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  4. 仪器的洗涤化学反应方程式的计算物质的鉴别

味精是烹调菜肴时常用的调味剂,其主要成份是谷氨酸钠.谷氨酸钠有鲜味,易溶于水.小靖发现某品牌味精包装上标注:“谷氨酸钠含量≥80%,氯化钠含量≤20%”.他想测定此味精中的NaC

一、题文

味精是烹调菜肴时常用的调味剂,其主要成份是谷氨酸钠.谷氨酸钠有鲜味,易溶于水.小靖发现某品牌味精包装上标注:“谷氨酸钠含量≥80%,氯化钠含量≤20%”.他想测定此味精中的NaCl的含量(谷氨酸钠的存在不影响NaCl的性质).
(1)下面是他所做实验的有关步骤,请补全实验步骤②.
①称取该味精样品5.0g,并溶于蒸馏水;
②加入过量的______溶液;
③过滤;
④用蒸馏水反复洗涤沉淀多次;
⑤将沉淀烘干、称量,测得固体质量为2.87g.
(2)根据上述实验步骤回答下列有关问题:
①过滤操作中所需要的仪器除了烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒外,还需要______;
②检验沉淀是否洗净的方法是______.
③此样品中NaCl的质量分数为______,是否符合其包装上标注的标准?______.
(3)味精的鲜味与溶液的酸碱度有关,当pH为6~7时鲜味最强;味精的鲜味还与温度有关,其水溶液经120℃以上长时间加热,不仅鲜味消失,而且对人体有害.因此试想一下,使用味精时应注意哪些问题?(2条即可)______.

考点提示:仪器的洗涤,化学反应方程式的计算,物质的鉴别

二、答案

(1)②需要将氯化钠转化为沉淀,通过沉淀的质量以及方程式中的比例关系,计算氯化钠的质量,故答案为:AgNO3
(2)①过滤操作除了题中提供的仪器外,还需要漏斗,故答案为:漏斗(带滤纸);
②只要检验洗涤液中的成分,就可以判断是否会洗净,故答案为:向洗涤液中滴加NaCl溶液,如果没有沉淀产生,则说明已洗净;
③设样品中的氯化钠为X,
    NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
    58.5        143.5
    x            2.87g
58.5
X
=
143.5
2.87g

x=1.17g,
氯化钠的质量分数:
1.17
5
×100%=23.4%,而氯化钠的质量分数≤20%,故答案为:23.4%,不符合;
(3)味精的鲜味在pH为6~7时鲜味最强,味精水溶液经120℃以上长时间加热,不仅鲜味消失,而且对人体有害,故答案为:加味精时,尽量控制酸碱性呈中性或弱酸性;加味精应在起锅前.

三、考点梳理

知名教师分析,《味精是烹调菜肴时常用的调味剂,其主要成份是谷氨酸钠.谷氨酸钠有鲜味,易溶于水.小靖发现某品牌味精包装上标注:“谷氨酸钠含量≥80%,氯化钠含量≤20%”.他想测定此味精中的NaC》这道题主要考你对 仪器的洗涤化学反应方程式的计算物质的鉴别 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:仪器的洗涤,化学反应方程式的计算,物质的鉴别

考点名称:仪器的洗涤
  • 仪器的洗涤:
    化学实验中干净的玻璃仪器有利于实验者观察到正确的实验现象,归纳、推理出正确的结论。因此,选择合适的洗涤剂,正确及时洗涤玻璃仪器,对于化学实验尤为重要。

  • 洁净剂及其使用范围:
    最常用的洁净剂有肥皂、合成洗涤剂(如洗衣粉)、洗液(清洁液)、有机溶剂等。
    肥皂、合成洗涤剂等一般用于可以用毛刷直接刷洗的仪器,如烧瓶、烧杯、试剂瓶等非计量及非光学要求的玻璃仪器。
    肥皂、合成洗涤剂也可用于滴定管、移液管、量瓶等计量玻璃仪器的洗涤,但不能用毛刷刷洗。
    洗液多用于不能用毛刷刷洗的玻璃仪器,如滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗、凯氏烧瓶等特殊要求与形状的玻璃仪器;也用于洗涤长久不用的玻璃仪器和毛刷刷不下的污垢。

  • 洗涤玻璃仪器的方法与要求:
    (1)一般的玻璃仪器(如烧瓶、烧杯等):先用自来水冲洗一下,然后用肥皂、洗衣粉用毛刷刷洗,再用自来水清洗,最后用纯化水冲洗3次(应顺壁冲洗并充分震荡,以提高冲洗效果)。计量玻璃仪器(如滴定管、移液管、量瓶等):也可用肥皂、洗衣粉的洗涤,但不能用毛刷刷洗。
    (2)精密或难洗的玻璃仪器(滴定管、移液管、量瓶、比色管、玻璃垂熔漏斗等):先用自来水冲洗后,沥干,再用铬酸清洁液处理一段时间(一般放置过夜),然后用自来水清洗,最后用纯化水冲洗3次。
    (3)洗刷仪器时,应首先将手用肥皂洗净,免得手上的油污物沾附在仪器壁上,增加洗刷的困难。
    (4)一个洗净的玻璃仪器应该不挂水珠(洗净的仪器倒置时,水流出后器壁不挂水珠)。

