高中化学过量与少量问题

过量过量 与与 少量少量 化学反应中反应物的配比问题化学反应中反应物的配比问题 由于反应物之间的配比 投料 变化 某反应物的过量 足量 或少量问题是常见 的 往一烧杯内的 A 试剂中滴加 B 试剂 开始阶段 A 试剂自然就是过量的 多 数情况下 反应物的配比不仅影响到产物的比例 还导致产物的种类发生变化 相应的反应现象往往也不同 一 一些简单的例子 例 1 CO2 澄清石灰水 Ca OH 2过量 生成正盐 CO2 Ca2 2OH CaCO3 H2O CO2过量 生成酸式盐 沉淀消失 OH CO2 HCO3 例 2 NaOH H2S H2S 过量 生成酸式盐 OH H2S H2O HS NaOH 过量 生成正盐 H2S 2OH 2H2O S2 例 3 HCl NaAlO2 NaAlO2过量 H AlO2 H2O Al OH 3 HCl 过量 AlO2 4H Al3 2H2O 例 4 NaAlO2 CO2 CO2过量 AlO2 CO2 2H2O Al OH 3 HCO3 NaAlO2过量 CO2 2AlO2 3H2O 2Al OH 3 CO32 例 5 氨水 AgNO3 演示 在氨水中滴加硝酸银 在硝酸银溶液中滴加氨水 AgNO3过量 NH3H2O Ag AgOH NH4 氨水过量 Ag 2NH3H2O Ag NH3 2 2H2O 二 按需供给 相关离子 化学 方程式的配平 例 6 Mg HCO3 2溶液与澄清石灰水反应 Ca OH 2过量 不妨先给 少量 方 Mg HCO3 2一个最小自然数 1 作系数 而 过 量 方 Ca OH 2是按需供给的 1 Mg2 2HCO3 4OH 2Ca2 2H2O Mg OH 2 2CaCO3 H2O 在这里是第一产物 4 个 OH 就是典型的按需供给 2 个结合成了 H2O 另两 个结合 Mg2 成了 Mg OH 2 Mg HCO3 2过量 不妨先给 少量 方 Ca OH 2一个最小自然数 1 作系数 过量 方 Mg HCO3 2则按需供给 1 Ca2 2OH 2HCO3 Mg2 2H2O CaCO3 MgCO3 H2O 还是第一产物 OH 只能满足 H2O 的生成 不能满足 Mg OH 2沉淀 例 7 Ba OH 2 NaHSO4 NaHSO4过量 1 Ba2 2OH 2H SO42 2H2O BaSO4 H2O 是第一产物 因为按需供给 过量方 H 与 SO42 的使用未按 NaHSO4的原有比 例 Ba OH 2过量 1 H SO42 Ba2 OH H2O BaSO4 H2O 是第一产物 因为按需供给 过量方 OH 与 Ba2 的使用未按 Ba OH 2的原有 比例 本例中产物的种类未发生变化 例 8 明矾 Ba OH 2 Ba OH 2过量 1 Al3 2SO42 2Ba2 4OH AlO2 2BaSO4 2H2O OH 按需供给 明矾过量 1 Ba2 2OH 2 3 Al3 SO42 BaSO4 2 3 Al OH 3 因为按需供给 过量方 Al3 与 SO42 未按原 KAl SO4 2的原有比例 过量方开始 可用分数配平 3Ba2 6OH 2Al3 3SO42 3BaSO4 2Al OH 3 例 9 Ca OH 2 H3PO4 H3PO4过量 OH H3PO4 H2O H2PO4 H2O 是第一产物 想一想 H3PO4的系数为什 么不是 1 3 或 1 2H3PO4 Ca OH 2过量 H3PO4 3OH 3 2 Ca2 3H2O 1 2 Ca3 PO4 2 H2O 是第一产物 过量方开始可用分数配平 2H3PO4 6OH 3Ca2 6H2O Ca3 PO4 2 例 10 NaHCO3 Ca OH 2 NaOH 和 Ca HCO3 2四种溶液两两混合 请写出所有 可能发生的离子反应方程式 不考虑产生 NaHCO3或 