Inventario de varios métodos comúnmente utilizados en los cálculos químicos de la escuela secundaria

Métodos de cálculo químico Parte 1: Varios métodos comúnmente utilizados en los cálculos químicos de la escuela secundaria

1. Método de diferencia

(1) El método que no considera el proceso de cambio y utiliza el cambio en la cantidad del estado final (producto) y el estado inicial (reactivo) para resolver se llama método de diferencia. No es necesario considerar el proceso de cambio. El método de diferencia solo se puede utilizar cuando existe una relación proporcional entre la diferencia y la cantidad de estado inicial o la cantidad de estado final, y el valor de diferencia en el cálculo químico debe ser la misma cantidad física. La clave es analizar la causa de la diferencia.

(2) El método de diferencia consiste en colocar el incremento o decremento de algunas cantidades físicas causadas durante el proceso de cambio químico en el extremo derecho de la ecuación química como una cantidad conocida o una cantidad desconocida, y usar cada una de ellas. la cantidad correspondiente es proporcional Resuelve.

(3) Encuentra la "diferencia teórica". Esta diferencia puede ser la masa, la cantidad de sustancia, el volumen y presión de sustancias gaseosas, el calor durante la reacción, etc. Para resolver el problema usando el método de diferencias, primero proporcione la diferencia correspondiente (diferencia teórica) en la ecuación química a la diferencia real y luego resuelva el problema. Por ejemplo:

-12C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH＝-221 kJ·mol Δm (sólido), Δn (gas), ΔV (gas)

　2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22,4 L (condición estándar)

1. Diferencia sólida

Ejemplo 1. Inserte una varilla de hierro con una masa de 100 gramos en la solución de sulfato de cobre. Después de un rato, sáquela, séquela y pésela. La masa de la varilla será de 100,8 gramos. Encuentra cuántos gramos de hierro participaron en la reacción. (Respuesta: En la reacción participaron 5,6 gramos de hierro.)

Solución: Sea la masa de hierro que participa en la reacción

x.

Fe+CuSO4===FeSO4+Cu aumento de masa de varilla (diferencia)

56 6464-56=8

x 100.8g-100g=0.8g

56:8=x:0,8g Respuesta: En la reacción participaron 5,6g de hierro.

2. Método de diferencia de volumen

Ejemplo 2. Después de pasar L NH3 a través de un tubo de vidrio duro caliente lleno de catalizador de hierro, el volumen del gas se convierte en b L (todos los volúmenes de gas se miden a la misma temperatura y presión. La fracción de volumen de NH3 en el gas b L es (C). )

　2a-bb-a2a-bb-aA. C. abba

Supongamos que el gas amoniaco que participa en la reacción es x, entonces

2NH3N2+3H2. ΔV

　2 2

　x b－a

　x＝(b－a) L

　Entonces, la fracción de volumen de NH3 en el el gas es

　3. Diferencia de líquido

Ejemplo 3. Después de hacer reaccionar completamente 10 gramos de hierro que contiene impurezas (las impurezas no reaccionan con el ácido y no son solubles en agua) con 50 gramos de ácido sulfúrico diluido, filtrar las impurezas

La masa del líquido resultante. es 55,4 gramos. Encuentre la masa de esta pureza de hierro.

Solución: Sea x la pureza de este hierro.

Fe

＋H2SO4===FeSO4＋H2 ↑ Aumento de masa de la solución (diferencia)

　56 256-2=54

10x gramos 55,4 gramos - 50 gramos = 5,4 gramos a L－b－ab L2a－b b

56: 54=10x gramos: 5,4 gramos

Página 1*** 3 páginas

p>

2. Método de expresión relacional

La forma general de establecer una expresión relacional es: (1) Usar la conservación de partículas para establecer una expresión relacional (2) Usar la relación entre las cantidades de sustancias en ecuaciones químicas para establecer; una expresión relacional; (3) Usar la ecuación Sumar sumas para establecer expresiones relacionales, etc.

3. Método de conservación

(1) Se conserva el número total de valencias positivas y negativas de los elementos de un compuesto.

(2) Se conservan el número total de cargas positivas transportadas por los cationes y el número total de cargas negativas transportadas por los aniones en la solución electrolítica.

(3) Se conserva la masa total de materia antes y después de una reacción química.

(4) El número de átomos de un mismo elemento se conserva antes y después de una reacción química.

