高三化学浓度不同产物异

1、浓度不同产物异化学上有许多产物，跟反应物浓度关系密切。鉴于高考常据此设计难题，本篇总结了这些反应。难点磁场请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。30 g铜、银合金与80 mL 13.5 mol·L1的HNO3溶液反应。合金全部溶解，放出气体6.72 L(标准状况下)，反应后溶液的pH=0(设反应前后溶液体积不变)(1)计算HNO3被还原的物质的量；(2)计算合金中银的质量分数。案例探究例题38.4 mg铜跟适量浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，反应消耗HNO3的物质的量可能是A.1.00×10C.2.20×103 mol B

2、.1.60×103 mol mol 3 mol D.2.40×103(忽视NO2与N2O4的相互转化)命题意图：考查学生对反应条件浓度变化时产物种类变化的认识。属化学教学中要求具备的能力。知识依托：Cu与浓、稀HNO3的反应。错解分析：忽视了Cu与稀HNO3的反应，就会错选D；只运用Cu与稀HNO3反应解题，就会错选B。解题思路：随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，产生的气体可能是纯净的NO2，也可能是NO2和NO的混合物。n(Cu)=38.4 mg÷64.0 g·mol1=0.600 mmol n(g)=22.4 mL÷22.4 L·

3、;mol1=1.00 mmol 这样，发生的反应可能是下列一个，也可能是两个：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O于是，本题有以下多种解法。方法1(极值法)：若产生的气体全部是NO2，由化学方程式得：n(HNO3)=4n(Cu)=0.600 mmol×4=2.40 mmoln(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmolV(NO2)=1.20 mmol×22.4 L·mol1=26.9 mL22.4 mL 可见，气体不全是NO2。若产生的气体全部是NO，由化

4、学方程式得：n(HNO3)=8/3n(Cu)=0.600 mmol×8/3=1.60 mmoln(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmolV(NO2)=0.400 mmol×22.4 L·mol1=8.96 mL22.4 mL 由于气体是NO2和NO的混合物，8.96 mLV(g)26.9 mL， 所以1.60 mmoln(HNO3)2.40 mmol，观察备选项可知答案。方法2(守恒法)：根据反应前后N原子守恒和Cu原子守恒得： n(HNO3)=nCu(NO3)2×2n(NO2)n(NO)=n(Cu)

5、15;2n(NO2)n (NO)=0.600 mmol×21.00 mmol=2.20 mmol方法3(写总反应方程式法)：设生成NO2的物质的量为x，则题设条件下的总反应为： 0.6Cu2.2HNO3=0.6Cu(NO3)2xNO2(1x)NO1.1H2O 先写出反应物和生成物以及Cu、NO2和NO的化学计量数，再根据Cu原子守恒和N原子守恒得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数，H2O的化学计量数可根据N原子守恒而得出(因与结果无关也可不算出)。根据方程式及有效数字的运算规则，可知参加反应的HNO3物质的量为2.20 mmol。 方法4(平均分子式法)：设HNO3还原产物的平

6、均分子式为NOx，则： n(Cu)n(NOx)=0.600 mmol1.00 mmol=35Cu与HNO3的总反应方程式为：3Cu11HNO3=3Cu(NO3)25NOx？H2O先写出反应物和生成物及Cu和NOx的化学计量数3和5，再根据Cu原子守恒和N原子守恒分别得出Cu(NO3)2和HNO3的化学计量数3和11，H2O的化学计量数因与结果无关可不算出，则：n(HNO3)=11/3n(Cu)=0.600 mmol×11/3=2.20 mmol答案：C变式1：去掉备选项，将问题改为：求还原产物NO2和NO的物质的量之比，其他同例题，试解之。解题思路：在前面“方法4”的基础上得到下式：

