2022高考化学解题方法归纳浓度不同产物异和顺序不同现象异.docx

2022高考化学解题方法归纳(难点11~12)
难点11浓度不同产物异
化学上有许多产物，跟反响物浓度关系密切。鉴于高考常据此设计难题，本篇总结了这些反响。
●难点磁场
请试做以下题目，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·L－1的HNO3溶液反响。合金全部溶解，放出气体6.72 L(标准状况下)，反响后溶液的pH=0(设反响前后溶液体积不变)
(1)计算HNO3被复原的物质的量；
(2)计算合金中银的质量分数。
●案例探究
[例题]38.4 mg铜跟适量浓硝酸反响，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)，反响消耗HNO3的物质的量可能是
×10－3 mol×10－3 mol
×10－3 mol×10－3 mol
(无视NO2与N2O4的相互转化)
命题意图：考查学生对反响条件——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的反响。
错解分析：无视了Cu与稀HNO3的反响，就会错选D；只运用Cu与稀HNO3反响解题，就会错选B。
解题思路：随着反响的进行，硝酸的浓度逐渐变小，产生的气体可能是纯洁的NO2，也可能是NO2和NO的混合物。
n(Cu)=38.4 mg÷64.0 g·mol－1=0.600 mmol
n(g)=22.4 mL÷22.4 L·mol－1=1.00 mmol
这样，发生的反响可能是以下①一个，也可能是①②两个：
①Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
②3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
于是，此题有以下多种解法。
方法1(极值法)：假设产生的气体全部是NO2，由化学方程式①得：
n(HNO3)=4n(Cu)=0.600 mmol×4=2.40 mmol
n(NO2)=2n(Cu)=0.600 mmol×2=1.20 mmol
V(NO2)=1.20 mmol×22.4 L·mol－1=26.9 mL＞22.4 mL
可见，气体不全是NO2。
假设产生的气体全部是NO，由化学方程式②得：
n(HNO3)=8/3n(Cu)=0.600 mmol×8/3=1.60 mmol
n(NO)=2/3n(Cu)=0.600 mmol×2/3=0.400 mmol
V(NO2)=0.400 mmol×22.4 L·mol－1=8.96 mL＜22.4 mL
由于气体是NO2和NO的混合物，8.96 mL＜V(g)＜26.9 mL，
所以1.60 mmol＜n(HNO3)＜2.40 mmol，
观察备选项可知答案。
方法2(守恒法)：根据反响前后N原子守恒和Cu原子守恒得：
n(HNO3)=n[Cu(NO3)2]×2＋n(NO2)＋n(NO)(N原子守恒)
=n(Cu)×2＋n(NO2)＋n(NO)(Cu原子守恒)
=0.600 mmol×2＋1.00 mmol
=2.20 mmol
方法3(写总反响方程式法)：设生成NO2的物质的量为x，那么题设条件下的总反响为：
0.6Cu＋2.2HNO3====0.6Cu(NO3)2＋xNO2↑＋(1－x)NO↑＋1.1H2O
先写出反响物和生成物以及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那么，可知参加反响的HNO3物质的量为2.20 mmol。
方法4(平均分子式法)：设HNO3复原产物的平均分子式为NOx，那么：
n(Cu)∶n(NOx)=0.600 mmol∶1.00 mmol=3∶5
Cu与HNO3的总反响方程式为：
3Cu＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx↑＋H2O
先写出反响物和生成物及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，那么：
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：求复原产物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〞的根底上得到下式：
3Cu＋11HNO3====3Cu(NO3)2＋5NOx＋5.5H2O
根据O原子守恒得：
33=18＋5x＋5.5
x=1.9
即NOx为NO1.9。用十字交叉法：
V(NO2)∶V(NO)=9∶1
答案：9∶1
变式2：假设例题条件下Cu与HNO3恰好完全反响，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×=0.900 mmol
V(NO)=0.100 mmol
生成NO消耗HNO3的物质的量可求：
8HNO3(稀)~2NO↑
82
n(HNO3)0.100 mmol
n(HNO3)=0.400 mmol
欲求0.400 mmol HNO3的浓度，须知HNO3(aq)的体积——b：
c(HNO3)=
答案：开始生成NO时HNO3(aq)的体积b4.00×10－4 mol/b
●锦囊妙计
当化学反响进行时，反响物不断被消耗。随反响的进行，反响物浓度不断改变，①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溶液与活泼金属反响还会有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的反响，开始时生成的气体是SO2，后来生成的气体是H2。②有的反响不再发生。如，过量Cu与少量浓H2SO4的反响，随反响的进行，浓H2SO4变成了稀H2SO4，Cu与稀H2SO4不再发生反响。再如，过量MnO2与少量浓盐酸的反响，随反响的进行，浓盐酸变成稀盐酸，不再与MnO2发生氧化复原反响。③有些本来不能发生的反响，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－1H2SO4溶液中参加足量的铜片并加热，充分反响后，被复原H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 molB.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间D.大于0.90 mol