    玻璃仪器的干燥:
    (1)晾干不急等用的仪器,可放在仪器架上在无尘处自然干燥。
    (2)急等用的仪器可用玻璃仪器气流烘干器干燥(温度在60~70℃为宜)。
    (3)计量玻璃仪器应自然沥干,不能在烘箱中烘烤。

    玻璃仪器的保管:
    要分门别类存放在试验柜中,要放置稳妥,高的、大的仪器放在里面。需长期保存的磨口仪器要在塞间垫一张纸片,以免日久粘住。

    玻璃仪器洗涤干净的标准:
    器壁内出现均匀水膜,既不聚成水滴,也不成股流下。
  • 试管的洗涤:
    倒掉时管内废液,注入半试管水,震荡后倒掉,这样连续洗几次;如果内部附有不易洗掉的物质,要用试管刷刷洗。刷洗时必须转动或上下移动试管刷,但用力不能过猛,以防试管损坏。

    示意图如下:
考点名称:化学反应方程式的计算
  • 利用化学方程式的简单计算:
    1. 理论依据:所有化学反应均遵循质量守恒定律,根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。

    2. 基本依据
          根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。例如:镁燃烧的化学方程式为 2Mg+O22MgO,其中各物质的质量之比为,m(Mg):m (O2):n(MgO)=48:32:80=3:2:5。
  • 有关化学方程式的计算:
    1. 含杂质的计算,在实际生产和实验中绝对纯净的物质是不存在的,因此解题时把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算,而计算出的纯净物也要换算成实际生产和实验中的不纯物。这些辅助性计算可根据有关公式进行即可。

    2. 代入化学方程式中进行计算的相关量(通常指质量;必须需纯净的(不包括未参加反应的质量)。若是气体体积需换算成质量,若为不纯物质或者溶液,应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。
    (1)气体密度(g/L)=
    (2)纯度=×100%=×100%=1-杂质的质量分数
    (3)纯净物的质量=混合物的质量×纯度

    综合计算:
    1. 综合计算题的常见类型
    (1)将溶液的相关计算与化学方程式的相关计算结合在一起的综合计算。
    (2)将图像、图表、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算

    2. 综合计算题的解题过程一般如下:


    综合型计算题是初中化学计算题中的重点、难点。这种题类型复杂,知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求学生有较高的分析应用能力和较强的文字表达能力。它考查的不仅是有关化学式、化学方程式、溶解度、溶质质量分数的有关知识,也是考察基本概念、原理及元素化合物的有关知识。综合计算相对对准度较大,但只要较好地掌握基本类型的计算,再加以认真审题,理清头绪,把握关系,步步相扣,就能将问题顺利解决。
    3.溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算
           溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算题,问题情景比较复杂。解题时,应首先明确溶液中的溶质是什么,溶质的质量可通过化学方程式计算得出,其次应明确所求溶液的质量如何计算,最后运用公式汁算出溶液的溶质质量分数。
          解题的关键是掌握生成溶液质量的计算方法:生成溶液的质量=反应前各物质的质量总和一难溶性杂质(反应的混有的且不参加反应的)的质量一生成物中非溶液(生成的沉淀或气体)的质量。
    (1)固体与液体反应后有关溶质质量分数的计算于固体与液体发生反应,求反应后溶液中溶质的质量分数,首先要明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学反应计算溶质质量是多少(有时溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系,求出溶液总质量,再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。
    对于反应所得溶液的质量有两种求法:
    ①溶液组成法:溶液质节=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,溶剂水根据不同的题目通常有两种情况:原溶液中的水;化学反应生成的水。
    ②质量守恒法:溶液质量=进入液体的固体质量(包括由于反应进入和直接溶入的)+液体质量-生成不溶物的质量-生成气体的质量。

    (2)对于液体与液体的反应,一般是酸碱、盐之间发生复分解反应,求反应后溶液中溶质的质量分数。此类计算与固体和液体反应后的计算类似,自先应明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学应应计算溶质质量是多少(往往溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系、求出溶液总质量再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数此类反应发生后,溶液质量也有两种求法:
    ①溶液组成法(同上)。
    ②质量守恒法:溶液质量=所有液体质量之和-生成沉淀的质量-生成气体的质量。

    4. 图像、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算
        在近几年中考题出现了以图像,表格为载体的化学计算题这类题的特点是利用数学方法将化学实验数据进行处理和表达,常常以坐标曲线、图像、表格等形式将解题信息呈现。解答此类题目时,受求学生能够对图像,表格进行科学分析从中获取有用信息并结合化学知识将有用信息,应用到解决实际问题中
    (1)图像与化学方程式结台的综合计算
    图像型计算题是常见的题型是坐标曲线题,其特点是借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用曲线图直观表示出来。
        坐标系中的曲线图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,读图时,要善于从曲线图中捕捉到“三点”,(起点,拐点,终点),并分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。

