当前位置:文档之家› 高中化学模型汇总(有关溶液)

高中化学模型汇总(有关溶液)

高中化学模型汇总(有关溶液)一、等质混和等体混 母体讲解1. 把 70% HNO 3(密度为 1.40 g·cm -3)加到等体积的水中,稀释后 HNO 3(aq)中溶质的质量分数是 A.0.35B.<0.35C.>0.35D.≤0.35命题意图:主要考查学生对质量分数的认识和变换前提下的估算能力。

知识依托:有关质量分数的计算。

错解分析:审题不严,自以为是将两液体等质量混合,从而误选 A 项;解题过程中思维反向,也会误选 B 项。

解题思路:本题有以下两种解法。

方法1(条件转换法):先把“等体积”看作“等质量”,则等质量混合后溶液中 HNO 3 的质量分数为:w 混=2%70222121=+=⨯+⨯w w m m w m m =35%而等体积混合时水的质量小于 HNO 3(aq) 的质量,则等体积混合相当于先进行等质量混合,然后再加入一定量的密度大的液体,这里是 70% 的 HNO 3(aq),故其质量分数大于 35%。

方法2(数轴表示法):(1)先画一数轴,在其上标出欲混合的两种液体中溶质的质量分数,并在两质量分数的对应点上标出两液体密度的相对大小。

(2)求出221w w +,并在数轴上标示出来。

(3)标出w 混:w 混在221w w +与 ρ大的液体的质量分数之间。

答案:C 评注:方法2是方法1的一种升华。

●锦囊妙计 1.等质混两种同溶质液体(或某溶液与水)等质量混合时:w 混=221w w +2.等体混两种同溶质液体(或某溶液与水)等体积混合时:W 混∈[221w w +,W (ρ大)]具体解题时,常用数轴表示法。

2. 密度为0.91 g·cm -1 的氨水,质量百分比浓度为 25.0%(即质量分数为0.250),该氨水用等体积的水稀释后,所得溶液的质量百分比浓度( ) A.等于12.5%B.大于 12.5%C.小于 12.5%D.无法确定求解:提示:氨水越浓密度越小。

因为ρ1>ρ2,所以w 混离w 1 更近,即 w 混<0.125。

答案:C举一反四:1. 有甲、乙两种 H 2SO 4(aq),甲中 H 2SO 4 的质量分数为 3a %,乙中 H 2SO 4 的质量分数为 a %,取甲、乙两溶液等体积混合,搅拌均匀后所得 H 2SO 4(aq) 中溶质的质量分数( ) A.>2a %B.<2a %C.=2a %D.无法确定2. 将上题中的“H 2SO 4(aq)”改为“氨水”;其余不变,试选之。

( )3. 有甲、乙两种水的乙醇溶液,甲中水的质量分数为 25%,乙中水的质量分数为 15%,将甲、乙两种溶液各取 100 mL 混合,则所得溶液中水的质量分数( ) A.>0.80B.<0.80C.>0.20D.<0.204. 在100 g 浓度为 18 mol·L -1密度为ρ(g/cm 3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成 9 mol·L -1的硫酸,则加入水的体积为( ) A.<100 mLB.=100 mLC.>ρ100mL100 mLD.=答案 1.提示:答案:A 2.提示:答案:B3.提示:水的酒精溶液密度小于 1,即水越多,密度越大。

则:答案:BC4.解析:由题意知,稀释结果,溶液的物质的量浓度成为原来的一半,则溶液的体积成为原溶液体积的 2 倍。

18 mol·L -1浓 H 2SO 4密度比水的密度 1 g·cm -3大的多:ρ(浓 H 2SO 4)=1.8 g·cm -3,100 g 该浓 H 2SO 4体积 V 比 100 mL 小得多:V (浓 H 2SO 4)=1.8100mL 100mL g g 1001-==⋅ρρmL=56 mL 。

这样所加水的体积肯定小于 100 mL ,但绝对不是100ρ mL ,即其所形成溶液的体积不能简单地相加,因而 A 项可选,但 D 项不可选。

答案:A二、浓度不同产物异母体讲解1. 38.4 mg铜跟适量浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4 mL(标准状况),反应消耗HNO3的物质的量可能是A.1.00×10-3 molB.1.60×10-3 molC.2.20×10-3 molD.2.40×10-3 mol(忽视NO2与N2O4的相互转化)命题意图:考查学生对反应条件——浓度变化时产物种类变化的认识。

属化学教学中要求具备的能力。

知识依托:Cu与浓、稀HNO3的反应。

错解分析:忽视了Cu与稀HNO3的反应,就会错选D;只运用Cu与稀HNO3反应解题,就会错选B。

解题思路:随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐变小,产生的气体可能是纯净的NO2,也可能是NO2和NO的混合物。

n(Cu)=38.4 mg÷64.0 g·mol-1=0.600 mmoln(g)=22.4 mL÷22.4 L·mol-1=1.00 mmol这样,发生的反应可能是下列①一个,也可能是①②两个:①Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O于是,本题有以下多种解法。

