0.02x　　　　　　　　　 　 0.04xmol

MnO₂+4HClMnCl₂+ Cl₂↑+2H₂O

0.04(1-x)mol　　　　　　　　 0.1(1-x)mol

K₂MnO₄+8HClMnCl₂+2KCl+2Cl₂↑+4H₂O

0.04xmol　 0.02xmol　 0.02xmol　 0.02xmol

2KMnO₄+16HCl ＝ 2KCl+2MnCl₂+　 5Cl₂↑ +8H₂O

6.1克KCl的量為=0.082mol，

故原KBr的量應(yīng)為2×(0.082-0.015)=0.134mol，

原KBr的質(zhì)量為0.134×199=20g.

(3)生成0.082molKCl需Cl₂的量為0.014mol，

故反應(yīng)消耗Cl₂的體積為0.014×22.4=0.92L.

[命題趨勢分析]

本節(jié)高考要求是要學(xué)會運用物質(zhì)的量運用于化學(xué)方程式的計算.

[典型熱點考題]

例1　 完全中和相同體積，相同物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，并使之生成正鹽，需要相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、硫酸、磷酸的體積比是(　　 )

A.6∶3∶2 　　　 B.6∶2∶3　　　 C.3∶2∶1　　　　　 D.1∶2∶3

解析　 此類無數(shù)據(jù)題目有兩種處理方法，一種列舉法是把已知條件轉(zhuǎn)化成簡單直觀的數(shù)據(jù)；另一種是用相同的化學(xué)符號表達已知數(shù)據(jù).此題NaOH溶液實為n(NaOH)相同，再設(shè)HCl(aq)、H₂SO₄(aq)、H₃PO₄(aq)的體積分別為V₁、V₂、V₃，其物質(zhì)的量濃度為c，則：

NaOH +　 HCl 　＝　NaCl+H₂O

1 ∶　 1

n　　　 c·V₁　　　　　　 V₁=

2NaOH + H₂SO₄�。健�Na₂SO₄+2H₂O

2　 ∶ 1

n　　 c·V₂　　 　　　V₂=

3NaOH+H₃PO₄ 　＝　Na₃PO₄+3H₂O

3 ∶ 1

n　 c·V₃　　　　　　 V₃=

則V₁∶V₂∶V₃=∶∶

=6∶3∶2

∴本題正確選項為(A)

答案　 A

例2 　往50.00mL溴化亞鐵溶液中緩慢通入1120mL氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中還原性離子只有2/3溴離子未被氧化.求原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度.

解析　 本題應(yīng)用物質(zhì)的量對離子方程式進行計算.

根據(jù)反應(yīng)：Br₂+2Fe²⁺ ＝ 2Fe³⁺+2Br^-可判斷離子的還原性：Fe²⁺＞Br^-，依題意，Br^-部分被氧化，則Fe²⁺全部被氧化.

設(shè)原溶液中FeBr₂的物質(zhì)的量為x，則Fe²⁺物質(zhì)的量為x，Br物質(zhì)的量為2x,被氧化的Br^-的物質(zhì)的量為2x/3.

2Fe²⁺+ Cl₂ 　＝　2Fe³⁺+2Cl^-

x　　 x/2

2Br^-+Cl₂ �。健�Br₂+2Cl^-

2x/3 x/3

氯氣的物質(zhì)的量：+=，

解得：x=0.06mol.c(FeBr₂)=0.06mol/0.05L=1.2mol/L.

答案　 原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L.

例3　 已知Cl₂在70℃的NaOH水溶液中能同時發(fā)生兩個自身氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)完全后測得溶液中NaClO與NaClO₃的物質(zhì)的量之比為4∶1.現(xiàn)在49.7gCl₂，將其通入足量70℃的NaOH水溶液，反應(yīng)完全后得到500mL溶液.

(1)寫出Cl₂在70℃的NaOH水溶液中符合上述條件的總反應(yīng)方程式.

(2)計算完全反應(yīng)后各生成物的物質(zhì)的量濃度(除H₂O處).