    (2)表格与化学方程式结合的综合计算
    这类题往往给出一组或多组数据或条件,通过对表格中数据或条件的分析,对比,解答有关问题或进行计算。
    策略:要通过仔细阅读,探究表格中各组数据之间内在的规律,努力从“变”中找“不变”,及时发现规律之中的矛盾点,从“不变”中找“变”,进而分析矛盾的根源,解决问题。

    (3)实验探究与化学方程式相结合的综合计算
    做实验探究的综合计算题时,学生应将化学计算与化学实验紧密结合,在对实验原理,实验数据进行分析理解的基础上,理出解题思路,在解题过程中要特别注意实验数据与物质(或元素)质量间的关系,解题的关键是理清思路,找出正确有用数据,认真做好每一步计算。

    5. 化学方程式计算中的天平平衡问题:
         化学计算中有关天平平衡问题的计算一般指眨应前灭平已处于平衡状态,当托盘两边烧杯中加入物质后,引起烧杯内物质净增量的变化,从而确定天平能否仍处于平衡的状态。解此类题目必须理顺以下关系:烧杯内物质净增质量=加入物质质量一放出气体质量;当左边净增质量=右边净增质量时,天平仍处于平衡状念;当左边净增质量>右边净增质量时,天半指针向左偏转;当左边净增质量<右边净增质量时,天平指针向有偏转。

    6. 化学方程式计算的技巧与方法:
    (1)差量法(差值法)
        化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的州时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。如:

    2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
    反应后固体质量减小,其差值为生成氧气的质量
    ②H2+金属氧化物金属+水,该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量(或金属氧化物中氧元素的质量)
    ③CO+金属氧化物金属+CO2,该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量。
    ④C+金属氧化物金属+CO2,反应后固体质量减小,其差值为生成的二氧化碳的质量。
    ⑤2H2+O22H2O,反应后气体质量减小,其减小值为生成水的质量。
    ⑥金属+酸→盐+H2,该变化中金属质量减小,溶液质量增加,其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。
    ⑦金属+盐→盐+金属,该变化中金属质量若增加,溶液的质量则减小,否则相反。其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。
    ⑧难溶性碱金属氧化物+水,该变化中固体质量减小,其差值为生成的水的质量
    例:为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量,甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理,分别利用两种方法测定了磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,已知磁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
    (1)甲组同学取该磁铁矿10g与足量的一氧化碳充分反应,并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,溶液的质量增加了5.5g,请你根据甲组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
    (2)乙组同学取该磁铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为8g,请你根据乙组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。
    解析:(1)甲组同学的实验中被氢氧化钠溶液吸收的是CO还原Fe3O4生成的CO2,由5.5gCO2的质量作为已知条件,根据方程式可计算出Fe3O4的质量
    (2)乙组同学的实验中10g样品被CO充分还原后剩余8g固体,减少的质量为Fe3O4中氧元素的质量,利用产生的差量即可求出Fe3O4的质量。也可以根据题中杂质不参加反应来建立等量关系,求出Fe3O4的质量。
    答案:(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
          232        176
          x         5.5g
    232/x=176/5.5g
    解得x=7.25g
    样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%
    答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%
    (2)设样品中Fe3O4的质量分数为x
    Fe3O4+4CO3Fe+4CO2 △m
    232     168   232-168=64
    x           10g-8g=2g
    232:64=x:2g
    x=7.25g
    样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%
    答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%

    (2)关系式法
    关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法有如下两种类型. (1)纵向关系式
    经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算
    (2)横向关系式
    ①几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算
    ②有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可建华运算过程。
    关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。
    例:碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,是一种白色固体,是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,它能与稀硫酸等酸反应生成CO2,试回答:
    (1)写出NaHCO3与稀硫酸反应的化学方程式
    (2)如何用98%的硫酸(密度为1.84g/mL)配制980g18.4%的硫酸溶液?
    (3)现将45gNaHCO3(混有KHCO3)固体粉末加入100mL稀硫酸,恰好完全反应后是气体全部逸出,固体粉末的质量与产生CO2的体积的关系如图(该状况下,CO2的密度为2g/L)所示,计算:

    ①求100mL稀硫酸中硫酸的质量
    ②若稀硫酸为120mL时,加入固体粉末为58.5g,求产生CO2的体积。
    解析:
    (1)书写化学方程式时注意化学方程式的配平和“↑”的书写
    (2)设配制980g18.4%的硫酸溶液需98%的硫酸(密度为t.84g/mL)的体积为x,则: x×1.84g/ml×98%=980g×18.4%,x=100mL,需水的质量为:980g-100ml×1.84g/mL=796g;配制过程中应注意一定要把浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌
    (3)由图像可以看出,45g固体粉爪与100ml稀硫酸恰好完全反应生成CO211L, 11LCO2的质量为l1L×2g/L=22g,根据CO2的质量可计算出100mL稀硫酸中硫酸的质量:由100mL 稀硫酸能与45g固体粉末完全反应,可计算出120mL 稀硫酸能与54g固体粉未完全反应,而加入的固体粉末为58.5g,则固体粉末有剩余,稀硫酸完全反应生成CO2气体11L,则120mL稀硫酸与54g固体粉末完全反应生成二氧化碳的体积为:
    答案:(1)2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2CO2↑+2H2O
    (2)将100ml98%的H2SO4沿着烧杯内壁慢慢倒入796ml水中,同时用玻璃棒不断搅拌。
    (3)解:①45g固体完全反应时生成CO2的质量m(CO2)=11L×2g/L=22g
    设硫酸溶液中H2SO4的质量为x
    由(1)得H2SO4——2CO2
         98    88
         x     22g
    x=(98×22g)/88=24.5g
    ②设与120mL稀H2SO4完全反应的固体粉末的质量为y
    100mL/120mL=45g/y
    y=54g<58.5g
    所以固体粉末过量,以硫酸的量进行计算:
    V(CO2)=(11L×120mL)/100mL=13.2L
    答:100mL稀硫酸中硫酸的质量为24.5g,产生的CO2的体积为13.2L。

