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高三化学差量法

2014-5-11 0:32:45下载本试卷

高三化学差量法

利用化学反应前后物质间所出现象的差量关系解决化学问题的方法就是差量法。

●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。

在天平左右两盘上各放一只同等规格的烧杯，烧杯内均盛有 1.00 mol· L－1的 H2SO4（aq）100.0 mL，调节天平使其处于平衡状态，然后向两只烧杯内分别放入少量的镁粉和铝粉（设镁、铝的质量分别为a g和b g），假定反应后天平仍处于平衡状态，则：

(1)a、b应满足的关系式为　　　　　　　　　　　 ；

(2)a、b的取值范围为　　　　　　　　　　　　　 。

●案例探究

［例题］将上题中的：“少量镁粉和铝粉”改为：少量镁粉、过量铝粉，其他不变，试求之。

命题意图：考查学生应用差量进行过量计算的能力。

知识依托：Mg、Al 与 H2SO4 的反应；过量计算。

错解分析：应用过量物质的数据进行计算得出错误的结果，忽视有效计算得出不确切的答案。

解题思路：反应前后天平都平衡，表明两烧杯内质量净增数值相等。则可根据反应前后的质量差进行计算。

n(H2SO4) = 1.00 mol·L－1×0.100 L = 0.100 mol

Mg ＋ H2SO4 ==== MgSO4 ＋ H2↑ 　　　 Δm

24 g　　1 mol　　　　　　　　　　　 2 g　　　22 g

a g　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2 Al ＋ 3 H2SO4 ====Al2(SO4)3 ＋ 3 H2↑

54 g　　　　3 mol　　　　　　　　　　　　　　　　　6 g

　 0.100 mol　　　　　　　　　　 　　　

(波纹线上为求出数值，下同)。根据题意：

①＜ 0.100 　　　　　　　　　(H2SO4 过量)

②b＞1.80　　　　　　　　　　　　　 (Al 过量)

③b g－0.200 g =g　　　　(净增值相等)

由①③得：b＜2.40，结合②可知 b 的范围。

由②③得：a＞1.75，结合①可知 a 的范围。

答案：(1)11 a = 12 b － 2.40

(2)1.75＜a＜2.40，1.80＜b＜2.40

●锦囊妙计

遇到下列情形，可尝试用“差量法”解题：

1.反应前后固体或液体的质量发生变化时；

2.反应前后气体的压强、密度、物质的量、体积等发生变化时。

●歼灭难点训练

1.(★★★)10.0 mL 某气态烃在 50.0 mL O2 中充分燃烧，得到液态水和 35.0 mL 的气体混合物(所有气体的体积都是在同温同压下测得的)，则该气态烃可能是（　　　）

A.CH4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.C2H6　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C.C3H8　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D.C3H6

2.(★★★★)用 H2 还原 x g CuO，当大部分固体变红时停止加热，冷却后得残留固体yg，共用掉z g H2，此时生成水的质量为(　 )

A.(x－y) g　　　　　　　　B.(x － y) g　　　　　　 C.9 z g　　　　　　　　　　　　 D. z g

3.(★★★★)总压强为 3.0×107 Pa 时，N2、H2 混合气体(体积之比为 1∶3)通入合成塔中，反应达平衡时，压强降为 2.5×107 Pa，则平衡时混合气体中 NH3 的体积分数为(　 )

A.35%　　　　　　　　　　　　 B.30%　　　　　　　　　　　　　C. 　　　　　　　　　　　　　D.

4.(★★★★★)已知 NH3 和 Cl2 相遇，发生下列反应：

①8NH3＋3Cl2 ==== N2＋6NH4Cl　　　 (NH3过量)

②2NH3＋3Cl2==== N2＋6HCl　　　　　　(Cl2过量)

今向过量的 NH3 中通入少量的 Cl2。若开始时 Cl2、NH3 混和气体中 Cl2 的体积分数为 x，混合气体反应前后的体积分别是 a L 和 y L。则：

(1)x 的取值范围是__________________；

(2)y 与x 的函数关系是__________________。

附：参考答案

难点磁场

提示：题设条件下，H2SO4过量，则：

Mg　＋　　H2SO4====MgSO4＋ H2↑　　　　 Δm

24 g　　　　1 mol　　　　　　　　　　　　　 2 g　　　　　22 g

a g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

2 Al　＋　　3 H2SO4====Al2(SO4)3＋3H2↑　　　　　Δm

54 g　　　　3 mol　　　　　　　　　　　　　 　 6 g　　　　　　　48 g

b g　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

由反应前后天平都平衡得：，即：32 b = 33 a　　 ①

 ＜ 0.100　　　　　　　 ①

由 H2SO4过量知：

　＜0.100　　　　　　　　②

①②联立，解得：b＜2.48。不满足③，舍去。

①③联立，解得：a＜1.75。满足②，为正确答案。

答案：(1)32 b= 33 a　　 (2)a＜1.75　　 b＜1.80

歼灭难点训练

1.提示：用体积差进行计算：

CxHy(g)＋(x＋)O2(g)点燃x CO2(g)＋H2O(l)　　　　　　 V前－V后

1 L　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　1＋

10.0 L　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　25.0 L

y = 6。

答案：BD

2.提示：用固体质量差进行计算：

H2＋CuOCu＋H2O　　　　　　　　　 Δm

　80 g　　　　 64 g　 18 g　　　　　　　　 16 g

　　x g－y g

不可用 z g H2 进行计算，因为用掉的 H2 并非全都参加了反应；不可只用 x g 进行计算，因为 CuO未全部参加反应；不可只用 y g 进行计算，因为 y g 是 CuO 和 Cu 的质量和。

答案：B

3.提示：本题有多种解法，根据压强差计算尤为简捷：由于恒温恒容下，气体的压强比等于物质的量比，所以：

高温、高压

催化剂
 


N2＋3 H2 2 NH3 　　　　　　 Δp

1　　 3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2　　　　　　　　　 2

p(NH3)　　　　　 3.0×107 Pa－2.5×107 Pa，

p(NH3) = 0.5×107 Pa，

(NH3)==。

答案：D

4.解析：NH3 过量，Cl2 不足，只发生反应①：

8 NH3＋3 Cl2==== N2＋6NH4Cl　　　　　ΔV

8 L　　　　 3 L　　　　 1 L　　　　　　　　　　　 10 L

L 　a L·x　　L　　　　　　　　　　L

则：＜a(1－x)L　　　　　x＜

y L = a L－L。

答案：(1)0＜x＜3/11　　(2)y=a－