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过量计算问题归类解析

 一、给出两种反应物的量,直接选量计算

这是最基本、最直接的过量问题,没有思维难度,只要按部就班严密解题即可。但应注意题目的综合分析,防止顾此失彼。

例1:21g铁粉与8g硫粉混合加热,若不考虑其他损失,可生成硫化亚铁a g;将上述反应后的固体混合物全部投入到足量的稀硫酸中,可得标况下V L气体。则a、V的数值分别为( )

(提示:过量计算问题归类解析

A. 33、8.4 B. 22、5.6    C. 29、8.4 D. 22、8.4

解析:根据题意过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析可知Fe过量,按S的量计算,过量计算问题归类解析,所以过量计算问题归类解析。产生的气体为过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的混合气体,由于过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析,标况下过量计算问题归类解析。选D项。

此题容易误选B项,只顾前面的分析,忽略了后面的综合。 

二、固体反应物过量导致酸浓度不够高,需定性判断

化学中的一些反应需要在高浓度下才能进行,当固体反应物过量时,随着反应的进行生成水而使溶液浓度降低,最终导致反应停止或发生其他反应。此时不能简单地选择不足量的物质进行计算,需要动态思维、定性判断。例如,Cu、Ag等金属与浓硫酸的反应;过量计算问题归类解析与浓盐酸的反应。若是Zn与浓硫酸的反应,随着浓度的下降则还原产物由过量计算问题归类解析变为过量计算问题归类解析;而Cu与浓硝酸反应随着浓度的下降则还原产物由过量计算问题归类解析变为NO等。

例2:向过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析溶液中加入64g铜片并加热,被还原的过量计算问题归类解析的物质的量()

A. 等于1.8 mol    B. 等于1 mol     C. 等于0.9 mol    D. 小于0.9 mol

解析:显然Cu过量,若直接选量计算,则误选C项。依题意可知随着反应进行有水的生成而使过量计算问题归类解析溶液的浓度降低,过量计算问题归类解析应小于0.9 mol。选D项。 

三、混合物与某物质反应的过量问题,需转化计算

涉及混合物与某物质反应的过量问题时,先将混合物抽象转化为单一成分,再判断计算。

例3:在25℃,101kPa条件下,将10 L 过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的混合气体通入15 L 过量计算问题归类解析中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强,问:

(1)若剩余气体的体积为15L,则原CO和过量计算问题归类解析的混合气体中V(CO)=________L,V(过量计算问题归类解析)=________L

(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和过量计算问题归类解析的混合气体中V(CO):V(过量计算问题归类解析)=________

(3)若剩余气体的体积为a L,则a的取值范围是___________。

解析:此题的知识载体是初中就熟悉的两个化学反应:①过量计算问题归类解析,②过量计算问题归类解析

三个设问由具体数字到抽象字母,思维难度逐渐加大。该题虽然有多种解法,但解题的突破口是对过量问题的讨论。

(1)根据反应特点可知过量计算问题归类解析,消耗过量计算问题归类解析,剩余过量计算问题归类解析,则

过量计算问题归类解析

由碳原子守恒,过量计算问题归类解析

(2)由(1)的分析,将数字换成字母:

过量计算问题归类解析,即过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析

所以过量计算问题归类解析

(3)由极值思想:设混合气体全部是过量计算问题归类解析,剩余气体是过量计算问题归类解析,则 过量计算问题归类解析

设混合气体全部是CO,则 过量计算问题归类解析

故10<a<20。 

四. 溶质不足量但溶剂可以继续反应,需慎重选量

Na等活泼金属可以与水直接反应,因此不能简单地按溶质的量进行计算。

例4:过量计算问题归类解析和Al各0.2 mol,分别放入1 L 过量计算问题归类解析的三份稀盐酸中,产生过量计算问题归类解析的物质的量之比为()

A. 1:2:3 B. 3:2:1   C. 2:1:1   D. 1:1:1

解析:若不考虑过量,直接按金属计算则误选A项。根据过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析可知盐酸对于三种金属都是不足量的,因此也会误选D项。事实上由于Na还可以与盐酸中的过量计算问题归类解析反应,不会剩余,最终产生0.1 mol 过量计算问题归类解析,是Mg和Al的2倍。选C项。 