    (3)平均值法
         混合物中确定各组分的有关计算是初中化学计算中难度较大的一种题型.如混合物中各组分均能与某一物质反应且得到的产物中有同一种物质或混合物中各组成成分均含有同一种元素,要确定其成分的有天计算可用平均值法求解。解答此类题的关键是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二价相对原子质节、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等),此平均值总是介于组分中对应值的最大值与最小值之间。利用这些平均值解题的方法叫做平均值法。下面分类进行讨论:
    (1)平均二价相对原子质量法
       由金属单质组成的混合物,要判断混合物的组成或计算某一成分的质量,利用平均二价相对原子质量法计算较为快捷、准确。解题时先设该混合物为一种纯净的二价金属,利用化学方程式或其他方法求出平均二价相对原子质量,混合物各组分中一种金属的二价相对原子质量小于半均二价相对原子质量,则另一种金属的二价相对原子质量必须大于平均二价相对原子子质量,据此求出正确答案。
    二价相对原子质量=×2
    如:Na的二价相对原子质量=×2=46
    Mg的二价相对原子质量=×2=24
    Al的二价相对原子质量=×2=18
    设一种二价金属R的质量为m,其二价相对原子质量为M,与足量稀硫酸反应产生H2的质量为x
    R+H2SO4==RSO4+H2
    M                             2
    m                             x
    解得:x=m/M×2
    即金属与足量稀硫酸反应,生成H2的质量与该金属质量成正比,与该金属二价相对原子质量成反比,若像Cu等金属与稀硫酸不反应,即产生的H2的质量为零。
    注意:①二价相对原子质量和相对原子质量有本质区别,前者为一假设值。
    ②Cu、Ag等不与稀硫酸或稀盐酸发生置换反应的金属产生H2质量为0。
    ⑧金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应产生氢气的质量为:
    ④制取一定量的氢气需要金属的质量为:
    例:小明同学用6.5g不纯的锌与足量稀盐酸完全反应,收集到H2的质量为0.205g,已知其中含有另一种金属杂质,这种金属杂质不可能是()
    A.铁B.铝C.铜D.镁
    解析:由题意可知,两种金属混合物6.5g与足量的稀盐酸反应生成了0.205g氢气,则混合物的二价相对原子质量为(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五种金属的二价相对原子质量分别为65,56,18,∞(无穷大),24,混合物中含有Zn,则另一种金属的二价相对原子质量不能大于63.4,所以这种金属杂质不可能是Cu。

    (2)相对分子质量平均值法
    由化合物组成的混合物,要判断混合物中各物质是否存在或计算某成分的质量,可用相对分子质量平均值法解题。解题时根据化学方程式和其他方法求出平均相对分子质量,混合物中一种物质的相对分子质量如果大于平均相对分子质量,则另一种物质的相对分子质量必小于平均相对分子质量,据此可求出正确答案。

    (3)质量平均值法
    利用混合物中平均质量解题方法。

    (4)质量分数平均值法
    混合物中某元素的质量分数总是介于混合物中一种成分该元素的质量分数与另一种成分中该元素的质量分数之间,据此可确定混合物的组成。
    4. 守恒法
    化学变化中等量关系的简历,有一条很重要的定律——质量守恒定律,即参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。在实际应用中,上述定律演绎为:a化学反应前后,物质发生变化生成新物质,但组成物质的元素种类不变,质量不变;b化学反应前后,分子本身发生变化,而分子的数目虽然有的改变,但原子的种类,数目不变。该定律反映出化学反应中的一些等量关系,是解化学试题的思路之一。利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。下面分类进行讨论:
    (1)质量守恒法
    ①发宁前后反应物与生成物质量守恒
    ②溶液混合或稀释前后,溶质总质量守恒
    ③化学反应中某些元素的质量守恒