(5) El número total de electrones ganados y perdidos en la reacción redox se conserva.

(6) La cantidad de soluto (masa o cantidad de sustancia) se conserva antes y después de diluir, concentrar y mezclar la solución.

Dado que las relaciones de conservación mencionadas anteriormente no cambian con la combinación de partículas o el proceso de transformación, no hay necesidad de investigar el proceso intermedio y el método de utilizar directamente la serie de relaciones de conservación para calcular o observar la estimación es el método de conservación. El uso del método de conservación para resolver problemas no solo puede evitar escribir tediosas ecuaciones químicas y mejorar la velocidad de resolución de problemas, sino también evitar buscar expresiones relacionales en el complicado trasfondo de la resolución de problemas y mejorar la precisión de la resolución de problemas.

1. Método de conservación del elemento

Ejemplo de catalizador 1.4NH3+5O2=====△4NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO

Después de múltiples oxidaciones y absorción, a partir de la conservación del elemento N, sabemos: NH3～HNO3

2. Método de conservación por transferencia de electrones

- Pierde 8e y obtén 4e2 - Ejemplo 2.NH3--→HNO3, O2-- →2O

Dado que el número total de electrones ganados y perdidos es igual, el NH3 genera HNO3 a través de una serie de procesos como la oxidación. y O2 es NH3~2O2.

Ejemplo 3. El componente principal de la pirita es FeS2. Cuando una planta de ácido sulfúrico determina la composición de la pirita, se toman 0,100 g de muestra y se queman completamente en el aire, y el gas SO2

-1 generado reacciona completamente con una cantidad suficiente de Fe2(SO4). 3, valorar hasta el punto final con una solución estándar de K2Cr2O7 con una concentración de 0,020 00 mol·L, consumiendo 25,00 mL de la solución estándar de K2Cr2O7

3+2-2++2-2+. +3+3+. Se sabe que: SO2+2Fe+2H2O===SO4+2Fe+4H Cr2O7+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O

Encuentre la fracción de masa de FeS2 en la muestra (suponiendo que las impurezas no participan en la reacción) ______________.

Análisis de alta temperatura (1) Según la ecuación 4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2

3+2-2++SO

2+2Fe+2H2O===SO4+2Fe+4H

2－2＋+3

+3＋Cr2O7+6Fe+14H===2Cr

+6Fe+7H2O

32－2＋Obtenga la fórmula relacional: Cr2O7～6Fe～3SO2～2 2

　32

　0.020 00 mol·L×0.025 00 -1m

　1202 m( FeS2)＝0,090 00 g La fracción de masa de FeS2 en la muestra es 90,00

IV. Método de valores extremos (también llamado método de suposiciones extremas)

① Suponga que la reacción reversible es una reacción completa que avanza hacia la izquierda o hacia la derecha.

②Supongamos que la mezcla es una sustancia pura.

③ Suponga reacciones paralelas como reacciones simples.

Ejemplo 1. Reacción en un recipiente cerrado con volumen fijo: 2SO2(g)+O23(g). Se sabe que las concentraciones de SO2, O2 y SO3 en un momento determinado durante la reacción son 0,2 mol·L, 0,1 mol·L y 0,2 mol·L respectivamente.

Cuando la reacción alcanza el equilibrio, el dato posible para la concentración de cada sustancia es (B)

　-1-1 -1A. SO2 es 0,4 mol·L, O2 es 0,2 mol·LB. SO2 es 0,25 mol·L

　-1-1C. Tanto el SO2 como el SO3 tienen 0,15 mol·LD. SO3 es 0,4 mol·L

-1 Análisis Esta cuestión se puede analizar según el método de hipótesis extremas. Si el equilibrio se mueve en la dirección de la reacción directa, la concentración máxima de SO3 al alcanzar el equilibrio es 0,4 mol·L, y la concentración mínima de SO2 y O2 es 0 si el equilibrio se mueve en la dirección de la reacción inversa; La concentración mínima de SO3 al alcanzar el equilibrio es 0, y las concentraciones máximas de SO2 y O2 son 0,4 mol·L y 0,2 mol·L respectivamente. La reacción no puede proceder en ninguna dirección, por lo tanto, la concentración varía. de SO3,

-1, -1O2 y SO2 en equilibrio debe ser 0lt; c(SO3)lt; 0,4 mol·L0lt; SO2)lt; 0,4 mol·L. La reacción de SO2 se convierte en -1-1-1SO3, y la descomposición de SO3 genera SO2, luego c(SO3) + c(SO2) = 0,2 mol·L + 0,2 mol·L = 0,4 mol·L. Comparando las opciones, sólo

tiene el significado del símbolo del ítem B.

