第一章 化学计量在实验中的应用章末整合

【解析】
5.84 g 原 n(PCl5)＝ － ≈ 0.028 mol 208.5 g· mol 1
设分解的 PCl5 的物质的量为 x mol PCl5(g) PCl3(g)＋ Cl2(g) 1 1 1 物质的量增加(Δn) 1
x mol 0.05 mol－ 0.028 mol ＝ 0.022 mol 所以 x＝ 0.022 0.022 mol PCl5 的分解率＝ × 100%≈ 78.6%。 0.028 mol 【答案】 78.6%
【答案】 A
3．平均值规律及应用 (1)依据： 若 XA>XB， 则 XA> X >XB ，X 代表平均相对原子(分 子 )质量、平均浓度、平均含量、平均生成量、平均消耗量等。 (2)应用：已知 X 可以确定 XA、XB 的范围；或已知 XA、XB 可以确定 X 的范围。 解题的关键是要通过平均值确定范围，很多考题的平均值 需要根据条件先确定下来再作出判断。实际上，它是极值法的 延伸。
两种金属混合物共 15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后 得到 11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为 ( A．Mg 和 Ag C．Al 和 Zn B．Zn 和 Cu D．Al 和 Cu )
【解析】 本题可用平均摩尔电子质量 (即提供 1 mol 电子所 需的质量)法求解。反应中 H＋被还原生成 H2，由题意可知 15 g 金 属混合物可提供 1 mol e ，其平均摩尔电子质量为 15 g· mol 1。选
为了检验某含有 NaHCO3 杂质的 Na2CO3 样品的纯度，现 将 w1 g 样品加热，其质量变为 w2 g，则该样品的纯度(质量分 数 )是 84w2－53w1 A. 31w1 73w2－42w1 C. 31w1 84w1－ w2 B. 31w1 115w2－84w1 D. 31w1 ( )
(2)若 HNO3 过量，发生反应：Fe＋ 4HNO3(稀 )=== Fe(NO3)3＋ NO↑＋ 2H2O b a a 9 则有 ∶ ＝1∶ 4，解得： ＝ 56 63 b 2 此为 a∶ b 的最大值。 3 a 9 所以 a∶ b 的取值范围为 ≤ ≤ ， 即 a∶b 的比值在此范围 1 b 2 内均合理。
【答案】 B
质 量 差 为 (w1 － w2) g ， 故 样 品 中 NaHCO3 质 量 为 168w1－ w2 168w1－ w2 g， 样品中 Na2CO3 质量为 w1 g－ g， 62 62 168w1－ w2 w1g－ g m Na2CO3 62 其 质 量 分 数 为 ＝ ＝ w g m 样品 1 84w2－ 53w1 。 31w1
③体积差法
(2011 年四川理综)25℃和 101 kPa 时，乙烷、乙炔和丙烯 组成的混合烃 32 mL 与过量氧气混合并完全燃烧， 除去水蒸气， 恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了 72 mL，原混合 烃中乙炔的体积分数为 A．12.5% C．50% B．25% D．75% ( )
【解析】 点燃 4nCO ＋ 2mH O 4CnHm＋(4n＋m)O2――→ 2 2 4 32 4n＋m 4n ΔV 4＋m 72
－ －
那么 NaHCO3 的质量为 m(NaHCO3)＝ (w1 －w2)/31 mol×84 g· mol－1＝84(w1－w2)/31 g，
从而推知 Na2CO3 的质量为 m(Na2CO3)＝w1 g－84(w1－ w2)/31 g ＝ (84w2 － 53w1)/31 g ，因此 Na2CO3 样品的纯度为 84w2－53w1 w(Na2CO3)＝m(Na2CO3)/m(样品)＝ 。 31w1 【答案】 A
－ －
项中金属 Mg、 Zn、 Al 的摩尔电子质量分别为 12 g· mol－1、32.5 g· mol 1、 9 g· mol 1， 其中不能与盐酸反应的 Ag 和 Cu 的摩尔电子
－ －
质量可看做 ∞。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中一种 金属的摩尔电子质量大于 15 g· mol 1，另一金属的摩尔电子质量
当然，本题也可用常规方法，依据化学方程式直接求解： 假设样品有 x mol NaHCO3 固体，则有： △ Na CO ＋CO ↑＋ H O 2NaHCO3===== 2 3 2 2 x mol 0.5x mol 据样品加热前后固体质量的关系，有 w1g － x mol×84 g· mol 1＋0.5x mol×106 g· mol 1＝w2g，解得 x＝(w1－w2)/31，
【解析】 据题意金属钠的物质的量为 nx mol，Al 的物质 的量为 n(1－ x) mol，产生的 H2 是溶液中的 H＋获得 Na、 Al 失 去的电子而生成的， 根据得失电子守恒可得产生 H2 的物质的量 nx＋ 3n 1－ x ＝ mol ， 根 据 反 应 2Na ＋ 2H2O===2NaOH ＋ 2 H2↑、2Al＋ 2NaOH＋ 2H2O===2NaAlO2＋ 3H2↑和题中“金属 没有剩余”，可知 n(Na)≥ n(Al)，即 0.5≤ x<1。当 x＝ 1 时，产 生 H2 的物质的量为 0.5n mol，即 11.2n L；当 x＝ 0.5 时，产生 H2 的物质的量为 n mol，即 22.4n L，故产生 H2 的体积的取值 范围为 11.2n<V≤ 22.4n，故选项 D 正确。 【答案】 D
