中学化学中常见解题技巧(第五讲) - 谢恩来名师辅导中心的日志- 网易博客

中学化学中常见解题技巧(第五讲) - 谢恩来名师辅导中心的日志 - 网易博客

 

    所谓平均值法是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。它所依据的数学原理是:两个数,的权重分别是,,则两数的平均值为:

    用在化学上就是十字交叉法。根据平均值的规律,平均值一定介于二者之间,即大于而小于,所以,只要求出平均值  ~M¯,就可知道和的取值范围,结合题给条件即可迅速求出答案,达到快速解题的目的。

    这种平均值法最适合定性地求解混合物的组成,即只求出混合物的可能成分,不考虑各组分的含量。根据混合物中各个物理量(例如密度、体积、摩尔质量、物质的量浓度、质量分数等)的定义式或结合题目所给条件,可以求出混合物某个物理量的平均值,而这个平均值必须介于组成混合物的各成分的同一物理量数值之间,换言之,混合物的两个成分中的这个物理量肯定一个比平均值大,一个比平均值小,才能符合要求,从而可判断出混合物的可能组成。可见平均值法适用于两元混合物的有关计算,平均值法解题的范围很广,特别适合于缺少数据而不能直接求解的混合物判断题。平均值法包括:平均相对原子质量法,平均电子,原子法、分子法,平均质量分数、组成法,平均体积法等。

  由两种金属组成的合金5 g,与足量的氯气xx反应后质量增加7.1 g,则该合金可能是。

,,,,Cu

:用平均值法解题比较简便。首先把5 g合金看成一种金属,根据与氯气反应的质量求出其相对原子质量,为计算的方便,可以把金属定为二价金属,则有如下关系:

    只有一种相对原子质量大于50的金属和一种相对原子质量小于50的金属按照一定比例组合成合金,-J荤平均相对原子质量才能为50 0由Cu,Zn组成的合金不合题意。上述的计算是以二价金属为标准进行的。

     若不是二价金属,可以按反应中消耗氯的量进行转换。以金属铝为例,71 g氯气消耗金属铝18 g,所以若把金属铝作为二价金属对待,则相对原子质量可取18g同理,钠作为二价金属对待,相对原子质量可取46.铁与氯气反应时为三价,若作为二价,其相对原子质量可取37.3。在转换后,才能根据平均相对原子质量为50的合金时,对各成分金属相对原子质量进行比较。答案为D。

:本题是确定混合金属与氯气反应的组成计算题。氯气与金属反应一般生成高价态的氯化物,可以列出二元一次方程组解得,但转化为形式后可以求出R的平均相对原子质量,简化计算过程。

有不纯的粉末13.5 g,与足量的溶液反应,生成AgCl沉淀29 g,则粉末中的杂质可能是。

  (A)KCl  (B)CaCl2  (C)ZnCl2  (D)MgCl2®6H20

:本题是由混合物与某一物质反应后所得生成物的质量确定混合物的组成的计算,通过求出混合物中沉淀剂氯的平均相对原子质量来判断组成,当然也可以用极限法后再进行选择比较。

常温下,一种烷烃和一种单烯烃组成混合气体,A或B分子最多只含4个碳原子,且8分子的碳原子数比A分子的多。

将lL该混合气体充分燃烧,在同温、同压下得到2.5 L气体,试推断原混合气体中A和B所有可能的组合及其体积比。

该混合气体与9 L氧气混合,充分燃烧后,当恢复到120℃和燃烧前的压强时,体积增大6.25 L,试通过计算确定A和B的分子式。

:(1)同温、同压下,体积比等于分子数之比,n(混):n(C02)=V(混)::2.5,所以n(混):n(C)=1:2.5,故l份混合烃中含碳原子数平均值为2.5份,A烃碳原子数小于2.5,故A烃只能为烷烃中的或6n(C)=2

,;,。

    设取混合烃1份,其中为x份,为(1-x)份,则有:

.5,x=0.25,.25=0.75。

   