7、3Cu11HNO3=3Cu(NO3)25NOx5.5H2O根据O原子守恒得：33=185x5.5x=1.9即NOx为NO1.9。用十字交叉法： (N原子守恒) (Cu原子守恒)V(NO2)V(NO)=91答案：91变式2：若例题条件下Cu与HNO3恰好完全反应，二者皆无剩余，欲求开始生成NO时HNO3溶液的浓度，还缺少的条件是_(用必要的文字和字母b表示)，开始生成NO时HNO3溶液的浓度为_(请写最后结果)。解题思路：据变式1解题思路得：V(NO2)=1.00 mmol×V(NO)=0.100 mmol生成NO消耗HNO3的物质的量可求：8HNO3(稀)2NO8 20.100 mm

8、ol 9=0.900 mmol 10n(HNO3)n(HNO3)=0.400 mmol欲求0.400 mmol HNO3的浓度，须知HNO3(aq)的体积b：4.0010-4molc(HNO3)= b答案：开始生成NO时HNO3(aq)的体积b锦囊妙计当化学反应进行时，反应物不断被消耗。随反应的进行，反应物浓度不断改变，有的会造成产物的不同。如，过量Cu放入少量浓HNO3中，开始生成的气体是NO2，后来生成的气体是NO；很稀的HNO3溶液与活泼金属反应还会有H2生成(非信息题可不考虑)。再如，过量活泼金属(如Zn)与少量浓H2SO4的反应，开始时生成的气体是SO2，后来生成的气体是H2。有的反

9、应不再发生。如，过量Cu与少量浓H2SO4的反应，随反应的进行，浓H2SO4变成了稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不再发生反应。再如，过量MnO2与少量浓盐酸的反应，随反应的进行，浓盐酸变成稀盐酸，不再与MnO2发生氧化还原反应。有些本来不能发生的反应，后来能够进行。如稀H2SO4溅在衣服上，水分蒸发后，变成浓H2SO4，也就能使布料脱水炭化。歼灭难点训练1.()向50 mL 18 mol·L被还原H2SO4的物质的量( ) 1 4.00×104 mol/b H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，A.小于0.45 molB.等于0.45 mol D.大于0.90

10、 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之间2.() 14.0 g铜银合金与足量某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况)氧气混合，通入水中恰好完全吸收，则合金中铜的质量为( )A.9.6 g B.6.4 gC.3.2 g D.1.6 g 3. ()3.2 g 铜与过量硝酸(8 mol·1，30 ml)充分反应。硝酸的还原产物有NO2-和NO，反应后溶液中所含H为a mol，则此时溶液中所含NO3为_mol。 14.()使一定量锌与100 mL 18.5 mol·浓H2SO4充分反应，锌完全溶解，同时生成标准状况下气体33.6 。将反应后溶液稀释，测

11、得其pH=1.0。求：(1)生成气体的成分及体积(假设浓H2SO4与Zn反应还原产物只生成SO2)；(2)锌的质量；(3)开始生成H2时H2SO4的浓度(假设溶液体积无变化)。附：参考答案难点磁场解析：题设条件下，发生的反应有：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2OAg2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O3Ag4HNO3(稀)=3AgNO3NO2H2O(1)n(被还原HNO3)=n(NO2)n(NO)=6.72L=0.300 mol 22.4Lmol-1(2)设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x、y。则：108gmol

12、-10.10mol w(Ag)=0.36 30g答案：(1)0.30 mol (2)0.36歼灭难点训练1. A2.提示：由题意知，Cu、Ag与HNO3反应所得还原产物与O2作用溶于水后又变为HNO3，因此可以认为Cu、Ag所失电子最终被O2而非HNO3所得。设Cu、Ag物质的量分别为x、y，则：解得：x=0.050 mol， m(Cu)=64 g·mol1×0.050 mol=3.2 g 答案：C3.提示：最后所得溶液中溶质分别是Cu(NO3)2和HNO3，依据N原子守恒得： -n(NO3)=2nCu(NO3)2n(HNO3)=2n(Cu2)n(H) =2×3.2ga mol=(a0.10) mol -