五、某种反应物剩余后可以发生副反应,需逆推讨论

两种反应物相互作用后,剩余物质可以继续发生其他反应,致使生成物的成分不确定,需逆向思维,分类讨论。例如过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析混合通入水中;过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析固体混合加热;过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析高温反应等。

例5:将盛有100 mL 过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析混合气体的试管倒扣在水槽中,让其充分反应,结果剩余气体10mL,则原混合气体中过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的体积之比为()

A. 18:7 B. 3:2 C. 9:1 D. 43:7

解析:根据过量计算问题归类解析

分类讨论:若剩余气体为过量计算问题归类解析,则

过量计算问题归类解析

A项符合;

若剩余气体为NO,则原混合气体中过量计算问题归类解析过量,发生如下反应:

过量计算问题归类解析

所以过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析


过量计算问题归类解析

D项符合。

选A、D项。 

六、生成物与过量的反应物继续反应,需确定比例守恒解题

两种物质发生反应后的一种生成物可以继续和过量的反应物作用,导致相对过量或不足。这类题有正向推导类型,如过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析按一定比例混合点燃,确定生成物量的多少;过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的反应等。也有逆向推导类型,如将过量计算问题归类解析(或过量计算问题归类解析等)通入到过量计算问题归类解析(或KOH)中,由生成固体物质的质量确定成分。基本思路是依据原子守恒(若为氧化还原反应可按电子守恒)巧妙解题。

例6:向300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的过量计算问题归类解析气体,充分反应后在减压低温条件下蒸发所得溶液,得到了白色固体。问:

(1)过量计算问题归类解析的通入量不同,得到的白色固体的组成也不同。试推断有几种可能的组成,并分别列出。

(2)通入2.24L(标准状况下)过量计算问题归类解析气体时,得到了11.9g白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的,其质量各为多少?所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少?

解析:(1)随着过量计算问题归类解析物质的量的增大,过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析溶液依次发生如下反应:

过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析

③当过量计算问题归类解析时,过量计算问题归类解析

减压低温条件下蒸发得到的混合物有多种可能。运用有序思维进行讨论:

I.如KOH剩余,白色固体为KOH和过量计算问题归类解析

II. 恰好按①反应完全,白色固体为过量计算问题归类解析

III. 开始发生反应②,白色固体为过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的混合物;

IV. 过量计算问题归类解析全部转化为过量计算问题归类解析相当于发生了反应③。

(2)过量计算问题归类解析

若按①反应,得到固体的质量过量计算问题归类解析,不符合题意。

若按③反应,过量计算问题归类解析,不符合题意。

因此产物是过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析的混合物。

根据原子守恒、质量守恒,得:

过量计算问题归类解析

解得:过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析

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由K守恒,过量计算问题归类解析 

七、反应物互滴导致相对过量,需分析过程,讨论解题

某两种反应物可分步发生反应,当两者互滴时可使不足量的物质相对过量,本来停留在第一步的反应可进行完全。如盐酸与过量计算问题归类解析溶液;NaOH溶液与过量计算问题归类解析溶液;过量计算问题归类解析溶液与盐酸等。此类问题必须按实际反应进行过程分析,若按终态思维解题则导致失误。

例7. 有两种实验操作:①向1L过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析溶液中逐滴加入200mL 6过量计算问题归类解析盐酸;②向200mL 6过量计算问题归类解析的盐酸中逐滴加入1L 1过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析溶液。在相同情况下产生气体的体积()

A. 相同   B. 前者多   C. 后者多  D. 无法判断

解析:将盐酸缓慢滴入过量计算问题归类解析溶液时,先发生反应:过量计算问题归类解析,当过量计算问题归类解析后,才继续第二步反应:过量计算问题归类解析。①中过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析

,第一步HCl剩余0.2mol,第二步产生0.2mol CO2;②本来不足量的盐酸一直处于相对过量状态,按过量计算问题归类解析进行反应,盐酸全部反应消耗0.6mol 过量计算问题归类解析,产生0.6mol 过量计算问题归类解析。故选C项。 