Ejemplo 2. En ácido nítrico diluido que contiene g HNO3, se agrega b g de hierro en polvo para reaccionar completamente. El hierro se disuelve por completo y se genera NO, y g HNO3 se reduce, entonces a:b no puede ser 4.

puede ser (A)A. 2:1B． 3:1 C． 4:1D. 9:2

Análisis Cuando el Fe reacciona con el HNO3, la reacción se puede dividir en dos situaciones extremas dependiendo de la cantidad de hierro utilizada.

(1) Si el Fe es excesivo, se producirá una reacción: 3Fe+8HNO3(diluido)===3Fe(NO3)2+2NO ↑+4H2O

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　a

　baa3 tiene = Este es el valor mínimo de a:b. 5663b1

(2) Si el HNO3 es excesivo, se produce la reacción: Fe+4HNO3(diluido)===Fe(NO3)3+NO ↑+2H2O

baa9 entonces tiene: ∶Esto es a∶ b valor máximo. 5663b2

3a9 Entonces a:b, es decir, la relación de a:b es razonable dentro de este rango. 1b2

5. La ley y la aplicación de los valores medios

(1) Base: Si XAgt, entonces XAgt, etc.

(2) Aplicación: Conocer X puede determinar el rango de XA y XB o conocer XA y XB puede determinar el rango de X.

La clave para resolver el problema es determinar el rango a través del valor promedio. El valor promedio de muchas preguntas de la prueba debe determinarse primero de acuerdo con las condiciones antes de emitir un juicio. De hecho, es una extensión del método de los valores extremos.

Ejemplo 1. ***Se ponen 15 g de dos mezclas de metales en una cantidad suficiente de ácido clorhídrico. Después de la reacción completa, se obtienen 11,2 L de H2 (condiciones estándar) que deben tener la composición de la mezcla original. no ser (B ) A. Mg y Ag B. Zn y Cu C. Al y ZnD. Al y Cu

＋Análisis Este problema se puede resolver mediante el método de la masa molar promedio de electrones (es decir, la masa requerida para proporcionar 1 mol de electrones). Durante la reacción, el H se reduce para generar H2. Por el significado de la pregunta, podemos saber que 15 g

-1 mezcla de metales pueden proporcionar 1 mol e, y su masa molar promedio de electrones es 15 g. ·mol.

Las masas electrónicas molares de los metales Mg, Zn y Al en las opciones son 12 g·mol

　-1-1-1, 32,5 g·mol y 9 g·mol respectivamente. Ag y 9 g·mol no pueden reaccionar con el ácido clorhídrico. La masa molar de electrones de Cu puede considerarse como ∞. Según el principio matemático promedio

-1-1, se puede observar que la masa electrónica molar de un metal en la mezcla original es mayor que 15 g·mol, y la masa electrónica molar del otro el metal tiene menos de 15 g·mol. Respuesta B

Ejemplo 2. En el laboratorio, se mezclaron 9 g de polvo de aluminio con una cierta cantidad de polvo de óxido metálico para formar una termita. Después de que ocurre la reacción de la termita, el sólido obtenido contiene 18 g de elementos metálicos, luego el polvo de óxido puede ser (C) ①Fe2O3 y MnO2 ②MnO2 y V2O5 ③Cr2O3 y V2O5 ④Fe3O4 y FeO

A. ①②B. ②④C. ①④D． 2 moles (la masa del metal producido) es 18 g·mol.

56 g55 g-1-1 La masa molar de electrones de Fe generado en el elemento ① es, y la masa molar de electrones de Mn generado es, basada en el promedio de 3 mol4 mol

51 regla del valor g-1-1, ① es correcta; ② La masa molar del electrón para generar Mn es 13,75 g·mol y la masa molar del electrón para generar V es g·mol

Ejercicios de consolidación:

1. Bajo ciertas condiciones, cuando la reacción de síntesis de amoníaco alcanza el equilibrio, la fracción volumétrica medida de amoníaco en el gas mezclado es 20,0, que es lo mismo. como el volumen antes de la reacción. En comparación, el porcentaje de reducción de volumen después de la reacción es (A) A. 16.7B 80.0D

　-1--3 2. Tome 25. mL de solución de KI y se le agrega gota a gota 135 mL de solución de FeCl3 de 0.4 mol·L, I reacciona completamente para generar I2: 2I 2Fe=I2 2Fe. Extraiga la solución de

2 reaccionada con CCl4 y separe los líquidos. Cuando se agrega Cl2 a la solución acuosa separada hasta 0,025 moles, el Fe reaccionará completamente. Encuentre la concentración cuantitativa de la sustancia en la solución de KI.