    (2)电荷守恒法
    溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。

    (3)比例守恒法
    利用试题中潜在的某些量之间的比例恒定不变的原理来解题的一种方法。
    例:某二价金属M的氧化物10g与90g稀硫酸恰好完全反应后,形成无色透明溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30%,请计算(结果保留一位小数):
    (1)该金属M的相对原子质量和上述新硫酸中溶质的质量分数
    (2)反应后溶液中氢元素与氧元素的质量比
    解题:(1)由质量守恒定律可知,反应后溶液中溶质质量为100g×30%=30g
    设金属M的相对原子质量为M,稀硫酸中H2SO4的质量为x
    MO + H2SO4== MSO4 + H2O
    M+16    98    M+96
    10g    x     30g
    M+16):(M+96)=10g:30g
    解得M=24,可知M为镁元素
    98:40=x:10g
    x=24.5g
    硫酸溶液中溶质的质量分数为:24.5g/90g×100%=27.2%
    (2)反应后溶液中MgSO4的质量为30g,则水的质量为70g,氢元素的质量即水中氢元素的质量,氧元素的质量是水与硫酸镁中氧元素的质量和
    氢元素与氧元素的质量比为:
    (70g×):(70g×+30g×)=35:352

    5. 假设量法
    在所给题目中缺少实例,无数据,仅有字母或仅有比值,在解答该类题设未知数之前,先假设一个题目中缺少的关键量为假设量,即一个已知量,补充解题的条件。然后,此假设量可参与整个化学计算,使计算过程简单,清晰。但该假设的已知量只帮助解题,不会影响最终结果,这种解题方法叫假设量法。具体有两种类型:
    假设用具体的物质代替题目中抽象或不定的物质来解题。
    ②假设一具体数据代替题目中未知数据来解题。
    a. 题目中给出化学反应前后某两种物质的等量关系(已知条件),求混合物中各组分间的质量比—找等量设为假设量。
    b. 题目中给出某种物质的质量分数(已知条件),求另一种物质的质量分数—找条件中给出的质量分数所对应的物质质量为假设量
    例:已知完全中和一定量的某盐酸,需100g80%的氢氧化钾溶液,若改用100g80%的氢氧化钠溶液,则反应后溶液的pH()
    A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定
    解析:设题目中盐酸溶液中溶质的质量为36.5g,需要NaOH、KOH的质量分别为x和y
    NaOH+HCl==NaCl+H2O
    40  36.5
    x   36.5g
    40/x=36.5/36.5g
    x=40g
    KOH+HCl==KCl+H2O
    56 36.5
    y  36.5
    y=56g
    若用含56gNaOH的溶液与含36.5gHCl的盐酸反应,则NaOH过量,溶液pH>7,选A。

    6. 比较法
    解题时对题目给定的已知条件或数据,结合有关知识进行全面,仔细地分析,比较,然后确定正确答案。此法解计算型选择题时可避免对各备选答案一一进行计算。运用该法解题时有如下情况:
    (1)分类比较:按被选择对象的某些特点,先分类后比较选择

    (2)计算比较:解题时先做简单计算,然后比较化学式,相对分子质量或分子中某一相同原子的个数,最后选择。

    (3)转化问题比较:解题之前将所求问题转化为直观问题来比较选择答案。

    (4)排列比较:将被选择答案按某种顺序排列后,再分析比较选择答案。
    例:铅蓄电池中需要一定质量分数的硫酸溶液,现将50%的硫酸溶液(密度为d1g/ml)与10%的硫酸溶液(密度为d2g/ml)按体积比1:1混合,已知d1>d2,所得溶液的质量分数()
    A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%
    解析:当两种同溶质的溶液混合时,以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合为例,且a>b。
    当m1>m2时,混合后溶质质量分数大于(a%+b%)/2
    当m1=m2时,混合后溶质质量分数=(a%+b%)/2
    当m1<m2时,混合后溶质质量分数<(a%+b%)/2
    从题意分析知,由d1>d2,则等体积的两种溶液,50%的H2SO4溶液质量大,则混合后溶质质量分数>(50%+10%)/2=30%

  • 要明确解题思路解题时的一般思路:
    (1)先找出题中涉及的化学反应,并正确书写化学方程式。
    (2)找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。
    (3)确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系,那必须分析清楚该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的,然后再列出相应的比例式。

    根据化学方程式计算的步骤具体的计算步骤如下:
    (1)设未知量,求什么设什么。
    (2)正确完整地写出相应的化学方程式。
    (3)根据化学方程式写出各物质的相对分子(或原子)质量总和,标在相应的化学式下面。把题中的已知条件和待求未知址写在相应物质的相对分子(或原子) 质量总和的下面。
    (4)列比例式。
    (5)求解。
    (6)简明地写出答案。

    应注意的问题:
    (1)解题时首先要认真审题、理清思路、确定解题方法、严格按解题步骤求解。
    (2)化学方程式所表示的反应物、生成物的质量关系是进行化学计算的基础,在化学方程式中各物质的化学式一定要书写正确,一定要配平化学方程式或关系式中某元素原子的数目一定要相等,相对分子质量的计算一定要准确。
    (3)化学方程式所表明的各物质均指纯净物,参加计算的各物质的质量也必须是纯净物的质量。如果求纯净物的质量需进行换算,换算方法:纯净物的质量= 物质总质量×该物质的质量分数(即纯度)。
    (4)对题目中所给的“适最”“足量”“过量”“恰好反应”“完全反应”“充分反应”等词语,要认真对待,正确理解一般来说:“适量”—两种(或多种)反应物之间按一定量比恰好反应。 “足量”—一种反应物完全反应,无剩余;另一种反应物可能完全反应,也可能过量。 “过量”—完全反应后,有一种(或多种)反应物剩余。 “恰好反应”和“完全反应”—完全反应,反应物无剩余。 “充分反应”和“反应完全”—同“足量"。
    (5)用化学方程式计算时解题格式要规范。

