关于混合物的计算.docx

关于混合物的计算高中阶段，有关混合物的计算内容是每次考试中必考的内容。混合物的计算题型，可以概括为：两种或两种以上的物质混在一起，进行一个或两个以上的化学反应，求算有关的量。题型分类为：1）两种物质混合，只有一种物质参加反应2）两种物质混合，两种物质都参加反应3）两种以上的物质混合4）混合物中讨论型题的计算一、两种物质混合，只有一种物质参加反应这种题型是比较简单的。一般可以通过某个已知量利用化学反应方程式来求末知量。关键是找到有关量之间的关系。例1一块表面已部分氧化的钠质量为0.77g，放入10 g水中后，得到氢气0.02g，求：金属钠表面有氧化钠的质量是多少？被氧化前这块钠的质量为多少？解：2Na+2H2O=2NaOH+H2 Na2O+H2O=2NaOHn(H2)=0.01mol 则有 n(Na)=2n(H2)=0.01mol2= 0.02molm(Na)=0.02mol23g/mol=0.46g m(Na2O)=0.77g0.46g=0.31g根据Na守恒：氧化前 n(Na)= n(Na)+2n(Na2O)= 0.02mol+=0.03molm(Na)=0.03mol23g/mol=0.69g答：金属钠表面有氧化钠的质量是0.31g，被氧化前这块钠的质量为0.69g。分析：此题主要是抓住Na和H2之间的物质的量的关系，解决Na的物质的量，然后再求金属钠的质量及氧化钠的质量。点燃例2CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2L（标准状况），试回答：混合气体中CO的质量是多少克？混合气体中CO2在标准状况下体积是多少升？解：2CO+O2=2CO2反应后：n(CO2)=0.5mol设CO为mol，由C守恒可知，原混合气体中CO2为（0.5）mol 28+44（0.5）=18 =0.25mol原混合气体中 m(CO)= 0.25mol28g/mol=7g V(CO2)= （0.50.25）22.4L/mol=5.6L分析：由于CO燃烧前后体积不变，因此，燃烧后气体为0.5mol，则燃烧前气体也为0.5mol，再利用两气体的质量之和为18克可以顺利解题。当然，本题也可以利用“十字相乖法”来解题。例3向溶有10.61g氯化钠和碘化钠混合物的溶液中通入足量氯气，使之完全反应，经加热烘干后得到固体物质6.95g，则原混合物中含氯化钠多少克？解：设原混合物中NaI为g2NaI+Cl2=2NaCl+I2 质量差 2150 （12735.5）2=183 g 10.61g6.95g=3.66g =6g则原混合物中m(NaCl)= 10.61g6g=4.61g答：原混合物中含氯化钠4.61g。分析：此题最为平常，运用差量法解题很简便。二、两种物质混合，两种物质都参加反应此种题型一般比较难。重要的是会分析有关的化学反应，找到各量之间有什么关系，利用守恒法或解方程组的方法来解题。例4在含有NaCl和NaBr的溶液中，加入含4.25g AgNO3的溶液，生成3.058g沉淀。过滤后往滤液中滴入足量盐酸，产生0.574g沉淀，计算混合物中Cl-多少克？解：Ag+Cl-=AgCl Ag+Br-=AgBrn(AgNO3)=0.025mol加入盐酸后消耗AgNO3为：n(AgNO3)= n(AgCl)=0.004mol由反应式可知，Ag+和NaCl、NaBr之和必然相等 n(NaCl)+n(NaBr)=0.025mol0.004mol=0.021mol设原混合物中NaCl为mol，则NaBr为（0.021）mol 143.5+188（0.021）=3.058 =0.02mol m(Cl-)=0.02mol35.5g/mol=0.71g答：混合物中Cl-为0.71g。分析：此题要弄清楚AgNO3在与NaCl和NaBr反应时是过量的，过量多少可由滴入盐酸后生成的AgCl沉淀质量来解决。例5在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，加入10mL1mol/L的NaOH溶液恰好完全中和，再向反应后的溶液中加入过量的氯化钡溶液，所得白色沉淀过滤，经洗涤、干燥后称重得到0.5825g沉淀物，求：混合酸中H2SO4、HNO3的物质的量浓度。混合酸中c(H+)的是多少？解：H+OH-=H2O SO42-+Ba2+=BaSO4 n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.0025mol n(NaOH)=n(HNO3)+2n(H2SO4) n(HNO3)=0.01L1mol/L0.0025mol=0.005mol 则 c(H2SO4)=0.125mol/L c(HNO3)=0.25mol/L c(H+)= 2c(H2SO4)+c(HNO3)= 20.125mol/L+0.25mol/L=0.50mol/L答：混合酸中H2SO4的物质的量浓度为0.125mol/L，HNO3的物质的量浓度为0.25mol/L混合酸中c(H+)为0.50mol/L。分析：此题利用n(H2SO4)=n(BaSO4)以及n(NaOH)=n(HNO3)+2n(H2SO4)两个等式可顺利解题。例6200时，11.6g CO2与H2O的混合气体与过量的过氧化钠充分反应后质量增加了3.36g，则原混合气体中两种气体的质量之比是多少？解：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 质量差 2mol 8832=56g 2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2 质量差 2mol 3632=4g设CO2为xmol，H2O为ymol 则有：44x+18y=11.6 x =0.1mol y=0.4mol m(CO2):m(H2O)=0.144:0.418=11:18答：原混合气体中m(CO2):m(H2O)为11:18。分析：此题要注意CO2、H2O被Na2O2吸收后都会引起固体增重。三、两种以上的物质混合这种题型看起来很难。因为其反应物多，反应过程多，但只要认真分析其反应关系，找出每一种反应物参加什么反应，每一个关系量有有什么作用，多数都能顺利解决。例7将氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物10.000g溶于水中，通入足量氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温加热），灼烧后残留物的质量为9.813g，若将此残留物再溶于水，并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀经干燥后质量为0.721g，求原混合物中各化合物的质量。解：设原混合物中KBr为xg。CaCl2为yg。2KBr+Cl2=2KCl+Br2 质量差 CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl 2119 160-71=89 111 100xg 10.000-9.813=0.187g yg 0.721g x=0.5g y=0.8g m(NaCl)=10.000g-0.5g-0.8g=8.7g答：原混合物中KBr为0.5g，CaCl2为0.8g， NaCl为8.7g。分析：此题其实很简单。只要根据有关反应方程式分步计算KBr、CaCl2的质量即可。若反应方程式能写对，一般不会错。例8有A、B、C3种一元碱，它们的相对分子质量之比为3：5：7，如把7 molA、5molB、3molC混合均匀，取出5.36g，恰好能中和含有0.15mol的盐酸。则3种一元碱的相对分子质量分别为多少？解：H+OH-=H2O 设A、B、C相对分子质量分别为3x、5x、7x .在5.36g混合物中：n(OH-)=n(H+)=0.15mol根据题意可知：n(A)= n(B)= n(C)= 3x0.07mol+5x0.05mol+7x0.03mol=5.36g x=8 M(A)= 38=24 M(B)=58=40 M(C)=78=56 (LiOH) (NaOH) (KOH)答：A的相对分子质量为24，B的相对分子质量为40，C的相对分子质量为56。分析：此题很容易错把7 molA、5molB、3molC的混合物的质量当作5.36g。应该注意到，此量其实是告诉我们A、B、C的物质的量之比为7：5：3。因此，物质的量分数分别为A占有7/15、B占有5/15、C占有3/15。例9取NaHCO3、Na2CO3、NaCl混合物100g，加热到质量不再改变为止，剩下残渣84.5g。取8.45g此残渣加入盐酸20g，至气泡不再产生后，称得全部溶液质量为25.15g。求混合物中NaCl的质量分数。解：设100g混合物中NaHCO3为xg，生成Na2CO3为yg. 2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O 质量差 284 106 62 xg yg 100g-84.5g=15.5gx=42g y=26.5g 设8.45g残渣中Na2CO3为zg。 Na2CO3+2HCl=2NaCl+ CO2+H2O106 44zg (8.45g+20g)-25.15g=3.3g z=7.95g则原100g混合物中Na2CO3质量为： 混合物中m(NaCl)=100g-42g-53g=15g 答：混合物中NaCl的质量分数为15%。分析：此题计算NaHCO3质量是比较容易的，在计算Na2CO3质量时，要注意：84.5g残渣取出1/10即8.45g残渣进行下一步反应；如何判断生成CO2质量为3.3g，也是关键；残渣中Na2CO3不完全是原混合物中的Na2CO3，还有从NaHCO3分解生成的Na2CO3。三、混合物中讨论型题的计算由于混合物成份的不确定性，或反应形式的不确定性，有些混合物计算题需通过讨论计算解决。例10取5.4g某碱金属（R）及其氧化物（R2O）的混合物，使之与足量水反应，蒸发其反应后的溶液得到8g无水晶体。推断碱金属R是什么？解：2R+2H2O=2ROH+H2 R2O+H2O=2ROH 设R的相对原子质量为R，8g无水晶体全部为ROH。1）若5.4g全部为R R=35.32)若5.4g全部为R2O R=10.7则R原子量应在10.735.3之间，可见R=23（Na）答：碱金属R为Na.分析：此题主要是R本身不确定，只能通过极值法进行讨论，解决其可能的取值范围，再在已知碱金属中进行选取合适的碱金属。例11将表面被氧化为Na2O、Na2O2的金属钠1.1g投入水中，收集到224mL气体（标准状况），该气体引爆后，冷却到原状况时，剩余气体为56mL。则Na、Na2O、Na2O2的质量分别为多少克？点燃解：2Na+2H2O=2NaOH+H2 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2H2+O2=2H2O 反应消耗气体为224mL-56mL=168mL 其中V(H2)= V(O2)= 1)若剩余气体56mL为H2则V(H2)=112mL+56mL=168mL V(O2)=56mLn(Na)=2n(H2)=n(Na2O2)=2n(O2)= m(Na)=1510-3mol23g/mol=0.345gm(Na2O2)= 510-3mol78g/mol=0.390gm(Na2O)=1.1g-0.345g-0.390g=0.365g2)若剩余气体56mL为O2则V(H2)=112mLV(O2)=56mL+56mL=112mLn(Na)=2n(H2)=n(Na2O2)=2n(O2)= m(Na)=1010-3mol23g/mol=0.23gm(Na2O2)= 1010-3mol78g/mol=0.78gm(Na2O)=1.1g-0.23g-0.78g=0.09g答：1)若剩余气体56mL为H2，Na、Na2O、Na2O2的质量分别为0.345g、0.365g、0.39g；2)若剩余气体56mL为O2, Na、Na2O、Na2O2的质量分别为0.23g、0.09g、0.78g。分析：此题主要是56mL剩余气体成份不确定，从而引起讨论。关键是要注意气体由224mL变为56mL说明反应消耗氢气、氧气共为168mL，不是说生成氢气、氧气只有168mL。点燃例12用ag氢气与bg氯气合成氯化氢气体，然后将反应后的气体用足量的氢氧化钠溶液充分吸收，试根据氢气、氯气有关量的不同情况讨论：吸收后剩余气体的质量；吸收后生成食盐的质量。解：H2+Cl2=2HCl n(H2)=a/2mol n(Cl2)=b/71mol1）若H2过量，即a/b2/71，则过量H2不与NaOH反应。HCl+NaOH=NaCl+H2O剩余气体为H2：m(H2)=n(H2)-n(Cl2)M(H2) =(a/2-b/71) 2=(a-2b/71)g由反应式知：n(NaCl)=n(HCl)=2n(Cl2)=2b/71mol生成食盐