高中化学 专题四 硫、氮和可持续发展小结小结素材 苏教版必修1

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1、守恒思想在HNO3的综合计算中的应用我们在做化学计算时要有整体意识，全局观念，抓住题目中发生化学变化的实质，弄清来龙去脉，利用守恒思想，许多问题就会有新思路。例1：单质铁溶于一定浓度的HNO3中反应的化学方程式如下：aFe+bNO3-+cH+=dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O(化学计量数均为正整数)请你用已掌握的知识研究出下列规律：（1）c、g、h的关系是（2）b、c、d、f的关系是（3）d、f、g、h的关系是（4）若a＝12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是，c的取值范围是＋10H＋＋4H＋解析：（1）这里考查反应前后H、O原子的守

2、恒关系。若只从“cH+→gNO+hN2O”去分析，似乎H+与NO、N2O之间没有什么联系，思路不易展开。但只要抓住反应中H＋全部转化为“H2O”，“NO、N2O全是由NO3―转变而来”，必有NO3―NO＋2H2O和2NO3―N2O+5H2O，进而总结出c=4g+10h(2)这里考查离子电荷守恒的关系。反应中反应物微粒所带的电荷数和生成物微粒所带的电荷必定相等。b、c、d、f恰好是反应方程式中各种离子的化学计量数，因此根据bNO3-+cH+=dFe2++fFe3+就可得出c-b=2d+3f(3)这里考查电子守恒的关系。d、f、g、h恰好是电子得失有关的四种产物的化

3、学式，其中“dFe2++fFe3+”决定失去电子总数，“gNO+hN2O”决定得到电子总数，所以有2d+3f=3g+8h.(4)可以用极限思维的方法来解决。这里要注意三个前提：一是a＝12；二是铁和硝酸恰好完全反应；三是每种物质的化学计量数均为正整数（即产物中既要有Fe2+,又要有Fe3+,既要有NO又要有N2O）。有12molFe完全反应时，只有当“Fe→Fe2＋”、“NO3―→N2O”时消耗的NO3―、H＋最少：由4Fe+2NO3―+10H＋=4Fe2＋+N2O↑+5H2O计算可得6molNO3―,30molH＋.有12molFe完全反应时，只有当“Fe→F

4、e3＋”、“NO3―→NO”时消耗的NO3―、H＋最多：由Fe+NO3―+4H＋=Fe3＋+NO↑+2H2O计算可得12molNO3―,48molH＋所以有6

5、范围。解析：（1）3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O（2）利用N原子守恒。n(HNO3)=0.06mol,n(NO)=0.01mol,则n[Cu(NO3)2]=(0.06-0.01)/2=0.025mol（3）本题混合物中虽含有Cu、Cu2O、CuO三种物质，但参加氧化还原反应的只有Cu、Cu2O，所以利用电子得失守恒可直接求解:NO得到电子总数：n(NO)×3=0.03molCu提供电子总数：0.01×2=0.02molCu2O提供电子总数：0.03-0.02=0.01moln(Cu2O)=0.01/2=0.005moln(CuO

6、)=0.025-0.01-0.0052=0.005mol(4)根据（3）解法可得n(Cu2O)=0.015－Xmoln(CuO)=X-0.005mol.根据电子得失守恒进行极端假设：若电子全部由Cu提供，则n(Cu)=0.015mol若电子全部由Cu2O提供，则n(Cu2O)=0.015mol,根据n(CuO)=X-0.005mol要大于0，可得n(Cu)>0.005mol所以0.005mol

7、溶液Y。反应后往溶液Y中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与滴入的NaOH溶液体积关系如图所示。n(沉淀)（1）原合金中铁的质量分数是（2）V的数值等于气体X中比为100110v（NaOH溶液）解析：（1）Al(OH)3的物质的量为1mol/L×0.01L＝0.01mol铁的质量为1.39g-27g/mol×0.01mol=1.12g铁的质量分数是1.12g÷1.39g×100%=80.6%(2)Al3＋+3OH―=Al(OH)3↓0.01mol0.03molFe2＋+3OH―=Fe(OH)3↓0.02mol0.06mol过量的硝酸为（0.1

8、-0.03-0.06）m