2.(★★★★) 14.0 g铜银合金与足量某浓度的硝酸反响，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，那么合金中铜的质量为( )
A.9.6 gB.6.4 gC.3.2 gD.1.6 g
3. (★★★★)3.2 g 铜与过量硝酸(8 mol·Ｌ－1，30 ml)充分反响。硝酸的复原产物有NO2和NO，反响后溶液中所含H＋为a mol，那么此时溶液中所含NO为________mol。
4.(★★★★★)使一定量锌与100 mL 18.5 mol·Ｌ－1浓H2SO4充分反响，锌完全溶解，同时生成标准状况下气体33.6 Ｌ。将反响后溶液稀释，测得其pH=1.0。
求：(1)生成气体的成分及体积(假设浓H2SO4与Zn反响复原产物只生成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，发生的反响有：
Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
Ag＋2HNO3(浓)====AgNO3＋NO2↑＋H2O
3Ag＋4HNO3(稀)====3AgNO3＋NO↑＋2H2O
(1)n(被复原HNO3)=n(NO2)＋n(NO)==0.300mol
(2)设合金中Cu和Ag的物质的量分别为x、y。那么：
w(Ag)==0.36
答案：(1)0.30 mol(2)0.36
歼灭难点训练
1. A
2.提示：由题意知，Cu、Ag与HNO3反响所得复原产物与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，那么：
解得：x=0.050 mol，m(Cu)=64 g·mol－1×0.050 mol=3.2 g
答案：C
3.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(NO)=2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)=2n(Cu2＋)＋n(H＋)
=2×＋a mol=(a＋0.10) mol
答案：(a＋0.10) mol
评注：在反响过程中HNO3有挥发，n(HNO3)－n(NO)=n(HNO3)－n(Cu)所得数值不准确。
4.提示：题设条件下发生如下反响：
Zn＋2H2SO4(浓)====ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
Zn＋H2SO4(稀)====ZnSO4＋H2↑
答案：(1)生成SO26.7 L，生成H226.9 L
(2)97.5 g
(3)12.5 mol·L－1
难点12顺序不同现象异
化学上有一类反响，将A滴入B中与将B滴入A中现象往往不同，此即所谓：顺序不同现象异。
●难点磁场
请试做以下题目，然后自我界定学习本篇是否需要。
向以下溶液中滴入硝酸银溶液，振荡，不产生白色沉淀，继续滴入硝酸银溶液，产生白色沉淀的是( )
A.NH3·H2OB.BaCl2 C.NaOHD.HCl
●案例探究
[例题]以下四组溶液，不管如何滴加，反响现象一定相同的是________。
A.NaOH和CuSO4B.Ca(OH)2与H3PO4
C.NaOH与AlCl3D.NaAlO2与HCl
命题意图：考查学生对过量反响的认识。
知识依托：无机化学反响。
错解分析：将A滴入B中，A缺乏，B过量；将B滴入A中，B缺乏，A过量。A、B比例不同，反响原理和实验现象往往不同，对此认识不清，往往造成错解。
解题思路：逐项分析。
(1)不管NaOH过量，还是CuSO4过量，二者只按下式反响：
Cu2＋＋2OH－====Cu(OH)2↓
即过量的NaOH或CuSO4，都不与生成的Cu(OH)2反响。A可选。
(2)①将Ca(OH)2向H3PO4滴加，开始时H3PO4过量，生成可溶于水的Ca(H2PO4)2，至H3PO4消耗完毕。随着Ca(OH)2的不断增加，Ca(H2PO4)2中的H＋逐渐被中和掉，先后分别出现CaHPO4沉淀和Ca3(PO4)2沉淀。即开始不生成沉淀，后来生成沉淀。
将H3PO4向Ca(OH)2中滴加，开始时，Ca(OH)2过量，H3PO4被完全中和，生成Ca3(PO4)2沉淀，至Ca(OH)2消耗完毕。随着H3PO4的不断滴加，Ca3(PO4)2逐渐转化为CaHPO4，最后转化为可溶于水的Ca(H2PO4)2。即开始生成沉淀，后来沉淀溶解。B不可选。
(3)将NaOH(aq)滴入AlCl3(aq)中，开始产生沉淀，后来沉淀逐渐消失。将AlCl3(aq)滴入NaOH(aq)中，开始不产生沉淀，后来产生沉淀不消失。C不可选。
(4)将NaAlO2滴入稀盐酸中，开始无沉淀产生，后来产生沉淀不消失。将稀盐酸滴入NaAlO2溶液中，开始有白色沉淀产生，后来沉淀逐渐溶解。可见，D不可选。
答案：A
●锦囊妙计
顺序不同现象异，其实质是过量反响和连续反响的结果，做好过量分析是解决这类问题的关键：
将A溶液滴入B溶液中，开始时，A缺乏，B过量，A完全反响，B剩余。随着滴加的进行，B溶液将消耗殆尽。这时再滴入的A可能会与A、B反响的产物C反响。
●歼灭难点训练
1.(★★★)向以下溶液中滴入稀硫酸，生成白色沉淀，继续滴入稀硫酸，沉淀又溶解的是( )
A.Na2SiO3B.BaCl2 C.FeCl3D.NaAlO2
2.(★★★★)向以下一定浓度溶液中滴入氢氧化铁胶体，没有红褐色沉淀产生，继续滴入氢氧化铁胶体，产生红褐色沉淀的是( )
A.H2SO4B.Na2SO4 C.HClD.C2H5OH
3.(★★★★)一定浓度的以下溶液中滴入蛋白质溶液，产生沉淀，再滴入蒸馏水，沉淀不溶解的是( )
A.Na2SO4B. (NH4)2SO4 C. Pb(Ac)2D.HNO3(△)
4.(★★★★★)，向Zn2＋溶液中滴加氨水，生成Zn(OH)2白色沉淀；但是氨水过量时，沉淀又溶解，生成了Zn(NH3)。此外，Zn(OH)2既可溶于盐酸，也可溶于过量NaOH溶液中，生成ZnO，所以Zn(OH)2是一种两性氢氧化物。
现有4组离子，每组有2种金属离子。请各选用1种试剂，将它们两者分开，可供选用的试剂有：
A.硫酸B.盐酸C.硝酸D.氢氧化钠溶液E.氨水请填写下表：(填写时用字母代号)
离子组
选用的试剂(代号)
沉淀物的化学式
保存在溶液中的离子
(1)Zn2＋和Al3＋