八、阴、阳离子反应顺序不同导致过量,需拆开离子区别对待

因氧化还原能力强弱的差别,使同一物质的阴、阳离子反应不同步,需讨论过量问题。如将过量计算问题归类解析通入过量计算问题归类解析溶液,或将Zn、Fe、Cu混合物加入过量计算问题归类解析溶液中。

例8. 标况下往500mL过量计算问题归类解析溶液中缓缓通入4.48L 过量计算问题归类解析,测得溶液中有过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析被氧化成过量计算问题归类解析单质,求原过量计算问题归类解析的物质的量浓度。

分析:氧化剂过量计算问题归类解析能将过量计算问题归类解析氧化,但还原性顺序是过量计算问题归类解析,因此根据过量计算问题归类解析的物质的量不同可有如下两种极端反应:

过量计算问题归类解析;②过量计算问题归类解析

解法一:根据方程式讨论过量问题,分步计算。设溶液中有x mol 过量计算问题归类解析,由反应①知消耗过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析,生成过量计算问题归类解析;根据题意反应②知过量计算问题归类解析被氧化,消耗过量计算问题归类解析

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解得过量计算问题归类解析

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但该法麻烦,而以下解法2、解法3简捷易懂。其他解法不再赘述。

解法2:根据离子反应关系式解题(关系式法)。设溶液中有x mol 过量计算问题归类解析

过量计算问题归类解析

x         过量计算问题归类解析

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过量计算问题归类解析        过量计算问题归类解析

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解得x=0.24mol,所以过量计算问题归类解析

解法3:根据电子守恒法解题。

设溶液中有x mol 过量计算问题归类解析

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依得失电子守恒有:

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九、给出反应物与生成物的比例关系,需对比分析,判断计算

 例9. 在标准状况下,取甲、乙、丙各30.0mL相同浓度的盐酸,然后分别慢慢加入组成相同的镁铝合金粉末,得下表中有关数据(假设反应前后溶液体积不发生变化)。请回答:

实验序号

合金质量/mg

255

385

459

气体体积/mL

280

336

336

(1)甲组实验中,盐酸(选填“过量”、“适量”或“不足量”,下同)__________;乙组实验中盐酸__________。

(2)盐酸的物质的量浓度为__________。

(3)合金中Mg、Al的物质的量之比为__________。

(4)丙实验之后,向容器中加入一定量过量计算问题归类解析NaOH溶液,能使合金中的铝粉恰好完全溶解,再过滤出不溶性固体,求所得滤液中各物质的物质的量浓度。

解析:(1)盐酸的用量相同,甲、乙对比,甲中合金的质量增大气体体积增大,说明甲组中合金不足,盐酸过量。乙组中合金增重130mg,比甲组合金质量的一半略大,而气体体积增大56mL,远远小于甲组气体的一半,说明乙组盐酸不足。

(2)盐酸的浓度按乙组或丙组数据计算,由守恒关系:过量计算问题归类解析,得过量计算问题归类解析=0.030mol,过量计算问题归类解析

(3)合金的物质的量按甲组计算,由过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析,则:

过量计算问题归类解析

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解得:过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析

(4)由过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析,根据原子守恒,得过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析 

十、通过字母设置过量,需分类讨论计算

例10. 298K时,向V L真空容器内通入n mol SO2和m mol H2S。

(1)若n=2,则当m=____________时,反应后容器内气体的密度最小。

(2)若过量计算问题归类解析,则反应后氧化产物与还原产物的质量差为____________g。

(3)若过量计算问题归类解析且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48g,则n+m=____________。

解析:(1)SO2与H2S发生归中反应:过量计算问题归类解析3过量计算问题归类解析l),两者恰好完全反应时,气体体积为0,密度最小,n2,则m4

(2)过量计算问题归类解析,则SO2过量,按过量计算问题归类解析计算,消耗SO2过量计算问题归类解析,生成氧化产物m mol,还原产物过量计算问题归类解析,两者之差为过量计算问题归类解析,质量为16m g。

(3)5n=m,则SO2不足,过量计算问题归类解析,则过量计算问题归类解析过量计算问题归类解析

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