方法1(极值法):若产生的气体全部是NO2,由化学方程式①得:n(HNO3)=4n(Cu)=0.600 mmol×4=2.40 mmoln(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmolV(NO2)=1.20 mmol×22.4 L·mol-1=26.9 mL>22.4 mL可见,气体不全是NO2。

若产生的气体全部是NO,由化学方程式②得:n(HNO3)=8/3n(Cu)=0.600 mmol×8/3=1.60 mmoln(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmolV(NO2)=0.400 mmol×22.4 L·mol-1=8.96 mL<22.4 mL由于气体是NO2和NO的混合物,8.96 mL<V(g)<26.9 mL,所以1.60 mmol<n(HNO3)<2.40 mmol,观察备选项可知答案。

方法2(守恒法):根据反应前后N原子守恒和Cu原子守恒得:n(HNO3)=n[Cu(NO3)2]×2+n(NO2)+n(NO) (N原子守恒)=n(Cu)×2+n(NO2)+n (NO) (Cu原子守恒)=0.600 mmol×2+1.00 mmol =2.20 mmol方法3(写总反应方程式法):设生成NO2的物质的量为x,则题设条件下的总反应为:0.6Cu+2.2HNO3====0.6Cu(NO3)2+x NO2↑+(1-x)NO↑+1.1H2O先写出反应物和生成物以及Cu、NO2和NO的化学计量数,再根据Cu原子守恒和N原子守恒得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数,H2O的化学计量数可根据N原子守恒而得出(因与结果无关也可不算出)。

根据方程式及有效数字的运算规则,可知参加反应的HNO3物质的量为2.20 mmol。

方法4(平均分子式法):设HNO3还原产物的平均分子式为NO x,则:n(Cu)∶n(NO x)=0.600 mmol∶1.00 mmol=3∶5Cu与HNO3的总反应方程式为:3Cu+11HNO3====3Cu(NO3)2+5NO x↑+?H2O先写出反应物和生成物及Cu和NO x的化学计量数3和5,再根据Cu原子守恒和N原子守恒分别得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数3和11,H2O的化学计量数因与结果无关可不算出,则:n(HNO3)=11/3n(Cu)=0.600 mmol×11/3=2.20 mmol答案:C变式1:去掉备选项,将问题改为:求还原产物NO 2和NO 的物质的量之比,其他同例题,试解之。

解题思路:在前面“方法4”的基础上得到下式: 3Cu +11HNO 3====3Cu(NO 3)2+5NO x +5.5H 2O 根据O 原子守恒得: 33=18+5x +5.5x =1.9即NO x 为NO 1.9。

用十字交叉法:V (NO 2)∶V (NO)=9∶1答案:9∶1变式2:若例题条件下Cu 与HNO 3恰好完全反应,二者皆无剩余,欲求开始生成NO 时HNO 3溶液的浓度,还缺少的条件是________(用必要的文字和字母b 表示),开始生成NO 时HNO 3溶液的浓度为________(请写最后结果)。

解题思路:据变式1解题思路得:V (NO 2)=1.00 mmol×109=0.900 mmol V (NO)=0.100 mmol 生成NO 消耗HNO 3的物质的量可求: 8HNO 3(稀)~2NO↑ 82n (HNO 3) 0.100 mmol n (HNO 3)=0.400 mmol欲求0.400 mmol HNO 3的浓度,须知HNO 3(aq)的体积——b :c (HNO 3)=bmol1000.44-⨯ 答案:开始生成NO 时HNO 3(aq)的体积b 4.00×10-4 mol/b2. 30 g 铜、银合金与80 mL 13.5 mol·L -1的HNO 3溶液反应。

合金全部溶解,放出气体6.72 L(标准状况下),反应后溶液的pH=0(设反应前后溶液体积不变) (1)计算HNO 3被还原的物质的量; (2)计算合金中银的质量分数。

求解:题设条件下,发生的反应有:Cu +4HNO 3(浓)====Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 3Cu +8HNO 3(稀)====3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O Ag +2HNO 3(浓)====AgNO 3+NO 2↑+H 2O 3Ag +4HNO 3(稀)====3AgNO 3+NO↑+2H 2O (1)n (被还原HNO 3)=n (NO 2)+n (NO)=1-molL 22.4L 72.6⋅=0.300 mol(2)设合金中Cu 和Ag 的物质的量分别为x 、y 。

则:w (Ag)=g30mol 10.0mol g 108-1⨯⋅=0.36 答案:(1)0.30 mol(2)0.36当化学反应进行时,反应物不断被消耗。

随反应的进行,反应物浓度不断改变,①有的会造成产物的不同。

如,过量Cu放入少量浓HNO3中,开始生成的气体是NO2,后来生成的气体是NO;很稀的HNO3溶液与活泼金属反应还会有H2生成(非信息题可不考虑)。

再如,过量活泼金属(如Zn)与少量浓H2SO4的反应,开始时生成的气体是SO2,后来生成的气体是H2。

相关主题