解析　 解答此題的關(guān)鍵是第(1)問.可根據(jù)得失電子數(shù)相等確定生成物NaCl、NaClO、NaClO₃的物質(zhì)的量之比，進而確定化學(xué)方程式中化學(xué)計算數(shù).

(1)依題意可設(shè)生成NaClO的物質(zhì)的量為4mol，NaClO₃的物質(zhì)的量為1mol，設(shè)生成NaCl的物質(zhì)的量x，根據(jù)得失電子的物質(zhì)的量相等，有：

1×x=1×4mol+5×1mol，解得：x=9mol.

NaCl、NaClO、NaClO₃化學(xué)計量數(shù)之比與生成對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，即等于9∶4∶1.據(jù)此可寫出總的化學(xué)字方程式：

7Cl₂+14NaOH ＝ 9NaCl+4NaClO+NaClO₃+7H₂O

(2)n(Cl₂)=49.7g/71g/mol=0.7mol,由化學(xué)方程式可求得n(NaCl)=0.9mol,n(NaClO)=0.4mol　 n(NaClO₃)=0.1mol,

故可求得三種物質(zhì)的量濃度分別為：

c(NaCl)=1.8mol/L;c(NaClO)=0.8mol/L;c(NaClO₃)=0.2mol/L.

答案　 (1)7Cl₂+14NaOH ＝ 9NaCl+4NaClO+NaClO₃+7H₂O

　　　 (2)C(NaCl)=1.8mol/L,Cl(NaClO)=0.8mol/L,C(NaClO₃)=0.2mol/L

例4　 甲、乙兩位學(xué)生用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣.甲取了一定質(zhì)量的氯酸鉀和0.10g二氧化錳，經(jīng)混合后裝入試管中加熱，待收集到所需氧氣時停止加熱.試管冷卻后，乙稱得甲留下的反應(yīng)混合物的質(zhì)量為4.04g，將它繼續(xù)加熱，直至氯酸鉀全部分解，得到氧氣672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況).求甲實驗時氯酸鉀分解的百分率.

解析　 設(shè)乙分解KClO₃的質(zhì)量為x，甲分解KClO₃的質(zhì)量為y.

2KCl₃2KCl+3O₂?

2mol×122.5g/mol　 2mol×74.5g/mol　 3mol×22.4L/mol

x　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 0.672L

=，解得：x=2.45g.

在4.04g混合物中：m(KCl)=4.04g-0.10g-2.45g=1.49g.

即甲分解KClO₃時得到的KCl質(zhì)量為1.49g，由此可計算y:

=，解得：y=2.45g.

故甲實驗時KClO₃分解的百分率為：×100%=50%

答案　 甲實驗時氯酸鉀分解的百分率為50%.

例5　 將0.04molKMnO₄固體加熱一段時間后，收集到amol氣體，此時KMnO₄的分解率為x.在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到bmol氣體(設(shè)Mn元素全部以Mn²⁺存在于溶液中).試填寫：

(1)a+b=　　　　 (用x表示).

(2)當(dāng)x=　　　　 時，a+b取最小值，且最小值為　　　　 .

(3)當(dāng)a+b=0.09時，加熱后取得殘留固體的質(zhì)量為　　　　 g.

解析　 解題的關(guān)鍵是正確寫出有關(guān)化學(xué)方程式，并結(jié)合數(shù)學(xué)知識，解決化學(xué)問題.

(1)參加分解的反應(yīng)的KMnO₄物質(zhì)的量為0.04xmol,剩余的KMnO₄物質(zhì)的量為0.04(1-x)mol，根據(jù)化學(xué)方程式計算.

2KMnO₄K₂MnO₄ +　 MnO₂ +　 O₂↑

0.05molKI與Cl₂反應(yīng)生成0.015molKCl，

0.672L

知在4.04g混合物中m(KCl)=4.04g-0.10g-=1.49g即甲分解時得到KCl的質(zhì)量為1.49g，由此可算出甲實驗時KClO₃的分解質(zhì)量：=2.45g

故甲實驗時KClO₃的分解率為

×100%=50%

答：甲實驗時氯酸鉀的分解率為50%

例2　 取50mLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液.加入過量BaCl₂溶液后得到14.51g白色沉淀.用過量的稀HNO₃處理后沉淀減少到4.66g.并有氣體CO₂放出，試計算(1)原混合溶液中Na₂CO₃、Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度　

(2)產(chǎn)生標(biāo)況下氣體的體積.