　(2mol/L)

3. Se mezclan dos hidrocarburos gaseosos en cualquier proporción. A 105°C, 1 L de los hidrocarburos mezclados se mezcla con 9 L de oxígeno y se recupera. Después de la combustión completa, al estado original, el volumen de gas obtenido sigue siendo de 10 litros.

Entre los siguientes grupos de hidrocarburos mixtos el que cumple esta condición es (A)

　①CH4, C2H4②CH4, C3H6③C2H4, C3H4 ④C2H2, C3H6

　A.①③B.②④ C.①④ D.②③

-14. Hay un sólido de KOH que se ha colocado en el aire durante un período de tiempo. Después del análisis, se encuentra que el contenido de agua es 2,8 y el contenido de K2CO3 es 37,3. Tomar 1 g de muestra y agregar 25 mL 2 mol·L

A.1 gB 3,725 g C.0,797 gD.2.836 g

6. Se disuelven completamente 4,6 g de la aleación de cobre y magnesio en concentrado. ácido nítrico Si el ácido nítrico se reduce después de la reacción, solo se producirán 4 480 ml de gas NO2 y 336 ml de gas N2O4 (todos convertidos a condiciones estándar), agregue una cantidad suficiente de solución de hidróxido de sodio a la solución reaccionada. , y la masa del precipitado generado es (B)

A.9.02 g B.8.51 g C .8.26 gD.7.04 g

Métodos de cálculo químico Parte 2: Cinco problemas básicos -métodos de resolución en cálculos químicos

Explicación de los tipos de preguntas

En las preguntas del examen de ingreso a la universidad, los métodos de cálculo químico más comunes incluyen "método de diferencia", "método de expresión relacional", " método del valor extremo", "método promedio", "método del estado final", etc. Entre estos métodos de cálculo, reflejan plenamente las características de la materia. La cantidad juega el papel central y vinculante en los cálculos químicos. El cálculo basado en ecuaciones es la base de varios métodos de cálculo El proceso de resolución de problemas es el siguiente:

(1) Relaciones entre cantidades en ecuaciones químicas

aA(g)+bB(g)===cC(. g)+dD(g)

Relación de masa aMA: bMB: cMC: dMD

Material Relación de volumen a ∶ b ∶ c ∶ d

Relación de volumen a ∶ b ∶ c ∶ d

　(2) Pasos generales

①Escribe según el significado de la pregunta y equilibra las ecuaciones químicas.

②Juzgue el exceso de sustancia según la información proporcionada en la pregunta y la ecuación química, y use la cantidad de sustancia que reaccionó completamente para calcular. ③Escriba las cantidades conocidas y requeridas [expresadas por n(B), V(B), m(B) o sea x el número desconocido] respectivamente debajo de la fórmula química de la ecuación química, con las dos cantidades y unidades "superior y inferior"Consistente, izquierda y derecha."

④Seleccione la relación entre cantidades relevantes (como la cantidad de material, volumen de gas, masa, etc.) como base para el cálculo y formule una fórmula proporcional para encontrar la cantidad desconocida.

El maravilloso uso del "método de la diferencia" en el cálculo de ecuaciones químicas

[Ejemplos de tipos de preguntas]

Ejemplo 1 (2014·Anhui Prestigious School Joint Examen de ingreso) 16 ml El gas mixto compuesto de NO y NH3 puede reaccionar bajo la acción de un catalizador a aproximadamente 400 °C: 6NO + 4NH35N2 + 6H2O (g). Cuando se alcanza el equilibrio, el volumen del gas pasa a ser de 17,5 ml por debajo del mismo. condiciones Entonces el contenido de NO y NH3 en el gas mezclado original Hay cuatro casos de relación de cantidad: ①5:3, ②3:2, ③4:3, ④9:7. La correcta es ( ).