.5+y/./气△V

.5+y/./

   

    满足n(H)=6.5的混合烃的组合有和,和。

n(H)=(4+8)

    若和按3:1混合,n(H)=(3×6+1×8)/4=6.5,符合题意。

答::3,::1,

:本题是由可燃物燃烧后气体的体积来确定混合物可能的组成,先通过确定碳原子的平均原子数,然后确定氢原子的个数比,通过多次求算确定其组成。

某不纯的粉末样品,已测知其含氧38.5%,若只含有一种杂质,该杂质可能是。

    (A)CaO  (B)Fe203    (C)CuO  (D)Si02

:38.5%为样品中氧元素的质量分数的平均值,假设样品全部为二氧化锰时,纯粉末中氧元素的质量分数为:

   则杂质的含氧量必大于38.5%,由选项中的化学式不难估算出只有二氧化硅才满足此条件。故答案为D。

:本题是由混合物中某一元素的质量分数确定混合物组成的计算,利用平均组成法可以快速确定混合物中另一物质的组成,但不能确定其具体的质量关系。

有一包质量为8.2 g由两种碳酸盐组成的混合物,加入足量的稀盐酸后共放出二氧化碳4.4 g,则它可能是。

:确定组成可用“平均离子法”。即在混合物中每含一个,所对应的相对分子质量的关系。设在混合物中每含一个,所对应的相对分子质量为x。

   

,84; (B)100,106;(C)106,84(D)81,84。

:利用碳酸根离子的比较法,建立了各碳酸盐之间的质量关系,求出同价态混合物中碳酸盐的平均相对分子质量,避免了列二元一次方程组带来的烦琐计算。

用足量的一氧化碳还原l4 g两种铁的氧化物,将生成的二氧化碳通人足量澄清的石灰水中,得到沉淀25 g。求这种混合物可能的组成。

:由关系式可计算出参加反应的C0的质量为:(25g/100)×28=7 9。

与混合物反应时获得14 g混合物中含氧的质量为4 g。因此混合物中Fe和O的原子个数比为:

(14-4)/56 : 4/16 = (5/28)

:通过计算,求平均铁的氧化物中铁原子与氧原子的个数,可以快速得出结论,达到事半功倍的效果。

    测知某混合气体的密度是同温、同压下氢气的l0倍,则此气体的组成是。

,,,,

:以混合气体的平均相对分子质量为参照点,寻找计算混合气体的相对分子质量,因此气体的密度是氢气密度的10倍,根据有关知识可知其相对分子质量为20。根据相对分子质量:为16;C0为28;为44;为32;为2。A项是均小于20的组合;8项是均大于20的组合;C项一大于20,一小于20;D项一大于20,一小于20。因此,答案为C,D。

:本题利用相对分子质量平均值法解题。同温、同压下,气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比,由于20是混合气体的平均相对分子质量,根据混合气体的组成中相对分子质量的大小不难确定选项。

