找准拐点,巧解多步连续化学反应题.doc

找准拐点，巧解多步连续化学反应计算题
（罗平县第二中学 张永东）
摘要：多步化学反应的计算，是化学教学中的难点，只有找准了这类反应的拐点，才可以准确、快速的解出这类题。
关键词：拐点
化学教学中常遇到几种物质间发生连续反应的问题，学生在学习中常常感到无从下手，对于这类习题的教学，我总是先带领学生写出可能发生的相关反应方程式，理清反应进行的先后顺序，找准前一反应完成与后一反应发生时量的转化关系——即为这类反应的拐点。这是巧解、快解这类试题的关键。下面就这类试题的教学谈谈感受。
一. 向amol的AlCl3酸性溶液中滴加NaOH溶液至过量
发生反应的先后顺序及化学方程式为：
H+ + OH—=H2O
AlCl3 + 3NaOH =Al（OH）3↓+ 3NaCl
Al(OH)3 + NaOH =NaAlO2 + 2H2O
拐点为：
1. NaOH与酸反应完全和NaOH与AlCl3反应开始, 2. NaOH与AlCl3反应完全和NaOH与Al（OH）3反应开始
反应发生的现象为：
无现象→出现白色沉淀且逐渐增多→沉淀逐渐减少直至消失。
物质的量的关系为：
先滴入的NaOH中和溶液中的酸，再滴入0→3a mol NaOH溶液使AlCl3溶液逐渐转化Al（OH）3沉淀→继续再滴入0→a mol NaOH溶液沉淀逐渐减少直至消失；
例1.将1mol/L的NaOH溶液滴入含0.1mol的AlCl3溶液中,充分反应后过滤、干燥、称量得固体3.9g，问滴入的NaOH溶液可能为多少ml？
解：固体为Al(OH)3,物质的量为3.9÷78= 0.05(mol),即Al元素没有完全转化到Al(OH)3中,滴入NaOH溶液与AlCl3溶液反应的情况可能分两种情况.
(1).滴入的NaOH溶液只与部分AlCl3溶液反应生成0.05mol的Al(OH)3沉淀.
n(NaOH)=3n(Al(OH)3)=3×0.05=0.15(mol)
v1=0.15÷1=0.15(L)=150(ml)
(2).先滴入的NaOH溶液与AlCl3完全反应生成0.1mol的Al(OH)3沉淀,后滴入的NaOH溶液再与(0.1-0.05)mol的Al（OH）3沉淀反应使之溶解.即：
n(NaOH)=3n(AlCl3)+n(Al(OH)3溶解)=3×0.1+0.05=0.35mol
v2=0.35÷1=0.35(L)=350ml 答：(略)
二. 向a mol NaOH溶液中通人CO2至过量
发生反应的先后秩序及化学方程式为：
2NaOH + CO2 =Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3
拐点为：
NaOH与CO2反应完全和Na2CO3溶液与CO2反应开始
物质的量的关系为：
先通入的0→0.5a mol CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3溶液，再通入0→0.5a molCO2溶液使Na2CO3溶液逐渐转化NaHCO3
注意的问题:
CO2通入NaOH溶液中生成的溶质只能为: ①NaOH和Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3 和NaHCO3 ④NaHCO3 (绝不能出现NaOH 和NaHCO3同时存在的情况)
例2.向100ml 2mol/L的NaOH溶液中通入3.36L的CO2(标准状况),问:(1).溶液中的溶质有哪些;(2)它们的物质的量比为多少?
解:(1) n(NaOH)=2×100×10-3=0.2mol
n(CO2)=3.36÷22.4=0.15mol
n(NAOH):n(CO2)=4:3 则溶质为Na2CO3 和NaHCO3
(2) 设Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为x、y
2x + y =0.2 x + y=0.15
X=0.05mol y=0.1mol
即Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为1：2 答：（略）
三.向通入CO2的NaOH溶液中滴入HCl溶液至过量
前面讨论过CO2与 NaOH溶液反应生成物的四种情况:
①NaOH和Na2CO3 ②Na2CO3
③NaHCO3 和NaHCO3 ④NaHCO3
第一种情况 （溶质为NaOH和Na2CO3）
化学反应方程式为：
NaOH + HCl = NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
拐点为：
1.NaOH与HCl反应完全和Na2CO3与HCl反应开始, 2. Na2CO3与HCl反应完全生成NaHCO3和NaHCO3溶液与HCl反应开始
反应发生的现象为：
先无现象,当滴入的HCl达到一定量时开始产生无色无味的气体
物质的量的关系为:
不产生气体消耗的HCl的量大于产生气体消耗HCl的量
第二种情况 (溶质为Na2CO3)
化学反应方程式为：
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
拐点为：
Na2CO3与HCl反应完全生成NaHCO3和NaHCO3溶液与HCl反应开始
反应发生的现象为：
先无现象,当滴入的HCl达到一定量时开始产生无色无味的气体
物质的量的关系为:
不产生气体消耗的HCl的量等于产生气体消耗HCl的量
第三种情况 (溶质为Na2CO3和NaHCO3)
化学反应方程式为：
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
拐点为：
Na2CO3与HCl反应完全生成NaHCO3和NaHCO3溶液与HCl反应开始。
反应发生的现象为：
先无现象,当滴入的HCl达到一定量时开始产生无色无味的气体。
物质的量的关系为:
不产生气体消耗的HCl的物质的量少于产生气体消耗HCl的物质的量。
第四种情况 (溶质为NaHCO3)
化学反应方程式为：
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
反应发生的现象为：
开始滴入HCl就产生无色无味的气体。
物质的量的关系为:
消耗的HCl的物质的量等于产生CO2气体的物质的量
例3.向100ml 2mol/L的 Na2CO3溶液中缓慢滴入1mol/L的盐酸300ml.则：(1) 溶液中的溶质有哪些? (2) 如果有气体产生,计算出气体的体积(标准状况下)。
解：(1) n( Na2CO3)=2×100×10-3=0.2(mol)
n(HCl)=1×300×10-3=0.3(mol)
n( Na2CO3):n(HCl)=0.2：0.3=2:3
即：先滴入的盐酸与 Na2CO3反应完全生成NaHCO3和NaCl后，再滴入的盐酸又与部分NaHCO3溶液反应才产生CO2气体，溶液中的溶质为NaHCO3和NaCl.
(2) 设与 Na2CO3反应生成NaHCO3用去的HCl为x mol,与NaHCO3反应产生CO2气体用去的HCl为y mol.
Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl
x mol x mol x mol
NaHCO3 + HCl =NaCl + H2O + CO2↑
ymol ymol
x = 0.2 x+y = 0.3
y= 0.1(mol)
V(CO2)= n ×22.4=2.24(L) 答：（略）
总之，在教学既要教会学生知识，更要注重学生知识形成过程的训练和培养。以上方法是我多年教学的点滴体会。
6