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[摘要]微粒观、量化观、守恒观是化学学科的基本观念。在化学教学中,通过典型实例可以很好地培养学生的微粒观、量化观和守恒观,帮助学生更有效地解决化学问题。
[关键词]微粒观;量化观;守恒观;典型实例
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2017)05-0084-03
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O2-7的物质的量为nx/2mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为3nxmol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
解析:由铬元素守恒知废水中Cr2O2-7的物质的量为nx/2mol,反应中发生转移的电子的物质的量为nX/2mol×6=3nxmol,故B、C项正确;由得失电子守恒知:ny×1=3nx,即y=3x,D项正确。由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n×(1 y)mol=n(1 3x)mol,因此选项A错误。
3.氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为____L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮作氧化剂,反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水,计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为:6NO 4NH3=5N2 6H2O;6NO2 8NH3=7N2 12H2O。
NO与NO2混合气体180 mol被8.90×103 g氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g·cm-3。计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比。②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。
解析:(1)利用氢化物的相对分子质量直接求出组成该氢化物两种元素的原子数,而后求得分子式。N原子数=43.0×0.977÷14=3,H原子数=43.0×0.023÷1=1,故分子式为HN3。因为该氢化物分解生成的两种气体都是双原子分子,根据N原子、H原子守恒可求得混合气体体积。4.30 g HN3为0.1 tool,氮气和氢气混合气体体积为0.1 mol×4÷2×22.4 L·mol2-1=4.48L。
(2)依题意知N2H4被氧化生成H2O,根据氢元素守恒可求得N2H4质量:(72.0÷18×2÷4×32)kg=64 kg。
(3)①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量:n(NH3) 180mol=156mol×2,n(NH3)=132mol。根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量。设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为(180 tool—z),则132 mol×3=xmol×2 (180-x)mol×4,x=162mol,(180mol-x)=18mol,NO与NO2的体积比为162:18=9:1。
②根據质量守恒可求得反应后的溶液质量:8.90×103 g 162tool×30g·mol-1 18mol-1×46g·mol-1-156 mol×28g·mol-1=10220 g,其溶液体积为10220 g÷0.980 g·cm-3=10428 cm-3=10428 mL=10.428 L,反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是:8.90×103g×0.300÷17 g·mol-1-132 mol=25.058 mol,吸收后氨水的物质的量浓度为:25.058 tool÷10.428 L=2.4 tool·L。
(责任编辑 罗艳)
[关键词]微粒观;量化观;守恒观;典型实例
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2017)05-0084-03
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O2-7的物质的量为nx/2mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为3nxmol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
解析:由铬元素守恒知废水中Cr2O2-7的物质的量为nx/2mol,反应中发生转移的电子的物质的量为nX/2mol×6=3nxmol,故B、C项正确;由得失电子守恒知:ny×1=3nx,即y=3x,D项正确。由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n×(1 y)mol=n(1 3x)mol,因此选项A错误。
3.氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算:
(1)联氨用亚硝酸氧化可生成氮的另一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977,计算确定该氢化物的分子式。
该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30 g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为____L。
(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂,联氨是燃料,四氧化二氮作氧化剂,反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0kg水,计算推进剂中联氨的质量。
(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体,反应方程式为:6NO 4NH3=5N2 6H2O;6NO2 8NH3=7N2 12H2O。
NO与NO2混合气体180 mol被8.90×103 g氨水(质量分数0.300)完全吸收,产生156 mol氮气。吸收后氨水密度为0.980 g·cm-3。计算:①该混合气体中NO与NO2的体积比。②吸收后氨水的物质的量浓度(答案保留1位小数)。
解析:(1)利用氢化物的相对分子质量直接求出组成该氢化物两种元素的原子数,而后求得分子式。N原子数=43.0×0.977÷14=3,H原子数=43.0×0.023÷1=1,故分子式为HN3。因为该氢化物分解生成的两种气体都是双原子分子,根据N原子、H原子守恒可求得混合气体体积。4.30 g HN3为0.1 tool,氮气和氢气混合气体体积为0.1 mol×4÷2×22.4 L·mol2-1=4.48L。
(2)依题意知N2H4被氧化生成H2O,根据氢元素守恒可求得N2H4质量:(72.0÷18×2÷4×32)kg=64 kg。
(3)①根据N原子守恒可求得参加反应的氨的物质的量:n(NH3) 180mol=156mol×2,n(NH3)=132mol。根据氧化还原反应中得失电子守恒可求得NO与NO2的物质的量。设NO的物质的量为x,NO2的物质的量为(180 tool—z),则132 mol×3=xmol×2 (180-x)mol×4,x=162mol,(180mol-x)=18mol,NO与NO2的体积比为162:18=9:1。
②根據质量守恒可求得反应后的溶液质量:8.90×103 g 162tool×30g·mol-1 18mol-1×46g·mol-1-156 mol×28g·mol-1=10220 g,其溶液体积为10220 g÷0.980 g·cm-3=10428 cm-3=10428 mL=10.428 L,反应后溶液中剩余溶质氨的物质的量是:8.90×103g×0.300÷17 g·mol-1-132 mol=25.058 mol,吸收后氨水的物质的量浓度为:25.058 tool÷10.428 L=2.4 tool·L。
(责任编辑 罗艳)