化 学 问 题

几个化学问题。

1、Fe过量，即生成FeSO4 首先，浓硫酸，Fe + 2H2SO4浓= FeSO4 + SO2 + 2H2O 硫酸浓度降低，变稀，然后，稀硫酸，Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 得到的是SO2和H2的混合气体 设SO2为xmol，H2为ymol x+y=11.2/22.4=0.5 64x+2y=19.6 解得，x=0.3，y=0.2 所以，SO2为0.3mol，H2为0.2mol 据两个方程，可得 消耗H2SO4共0.3*2+0.2=0.8mol 即，硫酸浓度＝0.8/0.05=16mol/L 消耗Fe共0.3+0.2=0.5mol 即质量＝0.5*56=28g 即剩余2g 2

化学问题

一、有一种反应物过量的计算
　　课本例题：8mol H₂与6mol O₂充分反应，求生成水的质量。
　　此题给出了在化学反应中两种反应物的量，计算时应以哪种为标准呢？下面是两位同学的不同解法：

　　解法1：2H₂+O₂2H₂
　　　　　　　 1　　 　　2
　　　　　　　6mol　 　n(H₂O)

　　n(H₂O)= =12mol，

　　m(H₂O)=n(H₂O)·M(H₂O)=12mol×18g/mol=216g。

　　答：可生成216g水。

　　解法2：2H₂+O₂2H₂O
　　　　　　2　　　　 　 2
　　 　　　8mol　　　 n(H₂O)

　　n(H₂O)= =8mol。

　　m(H₂O)= n(H₂O)·M(H₂O)=8mol×18g/mol=144g。
　　答：可生成144g水。

　　上述两种解法，结果各不相同，至少有一种结果错误的，对于解法1，我们可以作如下分析：
　　根据题意，H₂的物质的量为8mol，可知反应物中H₂的质量为16g,而上述计算所得216g H₂O中H的质量为24g（即 ），明显大于题中所给反应物H₂的质量，这显然是不合理的。可见，本题中O₂是过量的，不应以过量的O₂的量来计算生成物H₂O的量，而应以H₂的量来计算。所以，当两种反应物的量都给出时，就必须考虑谁过量的问题，并以不过量的物质为依据进行计算。如果直接采用解法2所示的方法也有不妥之处，就是没有确定或难以确定计算结果的正确性。那么，对于过量问题究竟应该怎样进行化学计算呢？

　　实际上，广义地讲，任何化学计算都涉及到过量问题，都必须以完全反应的物质为依据进行计算，如通常说的“一定量的物质X和过量的Y充分反应……”这就明示了Y过量，应以X为依据进行化学计算。当两种反应物的量都给出时，就必须亲自判断哪种反应物过量或哪种反应物完全反应。再用不过量的那种反应物的量来进行计算，如上例的正确解法如下：

　　解：设恰好跟8mol H₂反应的O₂的物质的量为x。
　　2H₂　 +　 O₂2H₂O
　　2　　 　　1　　 　　2
　 8mol　 　　x　　 　n(H₂O)

　　x= =4mol，

　　题目给出的反应物O₂为6mol，所以O₂是过量的，应以H₂的量来计算。

　　n(H₂O)= =8mol，

　　m(H₂O)=n(H₂O)·M(H₂O)=8mol×18g/mol=144g。

　　答：可生成144g水。

　　[问题讨论]

　　①过量计算的一般步骤有哪些？
　　过量计算通常分为两大步：
　　a．判断哪种反应物过量，判断时要以化学方程式为依据，根据两种已知物质的数量，运用比较的方法进行判断，所以这一步又可以分为设定未知数、写化学方程式、比较判断三个小步骤。正确判断哪种物质过量是计算的关键。
　　b．根据不过量（完全反应的）物质的数量进行计算，计算时仍要以化学方程式为依据，通过比例关系求出最终结果。

　　②什么情况下需考虑过量问题？
　　a．题目给了两种反应物的量需考虑过量问题。
　　b．题目给出了一种反应物的量和一种生成物的量，需考虑过量问题（使所给反应物完全消耗掉）。
　　c．如果原题中某反应物的量以字母代替，则很多时候要通过分段讨论，进行计算。
　　d．如果原题给出的是两种反应物的总量，一般要通过极端假设法，进行讨论并计算。

