归一法妙用六例

编辑: 逍遥路 关键词: 高三 来源: 高中学习网

化学计算中常出现解题数据不足或没有数据的习题,这类习题采取常规解法往往思路不通或难以奏效,这里介绍一种归一法,把被研究的物质定为1摩尔(或1个其它单位)入手进行解题,常有它的独到之处,现举例说明之。

一、解题数据不足的计算选择题

[例1] 某一盛满硫酸溶液的试管,其质量是 47g(该硫酸溶液的密度为(1.4 g·mL-1),若用这一试管盛满硝酸溶液(密度为1.2 g·mL-1),其质量为42g。则该试管最多能盛水(    )

(A)35 mL  (B) 10 mL (C) 25 mL   (D)2.5 mL

[分析] 用相同的试管盛两种溶液,则试管的质量、体积保持不变,恰恰这两个不变值均未知,常规法应通过设两未知借助密度关系联立方程求解,但利用归一法,可快速求解。

[解] 设试管体积为1mL,其溶液质量差为(1.4-1.2)g,现试管体积为V mL,差量为(47-42)g,故有1∶(1.4-1.2)=V∶(47-42) 解之,V=25( mL),选(C)。

[例2] 为了制取氧气,取一定量的KClO3和一定量的MnO2共热,开始时MnO2在混合物中质量分数为25%,当MnO2含量提高到30%时,则KCIO3已分解的百分率为(    )

(A)43.3%  (B)56.7%   (C)40%   (D)60%

[分析] MnO2作为该反应的催化剂,反应前后质量必然不变,它的质量分数能从25%提高到30%,说明反应后混合物质量必然减少,此减少的质量就是逸出O2的质量。如果把质量不变的MnO2定为lg,它将沟通未知的和反应了的KClO3质量关系。

[解] MnO2为1g时,反应前混合物质量为lg÷25%=4g,其中KClO3质量为3g;而反应后混合物质量为lg÷30%=10/3g,这样便知逸出O2的质量为4g-10/3g=2/3g。

∴KClO3分解率为 。正确答案为(B)。

[例3] 某含溴化镁和氧化镁的混合物,经分析测得镁元素的质量分数为38.4%,则溴元素均质量分数为(    )

(A) 40%       (B)30%      (C) 20%      (D)50%

[分析]此题只有一个已知数据,但lmolMgBr2、MgO分子中Mg元素均为l mol,未知数虽多,但求助于归一法,仍可巧解。

[解] 设取该混合物1 mol,其中含l molMg,依题意有有24/M(混)×l00%=38.4%,解得M(混)为62.5。由十字交叉法可知

故MgBr2为5/32mol

。选(A)。

二、没有数据的计算选择题

[例4] KHCO3和CaCO3的混合物同与之等质量的NaHCO3,二者分别与酸完全反应时,所耗酸的量相等,则KHCO3和CaCO3的质量比为(    )

(A)17∶8        (B)1∶l         (C)17∶4       (D)任意比

[分析] 从表面上看,此题未给任何数据,但仔细挖掘可知:混合物中两组分的相对分子质量均为100,则二者质量比就是物质的量比,且混合物平均耗酸量与NaHCO3耗酸量相等,即消耗的H+物质的量相等,这样可形成解题思路。

[解] 设取1mol该混合物,其质量为l00g,则NaHCO3为100/84mol=25/21mol;依题意可知1mol混合物平均消耗H+为25/21mol。由十字交叉法可知:
∴选(C)。

[例5] 在氯化铁和氯化铜的混合溶液中,加入过量的还原铁粉,完全反应后,剩余固体的质量与所加还原铁粉的质量相等,则原混合溶液中氯化铁和氯化铜的物质的量浓度之比为(     )

(A)7∶2       (B)2∶7         (C)1∶2       (D)2∶l

[分析] 剩余固体质量等于加入铁粉的质量,可说明参加反应的铁与反应生成的铜质量相等;同一混合溶液,体积一致,可得FeCl3与CuCl2物质的量浓度之比等于其物质的量之比。

[解] 设与FeCl3、CuCl2反应的Fe为1 mol(即56g)

∵ Fe+2FeCl3==3FeCl2 Fe+CuCl2==FeCl2+Cu

∴n(Cu)∶n(CuCl2) =56 g / 64 g·mol-1=7/8mol

则n(FeCl3)=(1-7/8)×2mol=2/8mol,故得n(FeCl3)∶n(CuCl2) =2/8∶7/8=2∶7 选(B)。

[例6] 由CaCO3和MgCO3组成的混合物高温加热至质量不会再减少时,称得残留物是原混合物的一半,则残留物中Ca、Mg两元素的物质的量之比是(    )

(A)3∶2       (B)3∶l          (C)1∶2        (D)1∶3

[分析] 本题涉及的反应有:CaCO3 CaO+CO2↑、MgCO3MgO+CO2↑;知残留物Ca、Mg元素的物质的量比即CaCO3、MgCO3物质的量比,也就是CaO、MgO的物质的量比;残留物质量是混合物的一半,说明残留物的质量与逸出CO2的质量相等。

[解] 设取1molCaCO3、MgCO3的混和物,则生成CO2为lmol、残留物CaO、MgO也是1mol。

依题意:CaO、MgO的平均相对分子质量为44。由十字交叉法,知
选(D)。

以上例解,思路清晰,步骤简洁,易被同学接受掌握。每当数据不足或没有数据的计算题出现且解题又一筹莫展时,不妨用用这一方法,借助于化学方程式、化学式以及一些特点的条件,可以使你进入“柳暗花明又一村”的境界,从中体会解题成功的乐趣。

附练习题:

1、CuO和Cu2O组成的混合物中,含Cu88%(质量分数),则混和物中CuO和Cu2O的物质的量之比为(     )

(A)1∶2         (B)l∶1     (C)1∶5      (D)5∶1

(提示:将含Cu88%转为含氧12%,选C)

2、玻璃储气瓶净重179克,在同一条件下装满H2时质量为152克,装满另一种X2气体时质量为198克,则X的原子量为(     ) 。

(A)48     (B)14     (C)16     (D)32

(提示:空瓶中有空气的质量,且设储气瓶可装1mol气体其体积为aL,选C)

3、在空气中充分灼烧硝酸铝和铝粉的混合物,发现灼烧前后固体的质量相等,试求在原混合物中硝酸铝的质量分数是多少?

(提示:设生成Al2O3为1mol或混合物为1mol,结果均为53.9%)

 


本文来自:逍遥右脑记忆 http://www.jiyifa.net/gaosan/78052.html

相关阅读: