高中 化学 中 平均值法免费文档.doc

平均法在化学中的应用例1(2002年全国高考上海化学卷第22题)0.03mol铜完全溶于硝酸(HNO3)，产生氮的氧化物(NO，NO2，N2O4)混合气体共0.05mol，该混合气体的平均相对分子质量可能是( )A、30B、46C、50D、66解析：已知2个量，求3个未知量，相差一个量，无法求出混合气体中各组分的含量，即无法求出混合气体平均相对分子质量。但是，可依据平均值原理确定其范围。Cu-2e=Cu2+，0.03mol铜完全溶于硝酸失去电子为0.06mol，根据氧化还原反应规律，HNO3NO2+NO+N2O4，0.05mol氮氧化物共得到0.06mol电子，现分3种情况讨论：(1)假设混合气体为NO、NO2HNO3NO，HNO3NO2，设NO、NO2物质的量分别为x，y。x+y=0.05mol，据电子守恒，3x+y=0.06mol，解得x=510-3mol，y=4510-3mol，(NO，NO2)=30+46=44.4。(2)假设混合气体是N2O4、NO22HNO3N2O4，HNO3NO2，设N2O4、NO2物质的量分别为m，n，m+n=0.05mol，2m+n=0.06mol，联立解得m=0.01mol，n=0.04mol，(NO，NO2)=46+92=55.2。(3)假若混合气体是NO，N2O4。设NO、N2O4物质的量分别为A、B。A+B=0.05mol，3A+2B=0.06mol，解得B=0.09mol，A=-0.04mol，不合题意，舍去。综合上述，44.4(NO，NO2，N2O4)55.2，答案为B、C。例2(2001年全国高考上海化学卷第22题)C8H18经多步裂化，最后完全转化为C4H8，C3H6，C2H4，C2H6，CH4五种气体的混合物。该混合物的平均相对分子质量可能是( )A、28B、30C、38D、40解析：按照题目所给C8H18的裂化产物考虑，C8H18裂化可能发生的反应共有以下几种：C8H18C4H8+C3H6+CH4C8H18C4H8+C2H4+C2H6C8H182C3H6+C2H6C8H18C3H6+2C2H4+CH4C8H183C2H4+C2H6以上反应、是1molC8H18裂化生成3mol混合气体；、反应是1molC8H18裂化生成4mol混合气体。要得到题目所述的混合气体，按、反应就可以实现；但是纯粹按、反应并不能得到题目所述的混合气体，至少需要、中的一个反应参与或者共同参与，当然也有可能同时参与。这样1molC8H18裂化所得的混合气体的物质的量(用n表示)为：3moln4mol，所得混合气体的平均相对分子质量(用表示)为：28.5=38，即所得气体的平均相对分子质量在(28.5，38区间内。也就是说所得混合气体的平均相对分子质量可以是28.5到38之间的任何数，也可以是38，但不可能是28.5答案为B、C。例3(1999年全国高考上海化学卷第23题)由CO2，H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为( )A、29：8：13B、22：1：14C、13：8：29D、26：16：57解析：由PV=nRT，推知PM=RT=RT，同温同压下，气体相对分子质量与气体密度成正比，只有(CO2、H2、CO)=M(N2)=28时才满足题意。由M(CO)=28，推知(CO2、H2)=28。设混合气体中CO2体积为x，H2体积为y。44+2=28，即混合气中V(CO2)：V(H2)：V(CO)=26：16：2n=13：8：(n0)。答案为C、D。二、平均质量例4(2001年全国高考广东化学卷第12题)将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀硫酸溶液反应，生成H22.8L(标准状况)，原混合物的质量可能是( )A、2gB、4gC、8gD、10g解析：n(H2)=mol，Mg、Zn、Al分别与足量稀硫酸反应，都生成molH2，分别求纯金属质量。Mg+H2SO4=MgSO4+H224g1mol3gmolZn+H2SO4=ZnSO4+H265g1mol8.125gmol2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H254g3mol2.25gmol有2.25g3g8.125g.Mg、Zn、Al混合物质量在最小值(2.25g)与最大值(8.125g)之间。答案B、C。三、平均摩尔电子质量法摩尔电子质量是指某物质在反应中转移每摩尔电子引起的质量改变，单位是“g/mol电子”，平均摩尔电子质量是指由两种或两种以上物质组成的混合物在反应中转移1mol电子引起混合物质量改变，单位也是“g/mole”。运用平均摩尔电子质量法可快速解答一些有关氧化还原反应方面的计算型选择题。例5(1998年全国高考化学卷第20题)由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2L，测混合物中一定含有的金属是( )A、锌B、铁C、铝D、镁解析：n(H2)=0.5mol，2H+2e=H2，M-ne=Mn+，M+nH+Mn+H2。两种金属组成的混合物失去电子为1mol，金属混合物的平均摩尔电子质量为10g/mole。已知，Zn-2e=Zn2+，Fe-2e=Fe2+，Al-3e=Al3+，Mg-2e=Mg2+，根据摩尔电子质量定义，Zn、Fe、Al、Mg的摩尔电子质量依次为32.5g/mole，28g/mole，9g/mole，12g/mole。依据平均值原理，一种金属的摩尔电子质量大于10g/mole，另一种金属的摩尔电子质量必定小于10g/mole，金属混合物组合方式有Zn、Al；Fe、Al；Mg、Al三组，每一组混合物必含Al。答案为C。评注：对于用常规方法求解困难、求解繁杂或根本无法求出具体的