有关化学方程式的计算2

1 / 10 有关化学方程式的计算 2 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 第二课时 复习提问解关于化学方程式的计算问题的一般步骤有哪些？解过量计算问题的基本特点有哪些？解过量计算问题的一般步骤是什么？ 生回忆并回答（回答内容略） 导入新课在实际生产或科学实验中，不仅存在所投物料是否过量的问题，而且往往从原料到最终产物，一般都不是一步完成的，中间需经过多个连续的反应过程，像这样的连续反应，我们称之为多步反应。工业上如制硫酸、硝酸、乙醇（酒精）等许多过程都是经多步反应实现的，本节 课讨论的主要话题就是关于多步反应的计算。 板书三、多步反应计算 师和解决过量计算问题类似，我们还是通过典型例题的分析来总结解多步反应计算问题的基本方法和步骤。 投影显示 例 3用 co还原某赤铁矿石（主要成分为 Fe2o3，杂质不参加反应）样品，生成的 co2 再跟过量的石灰水反应，得到沉淀，求赤铁矿石中 Fe2o3的质量分数。 生阅读题目，思考如何下手解决问题。 引导很显然，这是一个多步反应问题，要想求出赤铁矿中 Fe2o3的质量分数，应先搞清楚整个过程都发生了哪些反2 / 10 应。 生思考， 写出所涉及的两个化学反应方程式。 Fe2o3+3co=2Fe+3co2 co2+ca(oH)2=caco3+H2o 师下面我们分成四个小组进行讨论，把你们讨论的解决方案总结出来。 生进行分组讨论，最后基本上得到两种方案，分别由两个学生代表陈述。 方案之一：逆推法 设通入澄清石灰水中的 co2的质量为 x，则由方程式： co2+ca(oH)2=caco3+H2o 44100 得解得 x= 再设被 co还原的 Fe2o3的质量为 y，则由方程式 Fe2o3+3co=2Fe+3co2 160344 得解得 y= 所以 w(Fe2o3)=72% 方案之二：根据两步反应的化学方程式，用 co2作 “ 中介 ”得出下列关系： 3 / 10 Fe2o3 3co2 3caco3 即 Fe2o3 3caco3 1603100 m(Fe2o3) 所以 m(Fe2o3)= 则 w(Fe2o3)=100%=72% 师评讲讨论结果，大家不难看出两种方案中第一种计算起来比较麻烦，而第二种方案则简单明了，充分利用反应过程中各物质之间的量的关系，实现了从已 知量和待求量之间的直接对话，这就叫关系式法，它是解决多步反应计算的一种好方法。下边就请同学们尤其是刚才用方案一思考的同学们把例题 3 用关系式法规范地解在练习本上，并从中体会并总结解多步反应计算题的一般步骤。 生在练习本上规范地练习，并归纳总结用关系式法解多步反应的一般步骤，一位同学举手回答（内容见板书） 师从学生的回答中整理板书内容 板书用关系式法解多步反应计算的一般步骤： 1.写出各步反应的化学方程式； 2.根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之 间的量的关系； 3.确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系； 4.根据所确定的最初反应物和最终生成物之间的量的关系4 / 10 和已知条件进行计算。 提示利用关系式法解多步反应的关键是正确建立已知量、未知量之间的物质的量或质量的比例关系。 投影显示例 4.工业上制硫酸的主要反应如下： 4FeS2+11o2=2Fe2o3+8So2 2So2+o2=2So3 So3+H2o=H2So4 煅烧含 85%FeS2 的黄铁矿石（杂质不参加反应）时， FeS2中的 S 有 %损失而混入炉渣，计算可制得 98%硫酸的质量。 师这里提醒大家一点， FeS2中的 S 有 %损失也就相当于FeS2 有 %损失。下边大家还是分小组讨论，开动脑筋，想一想如何利用关系式法来解决这一工业问题。 生展开热烈的讨论，各抒己见，最后大致还是得到两种方案。 方案之一，先找关系式，根据题意列化学方程式，可得如下关系 FeS2 2So2 2So3 2H2So4 即 FeS22H2So4 120298 85%95%m(98%H2So4)98% 得 m(98%H2So4)= 故可制得 98%硫酸。 5 / 10 方案之二在找关系式时，根据 S 元素在反应前后是守恒的，即由 FeS22H2So4 可以直接变为 S H2So4 由于有 %的 S 损失，含 85%FeS2 的黄铁矿石中参加反应的 S的质量为 m(S)=m(FeS2)w(S) =85%95% = 则由 S H2So4 3298 (98%H2So4)98% 得 m(98%H2So4)= 故可制得 98%硫酸。 