气体溶于水或溶液的有关计算.doc

(完整word)气体溶于水或溶液的有关计算气体溶于水或溶液的有关计算文廖银燕气体溶于水或溶液的有关计算是中学化学的重点内容，因其知识面广,综合度高，已成为各级考试的热点，现以典型习题为例作一归类分析，供读者参考.一、单一气体完全溶于水的计算 单一气体完全溶于水的计算是这类题目的基本题型.其涉及的气体为溶解度极大的气体，如、。在解答充有该气体的容器倒置于水中的有关计算时，要抓住进入容器内水的体积与溶于水的气体体积相等这一解题要点。 例1标准状况下，用一只充满干燥气体的烧瓶倒置在足量的水中,请回答下列问题: (1)能观察到的实验现象是_. （2)若烧瓶中溶液未扩散，其物质的量浓度为_。 分析:(1）是一种极易溶于水的气体,当充满气体的烧瓶倒置在足量水中时,因气体溶于水，导致瓶内气压大幅度下降，在大气压的作用下我们将观察到水逐渐充满整个烧瓶。 （2）设烧瓶的体积为L，由(1）分析可知，气体和所得盐酸的体积均等于烧瓶的体积，故有： n（）（224）(224) c（)（224）mol） 0045 从题解中可以看出,只要所得溶液的体积等于原充入烧瓶的极易溶于水的气体体积,在标准状况下溶液的物质的量浓度都约为0045，而与充入烧瓶的气体体积大小无关. 二、单一气体部分溶于水的计算 气体部分溶于水的情况在中学化学中有两种，一是气体的溶解度不大（例如等）；二是气体与水反应，生成另一种溶解度较小的气体（例如等)。解答此类题时应认真审题，理解气体部分溶于水的原因后，再依据题意进行作答。 例2已知： 4328 现将加热并使其完全分解，再将气体产物通入一预先盛有100的锥形瓶中,若测得锥形瓶中溶液的密度为10,c（）01,求参加反应的的质量。 分析：由题意知，溶液中的是的分解产物之一和反应的结果。 依方程式3=2不难知悉，能转化为的仅占其总体积的(23）. 设参加反应的物质的量为。4328（2）2 溶液的总质量：100218（2）46 （13)（2)30 10054 溶液的总体积： （1005410）10 溶液中的物质的量:（）（1005410)1001（23）(2) 解得：=0031 故参加反应的的质量为： 003180248 三、单一气体溶于有关溶液的计算 有些气体在水中的溶解性不大(例如、等），但却十分易溶于某些溶液（例如溶液等），其原因是气体与溶液中的溶质发生了反应。解答这类题目时应根据题意写出有关的化学方程式后，再结合题给数据列式计算。 例3已知在60的水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中与的物质的量之比为52。现将通入到足量的60的溶液中，若反应中共有15电子发生转移且反应后溶液的体积为500。计算各生成物（除外）的物质的量浓度。 分析：常温下虽溶于水，但溶解度不大，故在实验室中一般选用溶液吸收。这是因为溶液能与反应，生成、等物质，加大了在其中溶解度的缘故. 解答本题的关键是在审清题意的基础上写出有关的反应方程式： 1122521511 因生成物质的量等于反应中转移的电子的物质的量，根据以上方程式可得： （）（1505)3 （）（0505)1 (）（0205）04 四、混合气体溶于水的计算 将水中溶解度不大的数种气体混合后通入水中，若气体的溶解度显著增大，则可判断混合气体与水发生了化学反应，且大多为氧化还原反应。这类题目将基本概念、元素化合物、化学计算等知识融为一体，综合性强,能力要求高,解答时宜采用化大为小，各个击破的解题策略. 例4将一支充满和混合气体的试管与另一支充满和混合气体的试管B同时插入盛有足量水的烧杯中，稍后发现两试管中都充满了溶液。若气体被溶液完全吸收，且最终溶液的总体积为200，其中（）001，（）0005.求两试管中原混合气体的平均相对分子质量各为多少？ 分析:这是一道有新意的题目。解答本题的程序，可从溶质的浓度开始逐渐推出参加反应的各气体的物质的量，再依据平均相对分子质量的定义通过计算获取结果。 由题意知，气体溶于水后发生的化学反应及相关数据为：424400010000250001000502242000025000025001020001 故试管A中混合气体的平均相对分子质量： M（00014600002571）(0001000025） 51 试管B中混合气体的平均相对分子质量:M(00002532g00002564)（000025000025）48 五、混合气体溶于有关溶液的计算 这类题目是混合气体溶于水计算的延伸和深化,其不同点是溶液中的溶质参与了反应，由于反应物种类的增加，使反应变得更为复杂多样。在解题时要认真审题,分层思考，以反应物间的定量关系作为解题的突破口。 例5硝酸工业尾气中的氮氧化物是主要大气污染物之一，其常用的治理方法是用碱液吸收,发生的化学反应有： 22 22 若用纯碱溶液替代溶液，反应类似,并有放出。现有标准状况下含aL和bL的工业尾气被cL溶液恰好完全吸收，则a、b应满足的关系是_,溶液的物质的量浓度是_。 分析:用纯碱溶液吸收、的反应方程式为： 2 2 分析上述反应方程式，不难发现，可单独被溶液吸收，而必须与等体积的混合后才能被溶液吸收，据此可知，若尾气能被完全吸收，则ab1。2（bL224L/mol）（bL224L/mol)（b224）mol2（(ab）L)224L/mol（12）（ab）224mol 故吸收尾气时所需的的物质的量为： (b224）mol+(12）（a-b）224mol=（a+b）44。8）mol 物质的量浓度： c（)（a+b）44.8）cmol已知氨水极易溶于水,在标准状况下，一体积水可以可以溶700体积氨气，试计算氨已知氨水极易溶于水，在标准状况下,一体积水可以可以溶700体积氨气，试计算氨水的物质的量浓度.（密度为)水的物质的量浓度。（密度为)应该是1体积溶解了700体积NH3的氨水，设溶解这些NH3的水的体积是VL，溶解的NH3体积是700VL，用公式c = (液)V（气） / M(气）V(气) + Vmm(水)可以求出氨水的物质的量浓度：c(氨水） = 700VL / 17g/mol700VL + 22.4L/mol（VL1000g/L) = /49 mol/L。气体溶于水形成的溶液的物质的量浓度的计算公式的推导过程:c（气) = n（气) / V(溶液) = V（气）/Vm / m(溶液）/(溶液) = V(气）/Vm / (m（气）+m(水)/(溶液） = V(气)/Vm / （M(气)n(气）+m（水)）/（溶液) = V(气）/Vm / （M(气）(V（气）/Vm）+m(水)/(溶液) = V（气）/Vm / （M(气）V（气)+Vmm(水)）/（溶液）Vm = （溶液)v（气) / M(气）V(气)+Vmm(水）