分析　 物質(zhì)的量和組成物質(zhì)的微粒間存在著一定的關(guān)系利用這種關(guān)系會使解題簡化我們把這種方法稱為“守恒法”它用得很廣.

據(jù)(1)Na₂SO₄-　 BaSO₄　　 4.66g不溶于HNO₃的沉淀為BaSO₄

1mol　　 233g

n(Na₂SO₄) 4.66g　　 n(Na₂SO₄)=0.02mol

故　　 C(Na₂SO₄)= =0.4mol·L^-1

(2)Na₂CO₃　　 　　 -BaCO₃　　　　 -CO₂

　 1mol　　　　　 197g　　　　　 22.4L

　 n(Na₂CO₃)　　　 (14.51-4.66)g　 V(CO₂)

n(Na₂CO₃)=0.05mol　　　　 V(CO₂)=1.12L

C(Na₂CO₃)= =1mol/L

答：原混合物中Na₂CO₃、Na₂SO₄的物質(zhì)的量濃度為1mol/L和0.4mol·L^-1產(chǎn)生的CO₂氣體在標(biāo)況下的體積為1.12L.

[課本難題解答]

P83　 三、3　 2KBr+Cl₂=2KCl+Br₂ 2KI+Cl₂=2KCl+I₂

(1)固體殘留物中含KCl.

(2)原溶液中n(KI)=36×10^-3×0.86=0.031mol，

參加反應(yīng)的KI有n(KI)= =0.015mol.

3.根據(jù)不足量求解.

例　 用agH₂和bgCl₂化合制HCl氣體，求所得產(chǎn)物的質(zhì)量.

解析　 根據(jù)化學(xué)方程式列出關(guān)系

　　　　　 　H₂ + Cl₂＝　2HCl

2　 71

a　 b

有下列三種情況：

①若71a＞2b，則H₂過量，應(yīng)根據(jù)Cl₂量求HCl的量；

②若2b＞71a,則Cl₂過量，應(yīng)根據(jù)H₂的量求HCl的量；

③若71a=2b，則二者恰好反應(yīng)完，根據(jù)H₂或Cl₂的量求產(chǎn)物HCl的量.

[難解巧解點撥]

例1　 甲、乙兩位學(xué)生用加熱氯酸鉀的方法制取O₂，甲取一定量的KClO₃和0.10gMnO₂.經(jīng)混合后裝入試管加熱.待收集到所需O₂時停止加熱.試管冷卻后乙稱的甲留下的反應(yīng)混合物的質(zhì)量為4.04g將它繼續(xù)加熱直到KClO₃全部分解完全得到O₂672mL(標(biāo)況).求甲實驗時KClO₃的分解率.

分析　 思路；要求出兩個值：一個是總的KClO₃質(zhì)量，一個是甲實驗得到的KCl質(zhì)量而求得甲實驗時KClO₃分解的質(zhì)量

做題過程：從后面的結(jié)論往前推.

據(jù)：　 2KClO₃2KCl　 +　　 3O₂↑

2×122.5g　 2×74.5g　 3×22.4L

2.判斷哪種物質(zhì)過量.

1.寫出化學(xué)反應(yīng)方程式.

2.應(yīng)注意的問題

(1)化學(xué)方程式所表示的是純凈物之間的關(guān)系，因此不純物質(zhì)必須換算成純凈物的量再進行計算.

(2)在所列比例式中，同一物質(zhì)上下單位要一致，不同物質(zhì)左右要對應(yīng).

(3)化學(xué)計算方法很多，其中守恒法、差量法、平均原子量法等在高一應(yīng)掌握.

過量問題的計算

一般說來，反應(yīng)物之間完全反應(yīng)時，不足量的物質(zhì)會全部反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生成物，而過量的物質(zhì)則要剩余.因此判斷哪種物質(zhì)過量，便是解這類題的關(guān)鍵.具體步驟為：