设混合物中含的物质的量为，含的物质的量为，生成沉淀所用的氢氧化钠的物质的量为，则可根据量的关系列出方程组：；解得；所以氧化铜的质量为。

（2）根据化学方程式和元素守恒，分析方程式①和⑤，3份硫酸生成1份