师评价两种方案：两种方案都能比较方便地找到最初反应物和最终生成物 之间的直接关系，从而使问题简单地得到解决，我们还是要求同学们在下边练习时注意解题格式的规范化。 补充说明在进行多步反应计算时，往往还需要搞清楚以下几个关系： 1.原料的利用率（或转化率）（ %） = 2.产物产率（ %） = 3.已知中间产物的损耗量（或转化率、利用率）都可归为起6 / 10 始原料的损耗量（或转化率、利用率） 4.元素的损失率 =该化合物的损失率 投影练习某合成氨厂，日生产能力为 30 吨，现以 NH3为原料生产 NH4No3，若硝酸车间的原料转化率为 92%，氨被吸收为 NH4No3的吸收率为 98%，则硝酸车间日生产能力应为多少吨才合理？ 解析设日产 HNo3的质量为 x,NH3用于生产 HNo3 的质量为 35t-y 由各步反应方程式得氨氧化制 HNo3 的关系为： NH3 No No2 HNo3 1763 y92%x y= 用于被 HNo3吸收的 NH3的质量为 30t-y=30t- 由 NH3+HNo3=NH4No3 1763 （ 30t-） 98%x 得 30t-17x/(6392%) 98%= 解之得 x= 答案硝酸车间日生产能力为才合 理。 本节小结本节课我们重点讨论的是关于多步反应的计算，7 / 10 通过讨论和比较，得出关系式法是解决多步反应计算的一种较好的方法。具体地在找关系式时，一方面可以根据各步反应中反映出的各物质的物质的量或质量的关系，如例 3；也可以根据某元素原子的物质的量守恒规律，找出起始物与终态物的关系，如例 4。 布置作业 P26二、 4、 5 板书设计 三、多步反应计算 用关系式法解多步反应计算的一般步骤 1.写出各步反应的化学方程式； 2.根据化学方程式找出可以作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物 之间的量的关系； 3.确定最初反应物和最终生成物之间的量的关系； 4.根据所确定的最初反应物和最终生成物之间的量的关系和已知条件进行计算。 教学说明 多步反应计算的基本解法就是关系式法，为了得出这种方法以及展示这种方法的优越性，在教学中让学生进行分组讨论，充分发挥同学们的想象力、创造力，然后得出两种比较典型的方案，将这两种方案进行比较，自然地得出结论：还是利用关系式法解决简单。既解决了问题，又增强了学生的分析问题能力。 8 / 10 参考练习 1用黄铁矿制取硫酸，再用硫酸制取化肥硫酸铵。燃烧含FeS2 为 80的黄铁矿 75t，生产出 79 2t 硫酸铵。若在制取硫酸铵时硫酸的利用率为 90。则用黄铁矿制取硫酸时FeS2的利用率是多少 ? 2向溶解了 90gNal 的溶液中加入 40gBr2，再向溶液中通人适量的 c12，充分反应后，反应过程中被还原的 c12 的质量是多少 ? 答案： 3 c02和 No的混合气体 30mL，反复缓缓通过足量的 Na2o2后，发生化学反应 (假设不生成 N2o4)： 2co2+2Na2o2=2Na2co3+02 反应后气体体积变为 15mL(温度、压强相同 )，则原混合气体中 co2和 No的 体积比可能是 () l ： l2 ： l2 ： 35 ： 4 A B.c D 备课资料 在有关矿石的计算中，常出现这样三个概念：矿石的损失率、矿石中化合物的损失率、矿石中某元素的损失率，三者的涵义不完全相同，但它们有着本质的、必然的定量关系下面通过汁算说明它们的关系： 题目：某黄铁矿含 FeS2x，在反应中损失硫 y，试求：FeS2的损失率、矿石的损失率各是多少？ 9 / 10 解：设矿石的质量为 mt，则 FeS2 的质量为 mx，硫的质量为 mx =mx%t。 损失硫的质量 =mx y t； 损失 FeS2的质量 = 损失矿石的质量 =my%t。 因此有： FeS2 的损失率 =(mx y )(mx )100 =y； 矿石的损失率 =(my ) m=y。 从上述计算中可知：矿石的损失率、矿石中化合物的损失率、矿石中某元素的损失率三者的数值是相等的 ,在计算中完全可以代换。 综合能力训练 1在一定条件下，将 m 体积 No 和 n 体积 o2 同时通人倒立于水中且盛满水的容器 内。充分反应后，容器内残留 m 2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色。则 m 与 n 的比 () A 3： 2B 2:3c 8： 3D 3： 8 答案： c 2为消除 No、 No2 对大气污染，常用碱液吸收其混合气。amolNo2和 bmolNo组成的混合气体 ,用 NaoH溶液使其完全吸收 ,无气体剩余。现有浓度为 cmolL-1NaoH 溶液 ,则需此 NaoH溶液的体积是 () 10 / 10 A a 2(a+b) 3cLD (a+b) cL 答案： D 含 FeS275的黄铁矿煅烧时损失