A. ①②

C． ②③

Ideación Según el volumen total de gas antes y después de la reacción, se puede utilizar el método de diferencia para resolverlo directamente.

6NO + 4NH35N2 + 6H2O (g) ΔV (diferencia de volumen del gas)

6 mL4 mL 5 mL 6 mL (5+6)-(4+6)＝1( mL)

　(Diferencia teórica)

9 mL6 mL 17.5－16＝1.5(mL)

(Diferencia real) B. ①④D. ③④

Se puede ver que *** consume 15 ml de gas y queda 1 ml de gas. Suponiendo que todo el gas restante es NO, entonces V(NO):V(NH3)=(. 9 mL+1 mL): 6 mL=5:3 Suponiendo que todo el gas restante es NH3, entonces V(NO):V(NH3)=9 mL:(6 mL+1 mL)=9:7. esta reacción es reversible, el gas restante en realidad es. Lo anterior es un gas mixto de NO y NH3, por lo que V(NO):V(NH3) está entre 5:3 y 9:7. Comparando los datos dados, sabemos. que 3:2 y 4:3 están dentro de este intervalo.

Respuesta C

Guía del método

1. La llamada "diferencia" se refiere a la diferencia entre la suma de ciertas cantidades físicas de los reactivos (cantidad de estado inicial) durante la reacción y la suma de las mismas cantidades físicas de los productos en el mismo estado (cantidad de estado final). Esta cantidad física puede ser masa, cantidad de sustancia, volumen de gas, presión del gas, efecto térmico durante el proceso de reacción, etc.

2. Base de cálculo: La cantidad de reactivos o productos en una reacción química es proporcional a la diferencia.

3． La clave para resolver el problema: primero, aclarar la causa de la diferencia y poder encontrar la diferencia teórica (diferencia teórica) basándose en la ecuación química. El segundo es encontrar o expresar la diferencia real (diferencia real) según las condiciones de la pregunta.

[Conjunto de preguntas refinado]

1. Una cierta masa de carbono y 8 g de oxígeno reaccionan en un recipiente cerrado a alta temperatura, regresan a la temperatura original y miden la presión en el recipiente para que sea 1,4 veces la original, entonces la masa de carbono que participa en la reacción es ( ).

A. 2,4 g

C. 6 g

Alta temperatura, alta temperatura B. 4,2 gD． No se puede determinar el análisis A partir de las ecuaciones químicas: C＋O2=====CO2 y 2C＋O2=====2CO, se puede saber que cuando todos los productos son CO2

　, la cantidad de gas. La sustancia permanece sin cambios y la temperatura y el volumen no cambian. La presión del gas permanece sin cambios cuando se cambia; cuando todos los productos son CO, la cantidad de sustancia gaseosa aumenta 1 veces. Cuando la temperatura y el volumen permanecen sin cambios, la presión. aumenta 1 veces. Ahora la presión del gas es 1,4 veces la original,

8 g. Por lo tanto, el producto contiene CO2 y CO. n(O2)-0,25 mol Según la ley de Avogadro, la presión del gas de 32 g·mol se vuelve 1,4 veces la original y la cantidad de sustancia gaseosa se vuelve 1,4 veces la original, es decir, Δn (gas) = ​​0,25. moles ×(1,4-1)=0,1 moles.

　2C + O2=====2CO Δn(gas)

　2 mol 1 mol 1 mol

　0,2 mol 0,1 mol 0,1 mol

Entonces la producción de CO consume 0,1 mol O2 y la producción de CO2 consume 0,15 mol O2.

C + O2=====CO2

0,15 mol 0,15 mol

Por lo tanto n(C)＝0,2 mol＋0,15 mol＝0,35 mol, m (C)=0,35 mol×12 g·mol1=4,2 g. －Alta temperatura, alta temperatura

Respuesta B

2. Para probar la pureza de una muestra de Na2CO3 que contiene impurezas de NaHCO3, se calienta w1 g de muestra y su masa se convierte en w2 g. Entonces la pureza (fracción de masa) de la muestra es ().