　　③怎样判断反应物中哪一种过量？
　　判断过量物质的方法有多种，这里介绍两种最基本的方法：
　　a．设未知数法。基本思路是设一反应物A的量为未知数x，由另一种反应物B的量为已知量求出x。将x值与题中所给出的反应物A的量比较大小，若计算的x值比题中给出的量小，表明另一种反应物B完全反应；若计算出来的x值大于题中给出的已知量，表明反应物A完全反应。这种方法思路清晰，易于理解，为初学者必须掌握的基本方法。

　　如：将1.62g铝粉放入30mL 2.5mol/L的稀硫酸中，标准状况下生成氢气多少升？

　　解：n(Al)= =0.06mol，

　　n(H₂SO₄)=2.5mol/L×0.03L=0.075mol，

　　设0.06mol Al可消耗H₂SO₄的物质的量为x，生成H₂的体积为y。

　　2Al + 3 H₂SO₄=　Al₂(SO₄)₃+　3H₂↑

　　2mol　 　3mol　　　　　　 　　3×22.4L

　　0.06mol 　x　　　　　 　　　　　y

　　∵x= =0.09mol>0.075mol。

　　∴Al过量，应以H₂SO₄的量进行计算。

　　y= =1.68L

　　答：生成标准状况下的氢气1.68L。

　　b．比值比较法。基本思路是写出化学方程式，在有关物质的化学式下面写出化学关系量，在化学关系量的下面列出题目中给出的反应物的已知量，将各反应物的化学关系量与已知量相比，求比值。比较两个比值的大小，比值小者，该反应物过量。该方法形式简单，为许多学生所采用。只是要注意理解过程，培养思维。

　　如：把3.0g NaI固体溶于水，通入标准状况下Cl₂0.28L，充分反应后生成I₂多少克？

　　解：n(NaI)= =0.020mol，

　　n(Cl₂)= =0.0125mol，

　　2NaI　 +　 Cl₂　 =　 2NaCl+I₂

　　2　　　　　　1

　　0.020mol　 0.0125mol

　　 > ，0.28L Cl₂过量，以NaI的量进行计算。

　　2NaI + Cl₂= 2NaCl　+　I₂

　　2mol　　　　 　　　　　254g

　　0.020mol　　　 　　　　m(I₂)

　　m(I₂)= =2.54g。

　　答：生成I₂2.54g。

　　[问题拓展]

　　①分段讨论法：在化学计算中，当已知两种反应物的用量，且其中一种或两种以字母或其他代数符号给出时，往往需要根据数量的变化，分段讨论哪一种物质过量，并根据不过量的物质进行计算。

　　如：1.0 L H₂S气体和a L空气混合后点燃，若反应前后气体的温度和压强都同（20℃ 1.01×10⁵Pa），讨论当a的取值范围不同时，燃烧后气体的总体积V为多少。（用含a的表达式表示，假定空气中N₂和O₂的体积比为4∶1，其他成分可忽略不计）

　　【分析】已知反应前气体总体积为(1.0+a)L，其中O₂为 L，求反应后气体总体积V，所以关键是要求出反应过程中体积的变化量，由于空气体积为a L是一个变量，所以必须根据化学方程式讨论当a L空气不过量和过量时的两种情况。为直观起见，我们用数轴帮助分析。

