化学问题求解中的点丢失问题分析_mol论文

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一、经验先导

例1 某溶液中含H[,2]O[,4]的物质的量浓度为4mol/L,HNO[,3]的物质的量浓度为6mol/L,取10mL溶液,加入3.2gCu,共热在标准状况下可得气体多少毫升?

错解 Cu只与HNO[,3]反应,不与H[,2]SO[,4]反应,n(HNO[,3])=0.06mol

3Cu+8HNO[,3]=3Cu(NO[,3])[,2]+2NO↑+4H[,2]O

3×64 8mol

2mol

3.2g

0.06mol

n(NO)

通过计算Cu过量,HNO[,3]完全反应,n(NO)=0.15mol,所以V(NO)=0.015mol×22.4L/mol×10[3]=336mL。

以上解法错误的原因是在平时的练习中,许多同学熟知Cu与浓H[,2]SO[,4]共热时可反应,Cu与稀H[,2]SO[,4]不反应。在此题中只考虑Cu与HNO[,3]反应,而没有考虑到H[,2]SO[,4]中的H[+]也参与HNO[,3]与Cu的反应。

正解 3Cu+8H[+]+2NO[,3][-]3=3Cu[2+]NO↑+4H[,2]O

3×64 8mol 2mol 2x22.4L

3.2g 0.06mol 0.06mol V(NO)

通过判断H[+]、NO[,3][-]过量,

V(NO)=((3.2×2×22.4L)/(3×64g))=0.747L=747mL。

二、主观臆断

例2 14g铜、银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合,通入水中恰好完全反应,则合金中铜的质量为()

(A)9.6g (B)6.4g (C)3.2g (D)1.6g

错解 Cu、Ag与硝酸混合时,Ag与硝酸不反应。故Cu与HNO[,3]反应放出的NO[,2]汽体与O[,2]混合反应:

4NO[,2]+O[,2]+2H[,2]O=4HNO[,3]

4mol22.4L

n(NO[,2]) 1.12L所以n(NO[,2])=0.2mol

Cu+4HNO[,3]=Cu(NO[,3])[,2]+2NO[,2]↑+2H[,2]O

1mol2mol

n(Cu) 0.2mol

所以n(Cu)=0.1mol m(Cu)=6.4选(B)。

以上解法错误在于认为课本只介绍Cu与HNO[,3]发生反应,便认为Ag不与HNO[,3]反应。

正解 根据质量守恒和电子守恒,可列方程组:

n(Cu)×64g·mol[-1]+n(Ag)×108g·mol[-1]=14g

n(cu)×2+n(Ag)x1=(1.12L/(22.4L·mol))×4

所以n(Cu)=0.05mol m(Cu)=3.2g

三、原理不清

例3 已知用惰性电极电解羧酸盐溶液可得烃类物质:例如:

2CH[,3]COOK+2H[,2]OCH[,3]CH[,3]↑+2KOH+2CO[,2]↑+H[,2]↑

下列有关叙述中正确的是()

(A)含氢元素的产物均在阳极区生成

(B)含氢元素的产物均在阴极区生成

(C)阳极区产物是CH[,3]CH[,3]和CO[,2]

(D)阴极电极方程式:2H[+]+2e[-]=H[,2]↑

错解 从反应前后H元素化合价分析知,H[,2]O中的H元素化合价降低。故含氢元素的产物在阴极区生成。选(D)。

上述错解是由于对此反应的原理没有弄清楚。H[,2]是在阴极区产生,但从化合价分析,CH[,3]COOK中C为0价,CH[,3]CH[,3]中C为-3价,C的化合价也降低。

正解 画出CH[,3]COO[-]的电子式为:,2个CH[,3]COO[-]中的CH[,3]-相互结合形成CH[,3]—CH[,3],此过程无化合价变化。每个CH[,3]COO[-]中的失去一个电子成为中性的CO[,2],因此CO[,2]是阳极区的产物,副产品为CH[,3]CH[,3],选(C、D)。

四、信息隐含

例4 用浓H[,2]SO[,4]吸收SO[,3]可以得到H[,2]SO[,4]·SO[,3],若用1kg 98%的浓H[,2]SO[,4][-]充分吸收SO[,3]后,再进行稀释,可得到98%的硫酸质量是( )

(A)1.98kg(B)2.00Cl[-]。据电荷守恒:2×0kg

(C)2.22kg(D)2.42kg

错解 H[,2]SO~H[,2]SO[,4]·SO[,3]~2H[,2]SO[,4]

982×98

1kg×98%m·98%

所以m=2kg,选(B)。

上述错误原因在于浓H[,2]O[,4]中的H[,2]O可以吸收SO[,3]生成H[,2]SO[,4],生成H[,2]SO[,4],又可以吸收SO[,3],转化过程为

H[,2]SO[,4]-H[,2]SO[,4]·SO[,3]~2H[,2]SO[,4]

98

2×98

1kg×98% m[,1]×98%

H[,2]SO[,4]-H[,2]SO[,4]·SO[,3]~2H[,2]SO[,4]

18

2×98

1kg×2% m[,2]×98%

所以m[,1]+m[,2]=2.22kg,选(C)。

五、恐慌心理

例5 已知NH[,4][+]和HCHO在水溶液中有如下反应:4NH[,4][+]+6HCHO→(CH[,2])[,6]N[,4]+4H[+]+6H[,2]O。现有一失去标签的铵盐,某学生用实验的方法测定其含氮量。

(1)称取2.0g样品溶于水,加入足量的甲醛溶液,使混合液的总体积为100.00mL。

(2)从中取出10.0mL溶液,滴入数滴酚酞后,用0.10mol/LNaOH溶液进行滴定。

(3)当溶液呈粉红色,且半分钟内不褪色时,耗去NaOH溶液25.0mL。请根据上述实验数据,求出铵盐中氮的质量分数。

错解 NH[,4][+]~H[+]~OH[-]

1mol

1mol

n(NH[,4][+]) (100/10)×0.1×25×10[-3]mol

所以n(NH[,4][+])=0.025mol

因铵盐中氮原子物质的量n(N)=n(NH[,4][+]),故w(N)=((0.025mol×14g/mol)/2.0)×100%=17.5%。

不少同学在考试时一看是一道计算题,题目较长,且方程式以前又没见过,心理顿时慌张,从而犯下以偏概全的错误。

正解 NH[,4][+]~H[+]~OH[-]

1mol1mol

n(NH[,4][+]) (100/10)×0.1×25×10[-3]mol

所以n(NH[,4][+])=0.025mol

(1)若阴离子为负一价,则有:n(铵盐)=n(NH[,4][+])

M(铵盐)=(2.0g/n(NH[,4][+]))=(2.0g/0.025mol)=80g/mol

M(阴离子)=80g/mol-18g/mol=62g/mol=M(NO[,3][-])

(2)若阴离子为负二价,则有:n(铵盐)=n(NH[,4][+])/2

M(铵盐)=(2.0g/n(NH[,4][+])/2)=160g/mol

M(阴离子)=160g/mol-18g/mol×2=124g/mol(无此阴离子)

(3)若阴离子为负三价…………………(略)

经讨论,符合题意的铵盐只有NH[,4]NO[,3],其氮的质量分数为35%。

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