84w2-53w1 31w1

73w-42w 31w1

Analizar la reacción que se produce al calentar la muestra: 2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+ CO2 ↑ Δm

　168 106 62

　m(NaHCO3) (w1－w2)g

　168?w－w? la muestra es g, 62

La masa de Na2CO3 en la muestra es w1 g-168?w1-w2?, 62△84?w1-w2?B. 31w1115w-84wD． 31w1

168?w1-w2?w1 g-g6284w2-53w1m?NaCO?La fracción de masa es = w1 g31w1m?Muestra

Respuesta A

3 ． El PCl5 sólido blanco se volatiliza y se descompone cuando se calienta: PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g). Ahora coloque 5,84 g de PCl5 en un recipiente sellado al vacío de 2,05 L y alcance el equilibrio a 277 ℃. La presión dentro del recipiente es 1,01 × 105 Pa. Del cálculo se puede ver que la cantidad de gas mezclado en el recipiente en equilibrio es 0,05. mol. En equilibrio, PCl5 La velocidad de descomposición es ________.

5,84 g de n(PCl5) original analítico = -≈0,028 mol, suponiendo que la cantidad de PCl5 descompuesto es x mol, entonces 208,5 g·molPCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) de sustancia La cantidad aumenta (Δn)

　1 1 11

　0,05 mol－0,028 molx mol＝0,022 mol

　So x＝0,022

La tasa de descomposición de 0,022 molPCl5=100≈78,6. 0,028 mol

Respuesta 78.6

Plantilla de resolución de problemas

Pasos: Primero, expresar la diferencia teórica y las cantidades físicas correspondientes a los reactivos y productos correspondientes. atención a La relación correspondiente entre las cantidades físicas y las unidades de diferentes sustancias, el segundo es expresar la diferencia real y escribirla en la posición correspondiente (tenga en cuenta que la diferencia teórica y la diferencia real deben escribirse en el extremo derecho de la ecuación química); el tercero es establecer con base en la ecuación de relación proporcional y encontrar el resultado.

Ilustración:

Atajo para resolver problemas de cálculo de tipo reacción continua - método de expresión relacional

[Ejemplo de tipo de pregunta]

Ejemplo 2 5.85 g NaCl sólido se calienta con suficiente H2SO4 y MnO2. El gas que se escapa reacciona explosivamente con el exceso de H2. El gas que explota se disuelve en una cierta cantidad de agua y luego reacciona con una cantidad suficiente de zinc. Finalmente, podemos obtener H2________ L (. condición estándar).

Para que te hagas una idea, si primero calculas la cantidad de HCl a partir de NaCl--→HCl, y luego calculas la cantidad de Cl2 a partir de MnO2+4HCl (concentrado)======MnCl2△

+Cl2 ↑+2H2O, Este cálculo es muy engorroso. Encuentra la siguiente relación y podrás resolverla rápidamente.

Supongamos que la cantidad de sustancia que se puede obtener H2 es x, y la cantidad de sustancia de 5,85 g de NaCl es 0,1 mol.

11NaCl ～ HCl ～ 2 ～ HCl ～ H2 22

0,1 mol x

Obviamente x=0,05 mol,

Entonces V( H2)=0,05 mol×22,4 L·mol1=1,12 L.

- H2SO4△ concentrado

Respuesta 1.12

Guía del método

La característica del cálculo de reacción continua de varios pasos es que ocurren múltiples reacciones químicas continuamente, materiales de partida y objetivo. sustancias Existe una relación cuantitativa entre ellas. Al resolver problemas, primero debe escribir la ecuación química de la reacción, usar la ecuación para descubrir la relación entre las cantidades de reactivos y sustancias producto entre diferentes pasos de reacción en el proceso de reacción continuo y, finalmente, determinar las sustancias entre las sustancias conocidas. sustancia y el producto objetivo se enumera la relación cuantitativa y se resuelve la fórmula de cálculo, simplificando así el proceso de cálculo.

[Conjunto de preguntas refinado]

1. Las principales reacciones para fabricar ácido sulfúrico en la industria son las siguientes:

4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2 2SO2+O2=====2SO3 SO3+H2O===H2SO4 △

Calcinar 2,5 t de amarillo que contiene 85FeS2 Cuando se utiliza mineral de hierro (las impurezas no participan en la reacción), el 5,0% de S en FeS2 se pierde y se mezcla con la escoria, y se puede producir _________t 98 ácido sulfúrico.

Análisis Según la ecuación química, se puede obtener la fórmula de relación: FeS2～2SO2～2SO3～2H2SO4, es decir: FeS2～2H2SO4. La pérdida de elemento azufre durante el proceso se puede considerar como la pérdida en la reacción del primer paso, por lo que la masa de ácido sulfúrico 98 que se puede producir es 98×2×2,5 t×85×?1-5,0?=3,36 t.

