精粹高中化学解题方法 难点11 浓度不同产物异
化学上有许多产物，跟反应物浓度关系密切。鉴于高考常据此设计难题，本篇总结了这些反应。 ●难点磁场
请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。
30 g铜、银合金与80 mL 13.5 mol?L－1的HNO3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HNO3被还原的物质的量； (2)计算合金中银的质量分数。 ●案例探究
[例题]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 mol B.1.60×10－3 mol C.2.20×10－3 mol D.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 mmol n(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↑＋2H2O ②3Cu＋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 mmol n(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmol
V(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 mmol n(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmol V(NO)=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＋xNO2↑＋(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NOx，则： n(Cu)∶n(NOx)=0.600 mmol∶1.00 mmol=3∶5 Cu与HNO3的总反应方程式为：
3Cu＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx↑＋？H2O
先写出反应物和生成物及Cu和NOx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NO2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＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx＋5.5H2O 根据O原子守恒得： 33=18＋5x＋5.5 x=1.9
即NOx为NO1.9。用十字交叉法：
V(NO2)∶V(NO)=9∶1 答案：9∶1
变式2：若例题条件下Cu与HNO3恰好完全反应，二者皆无剩余，欲求开始生成NO时HNO3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HNO3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(NO2)=1.00 mmol× =0.900 mmol V(NO)=0.100 mmol
生成NO消耗HNO3的物质的量可求： 8HNO3(稀)~2NO↑ 8 2
n(HNO3) 0.100 mmol n(HNO3)=0.400 mmol
欲求0.400 mmol HNO3的浓度，须知HNO3(aq)的体积——b： c(HNO3)=
答案：开始生成NO时HNO3(aq)的体积b 4.00×10－4 mol/b
●锦囊妙计
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。②有的反应不再发生。如，过量Cu与少量浓H2SO4的反应，随反应的进行，浓H2SO4变成了稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不再发生反应。再如，过量MnO2与少量浓盐酸的反应，随反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，不再与MnO2发生氧化还原反应。③有些本来不能发生的反应，后来能够进行。如稀H2SO4溅在衣服上，水分蒸发后，变成浓H2SO4，也就能使布料脱水炭化。 ●歼灭难点训练
1.(★★★)向50 mL 18 mol?L－1 H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol 2.(★★★★) 14.0 g铜银合金与足量某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况)氧气混合，通入水中恰好完全吸收，则合金中铜的质量为( ) A.9.6 g B.6.4 g C.3.2 g D.1.6 g
3. (★★★★)3.2 g 铜与过量硝酸(8 mol?Ｌ－1，30 ml)充分反应。硝酸的还原产物有NO2和NO，反应后溶液中所含H＋为a mol，则此时溶液中所含NO 为________mol。
4.(★★★★★)使一定量锌与100 mL 18.5 mol?Ｌ－1浓H2SO4充分反应，锌完全溶解，同时生成标准状况下气体33.6 Ｌ。将反应后溶液稀释，测得其pH=1.0。
求：(1)生成气体的成分及体积(假设浓H2SO4与Zn反应还原产物只生成SO2)； (2)锌的质量；
(3)开始生成H2时H2SO4的浓度(假设溶液体积无变化)。 附：参考答案 难点磁场
解析：题设条件下，发生的反应有：
Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Ag＋2HNO3(浓)====AgNO3＋NO2↑＋H2O 3Ag＋4HNO3(稀)====3AgNO3＋NO↑＋2H2O (1)n(被还原HNO3)=n(NO2)＋n(NO)= =0.300 mol (2)设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x、y。则： w(Ag)= =0.36
答案：(1)0.30 mol (2)0.36 歼灭难点训练 1. A
2.提示：由题意知，Cu、Ag与HNO3反应所得还原产物与O2作用溶于水后又变为HNO3，因此可以认为Cu、Ag所失电子最终被O2而非HNO3所得。
设Cu、Ag物质的量分别为x、y，则：
解得：x=0.050 mol， m(Cu)=64 g?mol－1×0.050 mol=3.2 g 答案：C
3.提示：最后所得溶液中溶质分别是Cu(NO3)2和HNO3，依据N原子守恒得： n(NO )=2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)=2n(Cu2＋)＋n(H＋) =2× ＋a mol=(a＋0.10) mol 答案：(a＋0.10) mol
评注：在反应过程中HNO3有挥发，n(HNO3)－n(NO)=n(HNO3)－ n(Cu)所得数值不准确。
4.提示：题设条件下发生如下反应：
Zn＋2H2SO4(浓)====ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋H2SO4(稀)====ZnSO4＋H2↑ 答案：(1)生成SO2 6.7 L，生成H2 26.9 L (2)97.5 g (3)12.5 mol?L－1
2009-2-12 15:26:48
#12
Re:[推荐]精粹高中化学解题方法
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youth9900
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难点12 顺序不同现象异
化学上有一类反应，将A滴入B中与将B滴入A中现象往往不同，此即所谓：顺序不同现象异。 ●难点磁场
请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。 向下列溶液中滴入硝酸银溶液，振荡，不产生白色沉淀，继续滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀的是( )
A.NH3?H2O B.BaCl2 C.NaOH D.HCl ●案例探究
[例题]下列四组溶液，不论如何滴加，反应现象一定相同的是________。 A.NaOH和
CuSO4 B.Ca(OH)2与H3PO4 C.NaOH与
AlCl3 D.NaAlO2与HCl 命题意图：考查学生对过量反应的认识。 知识依托：无机化学反应。
错解分析：将A滴入B中，A不足，B过量；将B滴入A中，B不足，A过量。A、B比例不同，反应原理和实验现
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象往往不同，对此认识不清，往往造成错解。 解题思路：逐项分析。
(1)不论NaOH过量，还是CuSO4过量，二者只按下式反应：
Cu2＋＋2OH－====Cu(OH)2↓
即过量的NaOH或CuSO4，都不与生成的Cu(OH)2反应。A可选。
(2)①将Ca(OH)2向H3PO4滴加，开始时H3PO4过量，生成可溶于水的Ca(H2PO4)2，至H3PO4消耗完毕。随着Ca(OH)2的不断增加，Ca(H2PO4)2中的H＋逐渐被中和掉，先后分别出现CaHPO4沉淀和Ca3(PO4)2沉淀。即开始不生成沉淀，后来生成沉淀。
将H3PO4向Ca(OH)2中滴加，开始时，Ca(OH)2过量，H3PO4被完全中和，生成Ca3(PO4)2沉淀，至Ca(OH)2消耗完毕。随着H3PO4的不断滴加，Ca3(PO4)2逐渐转化为CaHPO4，最后转化为可溶于水的Ca(H2PO4)2。即开始生成沉淀，后来沉淀溶解。B不可选。
(3)将NaOH(aq)滴入AlCl3(aq)中，开始产生沉淀，后来沉淀逐渐消失。将AlCl3(aq)滴入NaOH(aq)中，开始不产生沉淀，后来产生沉淀不消失。C不可选。
(4)将NaAlO2滴入稀盐酸中，开始无沉淀产生，后来产生沉淀不消失。将稀盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始有白色沉淀产生，后来沉淀逐渐溶解。可见，D不可选。 答案：A ●锦囊妙计
顺序不同现象异，其实质是过量反应和连续反应的结果，做好过量分析是解决这类问题的关键：
将A溶液滴入B溶液中，开始时，A不足，B过量，A完全反应，B剩余。随着滴加的进行，B溶液将消耗殆尽。这时再滴入的A可能会与A、B反应的产物C反应。 ●歼灭难点训练
1.(★★★)向下列溶液中滴入稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴入稀硫酸，沉淀又溶解的是( )
A.Na2SiO3 B.BaCl2 C.FeCl3 D.NaAlO2
2.(★★★★)向下列一定浓度溶液中滴入氢氧化铁胶体，没有红褐色沉淀产生，继续滴入氢氧化铁胶体，产生红褐色沉淀的是( )
A.H2SO4 B.Na2SO4 C.HCl D.C2H5OH
3.(★★★★)一定浓度的下列溶液中滴入蛋白质溶液，产生沉淀，再滴入蒸馏水，沉淀不溶解的是( )
A.Na2SO4 B. (NH4)2SO4 C. Pb(Ac)2 D.HNO3(△)