考法1 关系式型计算
【典例1】(2021年1月浙江选考)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:3S 6KOH 2K2S K2SO3 3H2O,(x-1)S K2S K2Sx(x=2~6),S K2SO3 K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=______。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=______。(写出计算过程)
【解析】(1)根据方程式3S 6KOH 2K2S K2SO3 3H2O可知,3mol S可以和6mol KOH反应,0.48g S的物质的量n=0.015mol,则需要消耗KOH的物质的量n=2n(S)=0.03mol,故需要KOH溶液的体积V= = =0.03L=30.0mL;(2)若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3,则反应的化学方程式为(2x 2)S 6KOH 2K2Sx K2S2O3 3H2O,根据反应方程式有
解得x=3。
【答案】(1)30.0 (2)3
考法2 图表型计算
【典例2】(2021届浙江省东阳中学选考模拟)为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸60.0mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积,不考虑CO2在水中的溶解)如下表:
CO2体积(mL)
672
840
896
672
(1)样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=___。
(2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=___。
【解析】(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着样品质量增加,生成二氧化碳的体积逐渐增大,说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量,Na2CO3和NaHCO3的完全反应,设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,则①106x 84y=2.96、②x y= =0.03mol,联立①②解得:x=0.02mol、y=0.01mol,所以样品中物质的量之比n(NaHCO3):n(Na2CO3)=0.01mol:0.02mol =1:2;(2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅳ中盐酸不足,Na2CO3优先反应生成NaHCO3,设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2x、x,则106×2x 84x=6.66,解得:x=0.0225mol,即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠,将样品加入盐酸中,先发生反应HCl Na2CO3=NaHCO3 NaCl,0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol,碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3 HCl=NaCl H2O CO2↑,生成标准状况下672mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为:n(HCl)=n(CO2)= =0.03mol。所以60mL盐酸中含有HCl的物质的量为:0.045mol 0.03mol=0.075mol,该盐酸的物质的量浓度为:c(HCl)= =1.25mol/L。
【答案】(1)1:2 (2)1.25mol/L
物质组成计算类型及方法总结