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化学计算,讨论法


讨论法
由于某条件的不确定性,结果可能是两个或两个以上,也可能在某个范围内取值。 包括 ① 结果讨论,② 组合讨论,③ 范围讨论,④ 不等式讨论,⑤ 极限法讨论等。

1.常温下一种烷烃 A 和一种单烯烃 B 组合成混合气体,1 分子 A 或 B 最多只含有 4 个 碳原子,且 B 分子的碳原子比 A 分子多,将 1 L 该混合气体充分燃烧,在同温同

压下得到 2.5 L CO2 气体。试推断原混合气体中 A 和 B 的所有可能组合及体积比。 2.在 120℃时,向密闭容器中充入 H2S 和 O2 的混合气体 100 mL,用电火花引燃,经充 分反应后,恢复到原状态,测定容器内残留气体体积为 V mL。 (1)讨论 V 和 x(x 表示 100 mL 混合气体中 O2 体积)函数式。 (2)若残留气体体积 V=90 mL,求原混合气体的组分。 3.今有铷和另一种碱金属组成的合金 6 g 与水作用生成 2.24 L H2(标准状况),求另 一种碱金属可能是什么?铷在该合金中的质量分数为多少? 4.含有乙烷、丙烯、丁二烯的混合气体若干摩尔。充分燃烧,耗氧量约为混合气体原 体积的 5 倍。求混合气体符合此条件的可能配比共有几种情况(配比写成最简整数比,而且 每个整数都大于 0,小于 8)? 杠杆原理法 由动力×动力臂=阻力×阻力臂的原理进行二组分混合物平均量与组分量的捷径。 常用于:质量分数、平均式量、平均分子式、反应热、有关混合物的反应计算。 1. 需质量分数为 70%的硫酸溶液 (?=1.20 g/cm ) , 现只有 98%的浓硫酸 (?=1.84 g/cm )
3 3

和 15%的硫酸(?=1.10 g/cm ),应如何配制
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A.按体积比 2:3 C.按体积比 3:2

B.按质量比 2:5 D.按质量比 5:2

2.在标准状况下,做 HCl 气体的喷泉实验中,干燥烧瓶中收集的 HCl 气体里,所测得 的收集的气体是氢气相对分子式量的 16.75 倍,则混合气体中 HCl 气体的体积百分数是 A.50% B.60%
37 35

C.70%

D.80%

3.氯有两种稳定的天然同位素 Cl、 Cl,氯元素的相对原子质量为 35.5,则对氯元素 中 Cl 的质量分数的判断正确的是 A.25% B.略大于 25% C.75% D.略小于 75%
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4.已知氢气的燃烧热为 285.8 kJ/mol,CO 的燃烧热为 282.8 kJ/mol,现有氢气和 CO 组成的混合气体 56.0 L(标况),经充分燃烧后,放出总热量为 710.0 kJ,并生成液态水。 下列说法正确的是 A.CO 燃烧的热化学方程式为:2CO(g)+O2(g)??2CO2(g)+282.5 kJ/mol B.H2 燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)??2H2O(g)+571.6 kJ/mol C.燃烧前混合气体中 H2 的体积分数为 40% D.燃烧后的混合气体与足量的 Na2O2 作用可产生 2.5 mol 的氧气 均摊法 在有关晶体的计算中,求出每个晶胞平均拥有的粒子数目的方法,称为均摊法。 如某个粒子为 n 个晶胞所共有,则该粒子的 1/n 属于一个晶胞,可得计数规则。

1.石墨的片层结构如图所示,式回答: (1)平均_____个碳原子构成一个正六边形。 (2)石墨晶体每一层内碳原子数与碳-碳化学键之比是_____ 2.已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正十二面体, 其中有 20 个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个顶点上各有 1 个硼原子。通过观察图形及推算,此基本结构单元由______个硼 原子构成,B-B 键的夹角为______,共有______B-B 键。