Catalizador de alta temperatura 120×98

Respuesta 3.36

2. (2014·Simulación en el distrito de Fangshan, Beijing) El cloruro cuproso (CuCl) es una importante materia prima química. Las normas nacionales estipulan que el principal indicador de calidad de los productos CuCl calificados es que la fracción de masa de CuCl sea superior a 96,50. El CuCl se suele preparar en la industria mediante la siguiente reacción:

2CuSO4 + Na2SO3 + 2NaCl + Na2CO3===2CuCl↓ + 3Na2SO4 + CO2 ↑

(1) Durante la preparación de CuCl , se requiere una solución de CuSO4 con una fracción de masa de 20,0 Cálculo de prueba y preparación La relación de masa de CuSO4·5H2O y H2O requerida para esta solución.

(2) Pese con precisión la muestra preparada de 0,250 0 g de CuCl y colóquela en una cierta cantidad de solución de 0,5 mol·L1FeCl3. Después de que la muestra esté completamente disuelta, agregue agua. para 20 mL, utilice 0,100 0 mol·L

Solución de Ce(SO4)2. La reacción química relevante es

　Fe3＋CuCl===Fe2＋Cu2＋Cl ＋＋＋-1 La solución de Ce(SO4)2 se titula hasta el punto final, consumiendo 24,60 ml

Ce4＋Fe2===Fe3＋Ce3 ＋＋＋＋

Calcule si la fracción de masa de CuCl en la muestra anterior cumple con el estándar.

Análisis (1) Suponga que la masa requerida de CuSO4·5H2O es x y la masa de H2O es y. La masa molecular relativa de CuSO4 · 5H2O es 250 y la masa molecular relativa de CuSO4 es 160. Según el significado de la pregunta, 160×x25020.0, x:y=5:11. 100x＋y

(2) Sea z la masa de CuCl en la muestra.

De la ecuación de la reacción química: CuCl~Fe2~Ce4 ++

99,5 g1 mol: = --z0,100 0 mol·L×24,60×10L

z＝0.244 8 g

La fracción de masa de 0.244 8 g CuCl es ×100＝97.92 0.250 0 g

97.92gt, por lo que el CuCl en la muestra cumple con el estándar.

Respuesta (1) 5:11 (2) consistente

Modelado de resolución de problemas

Aplicar ecuaciones químicas relevantes o leyes de conservación atómica para descubrir el proceso de cambio material La relación cuantitativa entre la cantidad conocida y la cantidad que se va a encontrar (es decir, encontrar la fórmula de relación) y luego calcularla mediante la fórmula.

El maravilloso uso del pensamiento extremo - método del valor extremo

[Ejemplo de tipo de pregunta]

Ejemplo 3 Mezclar una determinada masa de una mezcla de Mg, Zn y Al con una cantidad suficiente de H2SO4 diluido reacciona para producir H2 2.8 L (condiciones estándar. La masa de la mezcla original puede ser (doble elección) ( ).

A. 2 g b． 4 g

Métodos de cálculo químico Parte 3: Métodos básicos de cálculo químico

Un método diferencial

El método diferencial se basa en el cambio en la cantidad de sustancias Antes y después de los cambios químicos, encuentre la llamada "diferencia teórica". Esta diferencia puede ser masa, volumen de material gaseoso o presión. Cantidad de materia, etc. El tamaño de este valor es proporcional a la cantidad de sustancias involucradas en la reacción. El método de la diferencia se basa en esta relación proporcional para resolver problemas de cálculo de ciertos cambios cuantitativos. La clave para resolver este tipo de preguntas es determinar la "diferencia teórica" ​​según el significado de la pregunta y luego, según la "diferencia real" proporcionada por la pregunta, enumerar la fórmula proporcional y encontrar la respuesta.

1. Mala calidad.

Si la pregunta proporciona la masa en estado inicial y la masa en estado final de una sustancia durante una determinada reacción, la diferencia de masa antes y después de la reacción a menudo se utiliza para resolver el problema.

Ejemplo 1: Pasar un gas mixto de 11,6 gramos de CO2 y H2O (g) por una cantidad suficiente de Na2O2 a 200C. Una vez completada la reacción, la masa sólida aumenta en 3,6g. Encuentre el peso molecular relativo promedio del gas mezclado.