    利用化学方程式计算的几种类型:

    (1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量。
    (2)有关含杂质的物质质量间的计算。
    (3)根据化学方程式进行计算的含有体积、密度与质量间换算的有关计算。
    (4)关于过量问题的计算。
    (5)多步反应的计算。
    (6)其他类型的计算。

    计算时常见的错误:

    (1)不认真审题,答非所问;
    (2)元素符号或化学式写错;
    (3)化学方程式没有配平;
    (4)相对分子质量计算错误;
    (5)没有统一单位;
    (6)把不纯物质当成纯净物质计算。

    化学方程式计算中的几个误区:
    (1)化学方程式不正确就计算,这是最严重的问题。
    (2)把含杂质的质量直接应用在化学方程式计算中,或把体积直接代入化学方程式。
    (4)解题格式不规范,设的未知缺与求的量不同,相对分子质量计算错误,
    (5)计算不准确,不按题目要求写化学方程式(方程式应用不当)。
    (6)体积、质量、密度之间的关系问题及单位问题弄错等。

    化学方程式计算中的“三个三”:
    在解题时要把握好“三个要领”、抓住“三个关键”、注意“三个事项”,即:
    三个要领:(1)步骤要完整;(2)格式要规范; (3)结果要准确。
    三个关键:(1)准确书写化学式;(2)化学方程式要配平;(3)计算质量比要准确。
    三个事项:(1)单位统一;(2)用纯量进行计算; (3)若是体积要换算成质量。
考点名称:物质的鉴别
  • 物质的鉴别:  
    根据不同物质的特性,用化学方法把两种或两种以上的已知物质一一区别开。
    鉴别时只需利用某一特征反应,确定某物质的一部分就可达到鉴别的目的。且已知n种,确定n-1种,则余下的既为可知。  

  • 鉴别物质常用的方法:
    (一)、物理方法
    “看、闻、摸、溶、吸”等方式进行鉴别。“看”就是要看物质的颜色、状态、形状等,“闻”可以闻某些气体的气味,“摸”可以通过摸容器的外壁,感觉是否有热量的改变,“溶”看物质是否能溶解,“吸”看是否能被磁铁吸引。如:硫酸铜溶液是蓝色的、氯化铁溶液是棕黄色的、其它常见的物质只要不含Cu2+和Fe3+的化合物的水溶液一般都是无色的,大理石是块状固体、氢氧化钠是片状固体、氢氧化钙是粉末状固体,氢气和氧气是气体、酒精有是液体

    (二)、化学方法
    就是通过不同的物质在与同一种物质发生化学反应时所产生的现象不同把它们鉴别开的方法,它是鉴别物质的常用方法。下面根据物质的构成的特点,分析在化学上常用的鉴别方法。
    1、含“H+”的化合物(如HCl、H2SO4)的鉴别方法。
    (1)用紫色的石蕊试液。酸溶液都能使紫色的石蕊试液变成红色,如硫酸溶液能使紫色的石蕊试液变成红色。
    (2)用PH试纸。酸(含H+的化合物)溶液的PH<7,如:醋酸溶液的PH<7。
    (3)用镁、铝、锌、铁等活泼金属。这些金属与酸反应产生的明显现象是,有无色气体生成。如:Mg+H2SO4==MgSO4+H2
    (4)用含有“CO32-”的物质,如:碳酸钠与盐酸反应产生无色的气体,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
    例1:设计实验鉴别两种无色溶液一种是硫酸,一种是氢氧化钠。分析:硫酸是酸性溶液,而氢氧化钠是碱性溶液。所以上述四种方法都可以用来鉴别这两种物质。

    2、含“OH-”的化合物(如NaOH、Ca(OH)2)的鉴别方法。
    (1)用紫色的石蕊试液或者无色的酚酞试液。观察到的现象是:含OH-的化合物才能使紫色的石蕊试液变成蓝色,能使无色的酚酞试液变成红色。
    (2)用PH试纸。含OH的化合物的水溶液的PH>7
    (3)用含有Cu2+等离子的盐溶液,会产生不同颜色的沉淀。
    例2:有氯化钠、氢氧化钙和盐酸三种无色溶液,怎样实验的方法加以鉴别。分析:以上三种物质分别是盐、碱和酸三类,因此最好用紫色的石蕊试液进行鉴别,变成蓝色的是氢氧化钙,变成红色的是盐酸,不变色的是氯化钠溶液。

    3、含“CO32-”的化合物(如Na2CO3)的鉴别方法。最常用的方法是稀盐酸和澄清的石灰水,看到的现象是:加入稀盐酸后有无色气体产生,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。
    例3:有碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液两种无色液体,怎样鉴别它们。分析:由于两种溶液都显碱性,所以不能使用酸碱指示剂。可向两种溶液中分别加入少量的稀盐酸,再反生成的气体通入到澄清的石灰水中。

