中学化学反应的过量计算.doc

中学化学反应的过量计算 过量计算是中学化学计算的主要类型，也是平常练习和高考的重点和热点之一。如何突破这一难点是学生面临主要问题，下面以两个常见的初中反应为例，分析和扩展，以找出其中蕴含的规律。 2 H2+O2=2 H2O (1) CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(2) 对于第一个反应，存在H2过量、O2过量、H2和O2恰好过量三种情况， 而对于第二个反应 除了存在Ca(OH)2过量和CO2与Ca(OH)2恰好反应外，也存在CO2过量，但于第一个反应不同的是，过量的CO2还可以与产物CaCO3反应，情况就比较复杂了。于是我们把第一个反应成为简单的过量计算（或者一般的过量反应），把第二个反应物过量可以和产物继续反应称为复杂的过量计算（或者存在连续反应的过量计算）。 简单过量计算 如上所举的H2与O2的反应，常见的有以下类型：1两种反应物的量都已知，需判断哪种反应物过量 2、一种反应物的量已知，一种未知，需进行讨论 3、两种反应物的量都未知，需讨论 对于这样的过量计算的处理，以完全参加反应的物质作为计算依据即可。但近年出现了这样的趋势，就是两种反因物都可能过量，如2000高考全国卷30题： 在一定条件下，NO和NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO与NH3的混合物1mol,充分反应后所得产物中，经还原得到的N2比经氧化得到的多1．4ｇ。 写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。 若以上反应进行完全，试写出原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。 这就是一个两种反应物都可能过量情况。由方程式6NO+4NH3=5N2+6H2O 可知，6molNO还原得3molN2,4molNH3被氧化得2molN2,两者相差1mol,现相差0．05mol.，相当于0．3NO和0．2NH3参加反应，而提供的NO 和NH3有1mol,则其中必有一反应物过量0．5mol,所以有两种情况，也即NO和NH3都有可能过量，故一种情况是：0．3molN2和0．7molNH3；另一种情况是：0．2molNH3和0．8molNO. 复杂过量计算 如以上所举的CO2与Ca（OH）2的反应，由于过量的反应物CO2可以和产物Ca(OH)2发生反应,CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2， 使产物变得复杂，它的特点是：反应物过量时可以和产物继续反应。 常见的反应类型还有：C+O2; P+Cl2 FeO+C; Fe+HNO3(稀) Al3++OH— ;AlO2—+H+ ;H2S+O2等。 处理方法：1、利用连续反应，写出最能体现反应物物质的量比的两个反应方程式。 2、利用数轴进行分段讨论 如CO2与Ca(OH)2的反应 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O (1) CO2+CaCO3=Ca(HCO3)2 (2) 2CO2+CaCO3=Ca（HCO3）2 (3) 其中反应（3）可以由反应（1）和（2）加合而来。画出数轴： 讨论：（1）n(CO2)/n(Ca(OH)2≤ 1时，Ca(OH)2过量，产物是CaCO3 (2) n(CO2)/n(Ca(OH)2≥ 2时，CO2过量，产物是Ca(HCO3)2 (3) 1 ﹤ n(CO2)/n(Ca(OH)2﹤2时，CO2与Ca（OH）2都反应完（若CO2过量，则与CaCO3反应；若Ca(OH)2过量，则与Ca(HCO3)2反应。）这一阶段的计算主要有以下方法：利用反应（1）（3），把它们当作两个平行进行的反应计算；利用反应(1)(2),看作两个连续反应；也可利用待定系数法进行计算。下面以2004上海和北京高考的两个压轴题进行说明。 (2004 上海 31) 黄铜矿（主要成份）是提取铜的主要原料。 (1)取12．5ｇ黄铜矿样品，经测定含3．60ｇ硫（杂质不含硫），矿样中CuFeS2含量为 （2）已知2 CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(反应在800℃下进行)，产物Cu2S在1200℃高温下继续反应： 2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2 假定个步反应都完全，完成下列计算： 由6molCuFeS2 生成6molCu,求消耗O2的物质的量。 6mol CuFeS2和14．25molO2反应，理论上可得到多少摩尔铜？ 6mol CuFeS2和15．75molO2反应，理论上可得到多少摩尔铜？ 第一问比较简单，我们重点讨论第二问的②③小问。由于反应物Cu2S过量可以和产物Cu2O反应，所以这是一个典型的复杂过量计算。由 2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2利用方程式加合，我们可以得到这样一个反应：Cu2S+O2=2Cu+SO2。用这两个方