赛前优化训练

.将两种金属单质混合物13 g,加到足量稀硫酸中,共放出标准状况下的气体ll.2 L,这两种金属可能是。

和和和和Cu

.当水和7.8 g铷与另一碱金属的合金xx反应时,放出的氢气在标准状况下为0.2 g,则合金中另一金属可能是。

.两种金属的混合粉末共15 g,跟足量盐酸充分反应后,恰好得到ll.2 1。氢气(标准状况)。则此混合物的组成可能是。

和Na (B)Fe和和和Al

.X和Y两元素组成的A和B两化合物,A的分子组成为,其中x的质量分数为44.1%,B分子中X的质量分数为34.5%,B的化学式为。

,Y    (B)XY3    (C)XY    (D)X3Y

.1.42 g R元素可与氧元素组成2.38 g氧化物X,或组成3.66 g氧化物Y,则X,Y的化学式可能是。

.两种金属粉末的混合物2 g,与足量稀硫酸反应,生成0.,则这种混合物的可能组成是。

,,,,Cu

.由l0 g含有杂质的和足量的盐酸反应,产生.4 g,则此样品中可能含有的杂质是。

.一块质量为4 g的合金,与足量的盐酸反应,产生0.2 g氢气。则该合金的组成可能为。

,,,,Al

.某硝酸铵样品,测知含氮量为37 %,则该样品中含有的杂质可能是。

.zn和另一种金属组成的混合物4.5 g,与足量的盐酸反应,放出氢气0.2 g,则另一种金属可能是。

    (A)A1    (B)Mg    (C)Zn    (D)Cu

.(山西省中考题)5.85 g NaCl样品(其中有少量下列某盐),当它跟足量的硝酸银溶液充分反应时,得到14.4 g氯化银沉淀,则其中可能混有的盐是。

    (A)CaCl2    (B)KCl    (C)BaCl2    (D)MgCl2

.取l2.7 g氯化亚铁样品,xx溶于水制成溶液,然后加入足量的硝酸银溶液,使其充分反应,得氯化银沉淀,经干燥后称量质量为30 g。已知,样品内杂质为氯化物,则该杂质可能是。

   (A)KCl    (B)NaCl    (C)ZnCl2    (D)BaCl2

.测知和另一种氧化物的混合物中氧的含量为50%,则另一种氧化物可能是。

    (A)MgO   (B)Na20    (C)C02    (D)S02

.有两种金属组成的合金6.8 g,与足量的硫酸溶液反应,产生氢气0.4 g,则该合金的组成可能为。

,,,Cu (D)Mg,Zn

    15.两种氧化物的混合物共5.6 g,跟100 g(足量)7.3%的盐酸xx反应,则混合物可能是。

.有两种气态烃组成的混合气体0.1体积,xx燃烧,得到0.16体积和0.4体积的气体,关于混合气体的组成有下列说法,其中正确的是。

.取3.5 g某二价金属的单质投入50 g溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5 g该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金

    (A)24    (B)40    (C)56    (D)65

.测知C0和M的混合体气体中,氧的质量分数为50%,4,则M气体可能是。

    (A)C02    (B)N20    (C)S02    (D)S03

.把70%的硝酸(密度为1.44 g/加到等体积的水中,稀释的硝酸溶液中溶质的质量分。

.某气态烃和具有一个双键的气态烯烃组成的混合气体,在同温、同压下对H。的相对密度为13,取标准状况下的此混合气体448 L通入足量溴水中,溴水质量增加28 9。此两种烃可能是。

.两种气态烃的混合物l体积充分燃烧,需要消耗相同条件下的氧气4.25体积,则这两种烃是。

    22.常温、常压下,下列各组气体混合后,所得气体的相对分子质量是相同状况下氢气相对分子质量的20倍。该混合物气体可能是

.当燃烧镁和某金属组成的合金时,所形成的氧化物的质量为反应前合金质量的2.3倍,则另一金属可能是。

.在体积为VL的干燥烧瓶中用排空气法充人NH。后,测得烧瓶中气体对氢气的相对密度为l0,以此气体进行喷泉实验,当喷泉停止后,进入烧瓶中的液体体积是。

/4 L/2 L/4 L全满

.今有两种金属混合物的粉末共重21 g,投入足量的盐酸中,待充分反应后得到氢气(标准状况)11.2 L密度为0.09 g/L),则混合物是下列组成中的。

和和和和Ca

.丙烯和某气态烃混合气体xx燃烧时,所需的体积是混合气体的5倍(相同状态)。则该气态烃是。

    (A)C4H6    (B)C3H6    (C)C2H6    (D)C2H4

.有两种气态脂肪烃的混合气体,已知它们都能使溴水褪色,且分子中碳原子数均小于5,1体积该混合气体xx燃烧后,可得3.6体积和3体积水蒸气(气体体积均在同温、同压下测定)。(1)分析这两种烃各是哪一类?(2)通过计算和推理确定这两种烃的化

.某同学配制50 g质量分数为7%的氯化钠溶液,在称量氯化钠时,将砝码放在左盘(1 g以下用游码),该同学配制的氯化钠溶液中溶质的质量分数实际是多少?

