化學計算方法彙總

2023-01-03 08:09:04 字數 1898 閱讀 1895

1、元素守恆法(適用於多個化學反應的計算)

已知:2no2 + 2naoh == nano3 + nano2 + h2o;no + no2 + 2naoh == 2nano2 + h2o

將224ml(標準狀況)no和no2 的混合氣溶於20mlnaoh 溶液中,恰好完全反應並無氣體逸出,則naoh 溶液的物質的量濃度為

解:生成物鈉鹽nano3、nano2 中na原子與n原子的個數比都為1:1,即n(na)= n(n),又根據n元素守恆,即n(n) = n(no) + n(no2),且依題意反應物恰好轉化為鈉鹽,所以

n(naoh) = n(no) + n(no2)= 0.01mol c(naoh) = = 0.5mol/l

2、極限假設法(適用於混合物的計算)

將鎂、鋁、鋅組成的混合物與足量鹽酸作用,放出h2的體積為2.8l(標準狀況),則三種金屬的物質的量之和可能為( c)

a、0.250mol b、0.125mol c、0.100mol d、0.080mol

解:假設原樣品單純為鎂,則放出2.8lh2需要鎂0.125mol

假設原樣品單純為鋁,則放出2.8lh2需要鋁0.083mol

假設原樣品單純為鋅,則放出2.8lh2需要鋅0.125mol

所以這三者混合物,放出2.8lh2需要的物質的量應介於0.083與0.125mol之間。

3、得失電子守恆法()

在一定溫度下,某濃度的硝酸與金屬鋅反應生成no和no2 的物質的量之比為3:1,則要使1mol金屬鋅完全反應,需要硝酸的物質的量為

解:氧化過程 zn — 2ezn2+

還原過程 hno3 + 3eno

9x 3x

hno3 + eno2

x x

金屬鋅失去的電子總數為:2·1mol

硝酸得到的電子總數為:9x + x

根據得失電子守恆:2·1mol = 9x+ x 求得 x = 0.2mol

n(hno3)=n(no) + n(no2) + 2n[zn(no3)2]=0.8mol + 2·1mol=2.8mol

變價硝酸無變價硝酸

4、十字交叉法(適用於求混合物之間的物質的量之比)

用向下排空氣法在容積為vml的集氣瓶中收集氨氣。由於空氣尚未排淨,最後瓶內氣體平均相對分子質量為19,將此集氣瓶倒置於氣體中,瓶內水面上公升到一定高度即停止,則同溫同壓下,瓶內剩餘氣體體積為 。

解:集氣瓶內的氣體可以看成是氨氣與空氣的混合氣,用十字交叉法可求得兩者的體積比:

氨氣 1710

19可得 v(氨氣): v(空氣) = 10 :2 = 5:1

空氣 292

則空氣的體積佔vml,即剩餘的氣體。

5、差量法(明確參加反應的物質與物質δv或δn或δm之間的量關係)

cl2和no2在室溫下可以化合生成一種新的氣態化合物c,為了測定c的分子組成,進行以下實驗。取混合氣體總體積5l,測定反應後總體積隨cl2在混合氣體中所佔的體積分數(x)的變化規律。實驗測知當cl2所佔體積分數為20%或60%時,反應後的總體積均為4l。

(1)通過分析和計算求得反應的化學方程式

(2)試討論當x的取值範圍不同時,反應後總體積(v)隨x變化的函式關係。

解:(1)根據參加反應的cl2及no2與氣體總體積減少量的關係是定值比例,可知

當cl2所佔體積分數分別為20%或60%兩種情況下,參加反應cl2的量必須相同,才能使總體積減少量都為(5l—4l)=1l,則

參加反應的cl2是1l ,no2是2l ,δv=1l

化學方程式中係數比為1:2:2 cl2 + 2no2 == 2 no2cl

(2)cl2完全反應,則0 <x ≤,v= 5l—5l·x

no2完全反應,則1 >x >,v= 5l—·5l·(1—x)

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