Método uno:

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Método dos:

2. Diferencia de volumen.

Cuando un gas participa en una reacción química y la pregunta involucra la diferencia de volumen del gas antes y después, se realiza el cálculo.

Ejemplo 2 En condiciones estándar, si 500 ml de oxígeno que contiene O3 se descomponen completamente y el volumen pasa a ser 520 ml, ¿cuáles son los volúmenes de oxígeno y ozono en el gas mezclado original?

Dos métodos de conservación

La llamada "conservación" consiste en encontrar fórmulas químicas basadas en ciertas relaciones de conservación que existen durante las reacciones químicas, como la conservación de la masa, la conservación de los átomos, conservación de electrones ganados y perdidos, etc. El valor absoluto del número total de valencias positivas y negativas es igual al número total de cargas positivas y negativas transportadas por aniones y cationes en la reacción de descomposición compleja; lo ganado y perdido por el oxidante y el agente reductor en la reacción redox es igual...

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1.

Método de conservación de carga

Ejemplo 3

La solución -1L contiene SO42-0,00025mol, CL0,0005mol, NO30,00025mol, Na0,00025mol, que

Si el el resto es H, ¿cuál es la concentración de la sustancia H?

2. Método de conservación de electrones

Ejemplo 4: Para un determinado oxidante X2O7, 0,2 moles de este ion en la solución pueden oxidar completamente 0,6 moles de SO3 ¿Cuál es la valencia de X2O7? después de la reducción?

3. Método de conservación de masa

Ejemplo 5: coloque 100 ml de O2 en el generador de ozono y el volumen de gas final será de 95 ml después de hacer reaccionar 3O2 = 2O3 (el volumen de gas se mide en condiciones estándar). ), ¿cuál es la densidad del gas mezclado después de la reacción?

16 de junio de 2006 3, .2-2-2-,

Método de las tres cruces

El método de la cruz es una forma inteligente de resolver mezclas binarias A enfoque convencional de los problemas físicos. como. a y b representan respectivamente las cantidades de los dos componentes A y B en una determinada mezcla binaria, c es el promedio relativo de a y b (A) y n (B) son A y B en el sistema de mezcla binaria Composición del suelo; relación: a c-b

　/ ( c-b ): (a-c)=n(A)：n(B)

　/

ba-c

Ámbito de aplicación del método cruzado:

(1) Según la masa atómica relativa del elemento y el número de masa del isótopo, encuentre el porcentaje atómico del isótopo.

(2) Con base en la masa molecular relativa promedio de la mezcla y la masa molecular relativa de los componentes, encuentre la relación de las cantidades de cada componente.

(3) Basándose en la fórmula química promedio de la mezcla y las fórmulas químicas de los componentes, encuentre la relación entre las cantidades de cada componente.

(4) De acuerdo con la fracción de masa del soluto (o la cantidad de concentración de la sustancia) antes y después de que la solución se diluya, concentre y mezcle, encuentre la proporción de masa (o proporción de volumen aproximada) del solución original al disolvente aumentado o disminuido y la solución concentrada o diluida).

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(5) Con base en el consumo promedio de un reactivo o la producción promedio de un producto en la reacción paralela de la mezcla, calcule la La proporción de cantidades de materia.

1. Aplicaciones relacionadas con la dilución, concentración y cálculo de concentración de soluciones.

Ejemplo 6 ¿Cuántos gramos de KCL se deben agregar para cambiar la concentración de 100 g de solución de 10 KCL a 20 o cuántos gramos de agua se deben evaporar? ¿O cuántos gramos de solución de 25 KCL se deben mezclar?

2. Aplicaciones relacionadas con el peso atómico de isótopos y el peso atómico medio.

Ejemplo 7: El boro cristalino está compuesto por dos isótopos: 10

5B y 11

5B. Se sabe que 5,4 g de boro cristalino son

y La reacción de H2 se convierte en borano (B2H4). En condiciones estándar, 5,6 LB2H4, luego el boro cristalino contiene 3. Respecto a la aplicación del cálculo del peso molecular y del peso molecular promedio

Ejemplo 8 Después de llenar NH3 en un matraz seco con un volumen de 1 L usando el método de escape de aire hacia abajo, el 16 de junio de 2006, 5 105B y 5B dos Átomos isotópicos ¿Cuál es la proporción numérica?