　　解：可能发生的反应为：

　　2H₂　S+　O₂　=　2S　+　2H₂O　 △V_减　 ①

　　 2　　 　1　　　　　 　　　　　3

　　1.0L 　　 L　　　　 　　　（？）

　　S+O₂=SO₂　　 △V　　 ②

　 1　 1　　　 0

　　由于②式反应前后气体体积不变，所以分析体积变化只需以①式为依据，当H₂S跟O₂体积比为2∶1时，反应恰好按①式进行，此时有：

　　 ，a=2.5

　　以数轴表示a的范围：

　　讨论：ⅰ当0≤2.5时，反应按①式进行，O₂完全反应，根据方程式①有：

　　1∶ L=3∶△V_减，△V_减= = aL，

　　所以：V=(1.0+a)L－ aL=(1.0+ a)L。

　　ⅱ当a>2.5时，反应按①②式进行，H₂S完全反应，根据方程式①有：

　　2∶1.0L=3∶△V_减，△V_减= =1.5L，

　　所以：V=(1.0+a)L－1.5L=(a-0.5)L。

　　答：当0≤2.5时，V=(1.0+ a)L；当a>2.5时，V=(a-0.5)L。

　　说明：

　　分段讨论法的关键是如何分段，以数轴帮助分析可以使分析过程简洁明了。计算时要以不过量的物质（即完全反应的物质）的数量进行计算；当两种反应物的数量均以代数符号给出时，则以两种量之比为依据，分段讨论并计算。

　　②极端假设法：若只知两种反应物A、B的总量和反应过程中的某一相关数量，则无法直接判断哪一种物质过量。对此问题常用的分析方法就是分别分析当反应物全为A，全为B，A、B以一定的比例恰好完全反应时的情况，再根据相关数量进行判断。

　　如：18.4g NaOH和NaHCO₃的混合物固本在密闭容器中加热至约为250℃，经充分反应后，排放气体、冷却、称量，得固体16.6g。试计算原混合物中NaOH的质量分数。

　　【分析】在密闭容器中加热NaOH和NaHCO₃的混合物时，可能发生的反应有：
　　NaOH+NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O　 ①
　　2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O　 ②
　　CO₂+2NaOH Na₂CO₃+ H₂O　 ③
　　由于②式+③式=①式，所以假定其化学反应过程为NaOH和NaHCO₃以物质的量之比为1∶1的比例进行反应，当NaHCO₃过量时，考虑NaHCO₃分解的情况。此题的解题关键是如何判断哪种物质过量，由于已知反应前后固体物质的质量，所以要从质量之差进行分析，只要弄清楚以下三种极端情况时的差量，就比较容易判断了：①若固体全为NaOH时，固体不反应，即质量不为。②若固体全为NaHCO₃时，反应后固体质量减少量最大，为18.4g× =6.79g。③当n(NaOH)∶n(NaHCO₃)=1∶1，固体质量减少18.4g× =2.67g。而实际质量减少18.4g-16..6g=1.8g，因为0<1.8g<2.67g，所以相当于反应按①式进行，NaOH过量。

　　解：可能发生的化学反应有：

　　

　　2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O　 △m_减　②
　　2×84　　　　　 　44　 18　　　62

　　当固体全为NaOH时，加热后质量不变；当固体全为NaHCO₃时，反应后质量减少量最多；固体混合时中n(NaOH)∶n(NaHCO₃)=1∶1时，设反应后质量减少为x，则依据化学方程式有：
　　124∶18.4=18∶x, x=2.67g。
　　实际质量减少18.4g-16.6g=1.8g<2.67g，所以NaOH过量，NaHCO₃完全反应。
　　设NaOH的质量为y，则NaHCO₃的质量为18.4g-y。
　　NaOH+NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O　 △m_减
　　　84　　　　　　　 　　　18
　　　　18.4g-y　　　　　　 　　1.8g
　　84∶(18.4g-y)=18∶1.8g, y=10g。

　　w(NaOH)= ×100%=54.3%。
　　答：NaOH的质量分数为54.3%

化学问题。

貌似楼主提的问题是关于初中质量守恒定律理解的问题吧！我没有教过初中化学，不知道初中要求到什么程度，那么咱们还是稍微聊一下吧！其实楼主同学是相当聪明、相当会思考的。 1.初中所说的化学反应的过程就是参加反应的各物质(反应物)的分子分解为原子,原子重新组合为新的分子,从而生成了其他的物质.（这里不涉及化学键的断裂和生成，即不涉及电子层面的内容） 2.质量守恒定律概念是说在化学反应中,原子的种类,数目,质量都不变,元素的种类也不变,所以反应前后,反应物和生成物的总质量不变.物质的种类发生了改变,分子的种类发生了改变.五不变,两变. 3.原子是化学变化中的最小粒子。在化学反应中分子可分成原子，但原子在

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