商余法 用烃的相对分子质量除以碳原子的相对原子质量,得到商和余数。 商为碳原子数,余数为氢原子数,即可确定烃的分子式的方法,称为商余法。

1.已知某气态烃的相对分子质量是 58,则该烃的分子式是________ 2.某烃 A 的式量为 128,其化学式只可能是________或________。若 A 是易升华的片 状晶体,则结构简式为________ 3.0.1 mol 某烃与 22.4 L 标准状况下的 O2(过量)混合点燃,完全反应后,通过足量 的 Na2O2 固体,增重 15 g,从 Na2O2 中逸出的全部气体为 16.8 L(标准状况),则该烃的分 子式是________ 4.已知某一元醇的相对分子质量为 60,则它的分子式是________
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讨论法巧解 1.A:CmH2m+2,B:CnH2n。x L A,(1-x) L B。mx+n(1-x)=2.5,即 x=(n-2.5)/(n -m)。 ① m=1:n=3,x=0.25;n=4,x=0.5。② m=2:n=3,x=0.5;n=4,x=0.75。 2.(1)① 2H2S+O2??2H2O+2S;x=33.3 L,② 2H2S+3O2??2H2O+2SO2;x=60 L。 x < 33.3 L:剩余 H2S、H2O,V=100-x; 33.3 < x < 60:剩余 SO2、H2O,V=100-x+x-(100-x)/2=50+x/2; 60 < x < 100:剩余 SO2、H2O、O2,V=100-(100-x)/2=50+x/2。 (2)V=90 mL 时有两解:50+x/2=90,x=80 mL;100-x=90,x=10 mL。 3.n(M)=0.2 mol,平均摩尔质量 M=6/0.2=30 g/mol,则另一金属可能是 Li 或 Na。 若是 Li,m/85.5+(6?m)/7=0.2;m=5.01 g,Rb%=5.01/6=83.5%; 若是 Na,m/85.5+(6?m)/23=0.2;m=1.92 g,Rb%=1.92/6=32%。 4.设混合平均分子式为 CmH6,则:2CmH6+(2m+3)O2??2mCO2+6H2O。 (2m+3)/2=5,m=3.5;C3.5H6。设:C2H6、C3H6、C4H6 的物质的量分别为 x、y、z。 所以:(2x+3y+4z)/(x+y+z)=3.5,3x+y=z。x < 3。 x=1 时,1:1:4 或 1:2:5 或 1:3:6 或 1:4:7 四种;x=2 时,2:1:7 一种。 杠杆原理法巧解 1 . '??????????'?????????????????????????' (70?15):(98?70)=5:2; 98 15 体积之比=5/1.84:2/1.1=3:2。 2.'??????????'???????????????' 空气的体积比为: 36.5 33.5 29 M=2×16.75=33.5,HCl 与 70 质量之比=

(33.5?29):(36.5?33.5)=3:2,HCl 体积分数为 60%。 3 . '??????????'??????????????????????????????' (37?35.5):(35.5?35)=3:1 35 37 1×37/(3×35+1×37)=26% > 25%。 35.5 n( Cl):n( Cl) =
35 37

3

4. '???????????????'??????????' =707 kJ; 714.5 V(H2):V(CO)=(710?707):(714.5?710)=2:3,40%。 均摊法巧解

n=2.5 mol, Q(H2)=714.5 kJ, Q(CO)

710

707

1.N(O)=3×8/4=6,N(Ba):N(Ti):N(O)=1:(8×1/8):(12×1/4)=1:1:3。 2.(1)N(C)=6×1/3=2 个; (2)N(C-C)=6×1/2=3 根,N(C):N(C-C)=2:3。 3.N(B)=20×3/5=12 个,?B-B-B=60?,N(B-B)=20×3/2=30 根。 4.A:N(M):N(N)=8×1/8:1=1:1; C: N(M):N(N)=1/2:1/2=1:1; 商余法巧解 1.58/12=4……10,分别是碳原子数和氢原子数,C4H10(合理)。 2.128/12=10……8,即分子式为 C10H8 或 C9H20,片状晶体是 。 B:N(M):N(N)=1/2:1=1:2; B: N(M):N(N)=(1+2):1=3:1。

3.m g+32×22.4/22.4=15+32×16.8/22.4,m=7 g,M=70,70/12=5……10,C5H10。 4.设一元醇为 CxHyO,M(CxHy)=60-16=44,44/12=3……8,C3H8O。

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