(2)Zn2＋和Mg2＋

(3)Zn2＋和Ba2＋

(4)Fe3＋和Al3＋

附：参考答案
难点磁场
解析：B、D中滴入AgNO3(aq)开始即生成白色沉淀，且沉淀不再溶解。C中滴入AgNO3(aq)，生成白色AgOH沉淀，且AgOH沉淀不稳定，在溶液中发生分解反响生成Ag2O，所得暗棕色沉淀(AgOH和Ag2O的混合物)也不溶解。A中滴入少量AgNO3，发生以下反响：Ag＋＋3NH3·H2O====[Ag(NH3)2]＋＋NH4＋＋OH－＋2H2O，故无沉淀产生；继续滴入AgNO3(aq)，至AgNO3过量时，总反响如下：Ag＋＋NH3·H2O====AgOH↓＋NH4＋，故有沉淀产生。
答案：A
歼灭难点训练
1.提示：A、B中开始生成白色沉淀，后来沉淀不消失；C中始终未生成沉淀；D中先生成Al(OH)3沉淀，后来Al(OH)3沉淀溶解在过量硫酸中。
答案：D
2.提示：一定浓度的H2SO4(aq)或HCl(aq)中参加少量Fe(OH)3胶体，相互反响，分别生成Fe2(SO4)3(aq)和FeCl3(aq)，当胶体过量时，它会在Fe2(SO4)3或FeCl3(aq)里发生凝聚，生成沉淀。
答案：AC
3.提示：C、D能使蛋白质变性，参加蒸馏水，蛋白质不再溶解。
答案：CD
4.提示：(1)Zn2＋和Al3＋不能用NaOH分开，因为生成的Zn(OH)2和Al(OH)3都能溶于NaOH(aq)，但可用NH3·H2O分开，因为Zn(OH)2能溶于氨水，而Al(OH)3不能。
(2)Zn2＋和Mg2＋可用过量氨水分开，因为在过量氨水中，Zn2＋转化为Zn(NH3)，而Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀；也可用过量NaOH(aq)分开，因为在过量NaOH(aq)中，Zn2＋转化为ZnO，而Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀。
(3)Zn2＋和Ba2＋可用H2SO4(aq)分开，因为H2SO4(aq)与Zn2＋不反响，但可使Ba2＋生成沉淀。
(4)Fe3＋和Al3＋可用过量NaOH(aq)分开，在过量NaOH(aq)中，Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，而Al3＋转化为AlO。
答案：(1)EAl(OH)3Zn(NH3)(2)DMg(OH)2ZnO或EMg(OH)2
Zn(NH3)(3)ABaSO4Zn2＋(4)DFe(OH)3AlO