Ca HCO3 2沉淀 解 本例所有反应中 H2O 均为第一产物 NaHCO3 Ca OH 2 Ca OH 2过量 HCO3 OH Ca2 H2O CaCO3 过量方 OH 与 Ca2 未按 Ca OH 2的 原有比例 NaHCO3过量 Ca2 2OH 2HCO3 2H2O CaCO3 NaHCO3 NaOH HCO3 OH H2O CO32 Ca OH 2 Ca HCO3 2 Ca2 2OH Ca2 2HCO3 2H2O 2CaCO3 Ca2 OH HCO3 H2O CaCO3 NaOH Ca HCO3 2 Ca HCO3 2过量 OH HCO3 Ca2 H2O CaCO3 过量方 Ca2 与 HCO3 未按 Ca HCO3 2的原有比例 NaOH 过量 Ca2 2HCO3 2OH 2H2O CaCO3 前面的例子均属于非氧化还原反应 在氧化还原反应中类似的过量问题也 大量存在 例 11 H2S O2 O2过量 H2S 3 2 O2 SO2 H2O H2S 过量 O2 2H2S 2S 2H2O 例 12 FeBr2 Cl2 Cl2过量 1 Fe2 2Br 3 2 Cl2 Fe3 Br2 3Cl 2Fe2 4Br 3Cl2 2Fe3 2Br2 6Cl FeBr2过量 Cl2 2Fe2 2Cl 2Fe3 三 配平过程也是一种计算过程 前面举的例子都是 绝对的 过量 或少量 即过量的一方 你要多少给 多少 实际情况还可能是 相对的 过量 比如在 NaOH 溶液中通入 CO2 产 物可能是唯一的 Na2CO3或 NaHCO3 也可能是两者兼得 比如 FeBr2溶液中通入 Cl2 由于 Cl2的用量问题 结果可能只有 Fe2 被氧化 也可能是 Fe2 被全部氧 化而 Br 被部分氧化 这时有关反应方程式的配平本身往往就是一种计算过程 例 13 24mLH2S 在 30mLO2中燃烧 同温同压下 得到的 SO2体积为 mL A 24 B 30 C 20 D 18 例 12 H2S 与 O2的体积比为 1 1 25 介于 1 0 5 与 1 1 5 之间 产物既非纯 S 亦非纯 SO2 是两者兼有 不妨配平下列反应式 24H2S 30O2 S SO2 H2O 据 H 原子数 H2O 的系数为 24 再据 O 原子数 SO2的系数为 18 S 的系数自然 为 6 18 即为本题答案 例 14 黄铜矿 主要成分 CuFeS2 是提取铜的主要原料 已知 2CuFeS2 4O2 Cu2S 3SO2 2FeO 炉渣 产物 Cu2S 在 1200 高温下继续反应 2Cu2S 3O2 2Cu2O 2SO2 2Cu2O Cu2S 6Cu SO2 假定各步反应都完全 1 由 6mol CuFeS2生成 6mol Cu 消耗 O2的物质的量为 mol 2 6mol CuFeS2和 16mol O2反应 理论上可得到铜 mol 3 6mol CuFeS2和 14mol O2反应 理论上可得到铜 mol 4 以 6mol CuFeS2为原料 以 O2的量为横坐标 以 Cu 的产量为纵坐标 画出 Cu mol O2 mol 的关系曲线 解 1 直接将总结果配平 铜的最后形式仅为单质 6CuFeS2 15O2 6Cu 12SO2 6FeO 2 O2过量 1mol 第二个反应中的 Cu2O 多余 导致第三个反应中 Cu2O 过量 直接将总结果配平 铜的最后形式为单质和 Cu2O 6CuFeS2 16O2 2Cu2O 2Cu 12SO2 6FeO 3 O2不足 1mol 第二个反应中 Cu2S 多余 导致第三个反应中 Cu2S 过量 直接将总结果配平 铜的最后形式为单质和 Cu2S SO2的产量视 O2的供应量来定 6CuFeS2 14O2 Cu2S 4Cu 11SO2 6FeO 4 若 O2的供应量小到只能满足第一个反应 Cu 的产量