    4、含有“Cl-”的化合物(NaCl等)的鉴别方法。鉴别含“Cl”的化合物依据的原理是:它与含“Ag+”的化合物结合成AgCl,它是一种不溶于水也不溶于酸的沉淀。
    例4,实验室里有两瓶失去标签的无色溶液,只知它们是氯化钠和硝酸钠,设计实验鉴别它们。分析:两种无色溶液中的阳离子都是钠离子,没有办法进行鉴别,但可以根据氯化钠与硝酸银溶液反应生成白色氯化银的沉淀,而硝酸钠与硝酸银不发生反应的原理反两种化合物的溶液鉴别开。

    5、含“SO42-”的化合物(如Na2SO4)有鉴别方法。鉴别这类化合物的原理是:SO42-离子与Ba2+离子结合成不溶于水也不溶于酸的白色沉淀。
    例5,设计一个实验鉴别两种无色溶液是硫酸钠溶液和氯化钠溶液。分析:根据上述原理,可用含“Ba2+”的化合物,常用的是氯化钡溶液,有白色沉淀生成的是硫酸钠溶液,无明显现象产生的溶液是氯化钠溶液。比照上述方法大家还可以尝试着总结出多种鉴别物质的方法。比如:鉴别含有“NH4+”的化合物常用含有“OH-”的化合物等。还需要说明的是鉴别物质是相互的,比如,前面讲到的可以用含“Ba2+”的化合物鉴别含有“SO42-”的化合物;也可以用含有“SO42-”的化合物鉴别含“Ba2+”的化合物。
    例6,只用一种试剂通过一次实验就能把硝酸钾溶液、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液鉴别出来。分析:硝酸钾溶液中含有的K+和NO3-在初中还没有学过鉴别的方法,我们可以把它留在最后无现象的物质鉴别出来;氢氧化钡溶液中的Ba2+用SO42-进行鉴别,而OH-可用Cu2+等有颜色的离子进行鉴别;硫酸钠溶液中的Na+目前还没有鉴别方法,但Ba2+能用用SO42-进行鉴别;同理氢氧化钠溶液也可用Cu2+等有颜色的离子进行鉴别。

    日常生活中一些物质的检定检验方法:
    (1)鉴别聚乙烯和聚氯乙烯塑料(聚氯乙烯塑料袋有毒,不能装食品) 点燃后闻气味,有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。
    (2)鉴别羊毛线、合成纤维线或棉线(采用燃烧法) 点燃,产生烧焦羽毛气味,不易结球的为羊毛线;无气味,易结球的为合成纤维线。燃烧,产生烧纸味,不结球的是棉线。
    (3)鉴别硬水和软水用肥皂水,有浮渣产生或泡沫较少的是硬水,泡沫较多的是软水。
    (4)鉴别氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳和甲烷先用燃着的木条:使燃着的木条烧得更旺的是氧气,使燃着的木条熄灭的是二氧化碳;能燃烧的气体是氢气、甲烷、一氧化碳。进一步检验可燃性气体氢气、甲烷、一氧化碳燃烧后的产物:用干燥的烧杯罩在火焰上方,有水生成的是氢气和甲烷,无水生成的是一氧化碳;燃烧后生成的气体通入澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊的是甲烷和一氧化碳。
    (5)真假黄金假黄金通常是用铜锌合金伪造的,可用盐酸加以鉴别,如有气泡产生,说明该物质中含锌,是假黄金;也可灼烧,变黑,说明有铜,是假黄金。
    (6)热固性塑料和热塑性塑料取样,加热,能熔化的是热塑性塑料,不能熔化的是热固性塑料。
  • 鉴别题的解答思路:
    1. 只用一种试剂的鉴别题:  
    根据待鉴别的几种物质性质特点,加一种试剂,使各自出现明显不同的现象加以鉴别。  
    思路:
    (1)如果待检验的物质之间有明显的酸碱性差异时,可选用适当的指示剂或PH试纸检验。  
    如用一种试剂检验盐酸、氯化钠、碳酸钠三种溶液,这种试剂是紫色石蕊试液。 
    (2)如果待检验的物质之间有较明显的溶解性差异和溶解时的热效应差异,则可用加水使其溶解来检验。  
    如用一种试剂检验:氯化钠、氯化铵、氢氧化钠、氯化银四种固体物质,这种试剂就是水。氯化钠可溶于水,溶解后溶液温度五显著变化;氯化铵易溶于水,溶解后溶液温度显著降低;氢氧化钠易溶于水,溶解后溶液温度显著升高,而氯化银不溶于水。  
    (3)如果待检验的物质含有相同的阴离子或大多数相同的阴离子时,可选用加强碱溶液来检验。  
    如用一种试剂检验:氯化铵、氯化钠、氯化铁和氯化镁四种溶液,这种试剂就是氢氧化钠溶液。氯化铵与氢氧化钠溶液反应后有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气产生,氯化钠不与氢氧化钠反应,无现象发生;氯化铁与氢氧化钠溶液反应后有白色的氢氧化镁沉淀生成。  
    (4)如果被鉴别的物质中含有相同或大多数相同的阳离子时,可选择强酸为试剂进行鉴别。  
    如用一种试剂鉴别氯化钠、碳酸钠、亚硫酸钠三种溶液,这就是盐酸或稀硫酸。氯化钠与盐酸或硫酸不反应,无现象产生;碳酸钠与盐酸或硫酸反应,产生无色无味的二氧化碳气体;亚硫酸钠与盐酸或硫酸反应产生无色有刺激性气味的二氧化硫气体。  
    (5)如果被鉴别的物质为金属单质和金属氧化物时,可选择强酸为试剂进行鉴别。  
    如用一种试剂鉴别铁、铜、氧化铁、氧化铜四种固体物质,这种试剂是稀盐酸(或稀硫酸)。铁与盐酸反应有气体(氢气)产生,生成浅绿色溶液;铜不溶于盐酸,无现象产生;氧化铁溶于盐酸生产黄色的氯化铁溶液;氧化铜溶于盐酸生成蓝色的氯化铜溶液。  
    (6)如果被鉴别的物质有几种含有相同的阳离子,有几种含有相同的阴离子,则要分别考虑区别不同阳离子需要何种离子,区别不同阴离子需要何种离子,然后将这两种离子合起来组成一种试剂。  
    如用一种试剂鉴别硝酸银、碳酸钠、亚硫酸钠、硝酸钡四种物质,这种试剂是盐酸。因为四种物质中,硝酸银和硝酸钡的阳离子不同,。区别银离子和钡离子可用氯离子;碳酸钠和亚硫酸钠的阴离子不同,区别亚硫酸根离子和碳酸根离子可用氢离子,合起来,这种试剂就是盐酸。  
    (7)还有另一种比较快速地找出试剂的方法。就是将所用试剂的离子重新组成新试剂,如果组合后的试剂答案中有,则一般地就可以认为用这一种试剂可以把这种物质区别开。