.炭和铜的混合物在空气中加强热,炭和铜均xx氧化后,冷却称量,固体的总质量未变,试计算原混合物中炭的质量分数。

.今有氢气和一氧化碳(体积比1:2)的混合气体V L,当其xx燃烧时所需氧气的体积为多少?

    31.乙烯和乙炔的混合气体x mL,充分燃烧需y mL氧气。求混合气体中乙烯和乙炔的体积比。

.Na和Al的混合物共0.1 mo1,与过量的稀硫酸反应,产生1 568 mL氢气(标准状况),求Na和Al的质量比。

.用足量的C0还原l4 g两种铁的氧化物的混合物,将生成的C0。通入足量的澄清石灰水中,得到沉淀25 g。求这种混合物的可能组成。

1.提示:将混合物当作一种金属来看,因为稀硫酸足量,13 g金属全部反应生成的ll.2 L(1 g)气体全部是氢气,也就是说,每放出2 g氢气需这种金属26 g,如果全部是+2价的金属,其平均相对原子质量为26,则组成混合物的+2价金属,其相对原子质量一个大于26,一个小于26。代入选项,在置换出氢气的反应中,显+2价的有Zn,相对原子质量为65,Fe相对原子质量为56,Mg相对原子质量为24,但对于Al,由于在反应中显+3价,要置换出2 g氢气,只要18 g A1,可看作+2价时其相对原子质量为27/(3/2)一18,同样假如有+1价的Na参与反应时,将它看作+2价时其相对原子质量为23×2=46,对于Cu,因为它不能置换出,所以可看作相对原子质量为无穷大,从而得到A中两种金属的相对原子质量均大于26,C中两种金属的相对原子质量均小于26,所以A,C都不符合要求,B中A1的相对原子质量比26小,Zn的相对原子质量比26大,D中M9的相对原子质量比26小,Cu的相对原子质量比26大,故答案为B,D。

提示:所有的碱金属都可按下式与水发生反应:2M?

提示:根据平均值的原理,在A分子中ω(x)为44.1%,大于B分子中的ω(X)(34.5%),则在A分子中ω(Y)也必然要小于B分子中ω(Y)。分析题中四个选项,只有分子中ω分子中的ω(Y)。故正确选项为B。

提示:求出生成0.1 g氢气所需金属的质量进行组合。答案:A,D。

,,,

  16.根据体积之比等于分子数之比可得:n(烃):n(C):n(H)=0.1:0.16:0.4=1:1.6:4,即混合平均分子式组成为。碳原子小于l.6的只有,故A正确,由平均分子式可知,另一烃中的H原子为4个,则一定无。

Í 18.25%=9.125 g,9.125 g盐酸溶质最多产生的质量为0.25 g。由题意知,产生需金属的平均质量小于3.5 gÍ4=14 g,大于2.5 g×(2×9.125g) × 4=10 g,又知该金属为二价金属,故该金属的相对原子质量小于28,大于20。答案选A。

提示:C0中氧的质量分数大于50%,故选项物质的氧的质量分数必须小于50%。比较氧的相对质量和与其他原子相对质量的和,可知答案为B。

提示:当烧瓶中xx是空气时,空气的相对分子质量为29;充满氨气时,相对分子质量为1 7。现平均为20,故此气体为两种气体的混合物。若设其两种气体等体积混合,则平均相对分子质量为23,现为20,所以氨气一定大于体积的1/2。答案:C。

提示:ll.2 L氢气质量为1 g。先计算生成所需各金属的质量,即用相对原子质量除以反应中的化合价。

:40/2=20(g);.5(g)

   

提示:左盘质量一右盘质量+游码质量,可用图示法。答案:5.1%。

提示:根据化学方程式,氢气与一氧化碳燃烧时所需氧气的比例为2:1。答案:0.5 L。。




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