在含有 a g HNO3 的稀硝酸中，加入 b g 铁粉充分反应，铁 a 全部溶解并生成 NO，有 g HNO3 被还原，则 a∶b 不可能为 4 ( A． 2∶ 1 C． 4∶ 1 Be 与 HNO3 反应时，根据铁的用量不同，反应 可分为两种极端情况。 (1)若 Fe 过量，发生反应：3Fe＋8HNO3(稀)=== 3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O b a a 3 则有 ∶ ＝3∶8，解得： ＝ 56 63 b 1 此为 a∶b 的最小值。
列方程得 4/32＝(4＋m)/72，解得 m＝ 5，即氢原子数的平 均值是 5，由于乙烷和丙烯均含有 6 个氢原子，所以利用十字 交叉法 ，可计算出乙炔的体积分数为 1/(1＋3)×100%
＝25%。
【答案】 B
2．极值法 (1)极值法的含义 极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技 巧。它是假设问题的两个极端，然后依据有关化学知识确定所 需反应物或生成物的量值，进行判断分析，求得结果。故也称 为极端假设法。
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【解析】
样品加热发生的反应为 Δm 62 (w1－w2) g
△ 2NaHCO3=====Na2CO3＋ H2O＋ CO2↑ 168 m(NaHCO3) g 106
(2)极值法解题的基本思路： ①把可逆反应假设成向左或向右完全进行的反应。 ②把混合物假设成纯净物。 ③把平行反应分别假设成单一反应。 (3)极值法解题的关键 紧扣题设的可能趋势，选好极端假设的落点。
将总物质的量为 n mol 的钠和铝的混合物(其中钠的物质的 量分数为 x)，投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共 收集到标准状况下的气体 V L。下列关系式中正确的是 ( A． x＝ V/(11.2n) B． 0<x≤0.5 C． V＝ 33.6n(1－ x) D． 11.2n<V≤22.4n )
(对应学生用书 P11)
一、物质的量与各相关量间的计算关系
二、一定物质的量浓度溶液的配制
化学计算中的几种常见数学思想 1．差量法 (1)差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的某量发生的变化，找 出“理论差量”。这种差量可以是质量、物质的量、气态物质 的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化 学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例， 然后求解。如：
2C(s)＋ O2(g)===2CO(g) 2 mol 1 mol 2 mol
ΔH＝－ 221 kJ· mol－ 1 221 kJ
Δm(固 )， Δn(气 )， ΔV(气 ) 24 g 1 mol 22.4 L(标况 )
(2)使用差量法的注意事项 ①所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关 系。 ②有关物质的物理量及其单位都要正确地使用。 (3)差量法的类型及应用 ①质量差法
－
小于 15 g· mol－1。
【答案】 B
4．整体思维法(终态法) 整体思维抛开事物之间复杂的变化关系，从整体认识把握 事物之间联系规律，具有化繁为简，快速解题的功效，能较好 的锻炼学生思维的全面性、灵活性，因此高考无论在选择还是 综合性题目中经常有意设置。
在铁和氧化铁混合物 15 g 中，加入稀硫酸 150 mL，能放 出 H2 1.68 L(标准状况)。同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后 的溶液中滴入 KSCN 溶液，未见颜色变化。为了中和过量的 H2SO4，且使 Fe2 完全转化成 Fe(OH)2，共消耗 3 mol· L
＋ －1
的 )
NaOH 溶液 200 mL，则原硫酸的物质的量浓度是 A． 1.5 mol· L－ 1 C． 2.5 mol· L－ 1 B．2 mol· L－1 D．3 mol· L－ 1
(
【解析】 此题反应过程复杂， 但最后溶液中只有 Na2SO4， 因为 NaOH 共 0.6 mol，故 Na2SO4 为 0.3 mol，所以原 H2SO4 为 0.3 mol。
②物质的量差法
白色固体 PCl5 受热即挥发并发生分解：PCl5(g) PCl3(g) ＋ Cl2(g)。 现将 5.84 g PCl5 装入 2.05 L 真空密闭容器中， 在 277℃ 达到平衡，容器内压强为 1.01×105 Pa，经计算可知平衡时容 器内混合气体的物质的量为 0.05 mol， 求平衡时 PCl5 的分解率。