    2. 不用任何试剂鉴别多种物质的思路:  
    (1)从被鉴别的物质的物理性质上找突破口:  
    ①闻气味
    如不用任何试剂鉴别氨水、硫酸钾、氯化镁、碳酸钠四种溶液。可先闻气味,氨水有强烈的刺激性气味,首先识别出氨水,然后以氨水为试剂,分别加入到另外三种溶液中,有白色沉淀产生的是氯化镁,再以氯化镁为试剂分别加到剩余的两种溶液中,产生白色沉淀的为碳酸钠,不反应的为硫酸钾。  
    ②看颜色
    如不用任何试剂鉴别硝酸铵、氯化钡、硫酸铜、氢氧化钠四种溶液。首先观察出显蓝色的是硫酸铜溶液,以硫酸铜为试剂分别加到另外三种溶液中,产生蓝色沉淀的是氢氧化钠溶液,产生大量白色沉淀的是氯化钡溶液,无现象产生的是硝酸铵溶液。  
    (2)加热法:  
    如,不用任何试剂鉴别碳酸氢钠、碳酸氢铵、高锰酸钾、碳酸钠四种固体物质,即可加热法。加热时,碳酸氢铵完全分解成二氧化碳、氨气、水蒸气,试管内无任何残留物;碳酸氢钠受热分解有气体产生,试管内留有白色固体碳酸钠;高锰酸钾受热分解产生氧气,可使带火星的木条复燃,试管内留有黑色固体;碳酸钠受热时不分解,无现象产生。  
    (3)两两混合列表分析法:  
    将待鉴别的物质分别编号,分别以一种物质作为试剂加入到其它物质中去,将产生的现象列表分析。根据每种物质所产生的不同现象,可确定物质的名称。  
    如不用任何试剂鉴别氯化钡、硝酸银、碳酸钠、盐酸四种溶液,先将四种溶液分别编为A、B、C、D进行互倒实验,将现象列表如下:
        
      然后进行分析:在四种物质中,能跟另外三种物质反应产生沉淀的只有硝酸银,因此B是硝酸银;能跟其中两种物质反应产生沉淀而跟另一种物质反应产生气体的只有碳酸钠,因此C是碳酸钠;而能跟碳酸钠反应产生气体的物质D必是盐酸;那么A必然是氯化钡。结论为:A是氯化钡,B是硝酸银,C是碳酸钠,D是盐酸。   有时,需要我们判断所给定的一组物质能否不用任何试剂进行鉴别,分析的方法就是用两两混合列表法。如果有两种或两种以上物质产生的现象是一样的,则不能鉴别。  
    如上例中如果将氯化钡改成氯化钠则不可鉴别。因为碳酸钠和盐酸分别产生的现象都是与一种物质不反应,与一种物质反应产生沉淀,与一种物质反应产生气体,二者谁是碳酸钠,谁是盐酸,无法确定。  
    不另加试剂鉴别物质的方法有:第一是观察组内物质是否有显特殊颜色的物质,是否有不溶于水的物质等,将这些物质确定后,就以其作为已知试剂用以鉴别其它物质。第二是将组内物质分别编号,然后分别以一种物质作为试剂加入另外几种物质中,将现象记录下来。如果不能得到各自不同的现象,则这组物质就还需另加试剂才能鉴别。    

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