极限法在化学计算中的应用
极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。
该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围,以此来做计算或确定混合物的组成。
1.把含有某一种氯化物杂质的氯化镁粉末95mg溶于水后,与足量的硝酸银溶液反应,生成氯化银沉淀300mg,则
该氯化镁中的杂质可能是()
A.氯化钠B.氯化铝C.氯化钾D.氯化钙
2.取
3.5 g某二价金属的单质投入50g溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5g
该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金属还可以反应。
该金属的相对原子质量为( )
A.24 B.40 C.56 D.65
3.在一定条件下,气体A可发生如下反应:2 A(g) B(g)+3 C(g)。
若已知所得混合气体对H2的相对密
度为4.25。
则A的式量可能是()
A.8.5 B.16 C.17 D.34
4.取
5.4 g由碱金属(R)及其氧化物(R2O)组成的混合物,使之与足量水反应,蒸发反应后的溶液,得到8
g无水晶体。
通过计算判断此金属为哪一种碱金属。
5.某混合物含有KCl、NaCl、Na2CO3,经分析知含Na 31.5%,含氯为27.08%(质量百分含量)。
则该混合物
中含Na2CO3为( )
A.25% B.50% C.80% D.无法确定
6.0.03mol铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体共0.05mol。
求该混合气体的平均
相对分子质量的取值范围。
7.常温下A和B两种气体组成的混合气体(A的分子量大于B的分子量),经分析混合气中只含有氮和氢两种元素,而且,不论A和B以何种比例混合,氮和氢的质量比总大于14/3。
由此可确认A为①____,B为②____,其理由是③____。
若上述混合气体中氮和氢的质量比为7:1,则在混合气中A和B的物质的量之比为④____;A在混合气中的体积分数为⑤____。
8.等物质的量的NaHCO3和KHCO3的混合物9.20g与100mL盐酸反应。
(1)试分析,欲求标准状况下生成的CO2的体积时,还需什么数据(用a、b等表示,要注明单位)。
(2)利用所确定的数据,求标准状况下生成的CO2的体积:
所需数据的取值范围生成CO2的体积(标准状况)
盐酸不足时
盐酸过量时
(3)若NaHCO3和KHCO3不是等物质的量混合,则9.2g固体与盐酸完全反应时,在标准状况下生成CO2气体的体积大于L,小于L 。
【答案解析】
1.方法:采用极值法或平均分子量法。
解析:[解法一]:(极值法)假设95mg全为MgCl2,无杂质,则有:MgCl2 ~ 2AgCl
95mg2×143.5mg 生成沉淀为287mg,所以杂质中氯的质量分数应大于MgCl2中氯的质量分数,因此可针对选项一一验证。
2.
3. 解析:假设A物质没有发生反应,则A的式量为8.5。
如果A全部转化为B和C,则B、C混合气体的平均式量为8.5,A的式量为17。
题中反应为可逆反应,故答案为B。
总结:该题利用化学平衡部分的三态进行分析计算也可获得答案,但耗时较多。
4.解析:题中的反应有:2R + 2H2O = 2ROH + H2↑,R2O + H2O = 2ROH 。
设5.4 g全部是金属R,R的原子量为x,则R的摩尔质量为x g / mol。
5.4 /x = 8 /(x +17),x = 35.7
设5.4 g全部是R2O,则R的原子量为y 。
则R的摩尔质量为y g / mol。
2 ×{5.4/(2y + 16)}= 8/(y + 17),y = 10.7
因为10.7 ﹤23 ﹤35.5 ,故R为Na 。
总结:采用极限值,可使该题中的复杂问题得到简化。
5.方法:若假设此混合物由下列三种物质的极端组成,那么判断起来比较简单。
用w代表质量分数,则w (Na2CO3)=1-w(NaCl)-w(KCl),又因KCl比NaCl分子量大,则在已知w(Cl)的前提下,全部为KCl
时,w(Na2CO3)最小;全部为NaCl时w(Na2CO3)最大。
又因为w(Na)已知,则在该前提下,无NaCl 时,w(Na2CO3)最大。
(1)若只由KCl和Na2CO3组成,用含Na%求出Na2CO3的质量
(2)若只由NaCl和Na2CO3组成,又用含Cl%量求出Na2CO3的质量
(3)若只由KCl和Na2CO3组成,用Cl%量求出Na2CO3的质量
混合物中Na2CO3的实际质量应比(1)(2)中值小,比(3)中值大
解析:设混合物为100 g:
(1)设混合物只由KCl和Na2CO3组成,则用含Na%求出Na2CO3的质量为:
100g×31.5%×= 72.6g
(2)设混合物只由NaCl和Na2CO3组成,则用含Cl%量求出Na2CO3的质量为
100g—100g×27.08% ×= 55.4g
(3)设混合物只由KCl和Na2CO3组成,则用含Cl%求出Na2CO3的质量为:
100g—100g×27.08%×= 43.2g
则w(Na2CO3)实际范围(43.2,55.4),答案为B
6.解:0.03molCu提供的0.06mol电子还原出了0.05mol气体,即平均每摩尔气体的产生得益于1.2mol电子。
每摩尔NO曾得电子3mol、每摩尔NO2曾得电子1mol、每摩尔N2O4曾得电子2mol,所以三种气体中NO2不可或缺。
第一种极端情况是混合气体中不含NO,主要成分是NO2和N2O4,
n(NO2)+n(N2O4)=1
n(NO2)×1+n(N2O4)×2=1.2
解得1mol混合气体由0.2mol N2O4和0.8mol NO2组成。
平均分子量为55.2。
第二种极端情况是混合气体中不含N2O4,主要成分是NO2和NO,
n(NO2)+n(NO)=1
n(NO2)×1+n(NO)×3=1.2
解得1mol混合气体由0.1mol NO和0.9mol NO2组成。
平均分子量为44.4。
答:(44.4,55.2)
7.
8.。