化学上有许多产物,跟反应物浓度关系密切。鉴于高考常据此设计难题,本篇总结了这些反应。
●难点磁场
请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。
(1)计算HNO3被还原的物质的量;
(2)计算合金中银的质量分数。
●案例探究
[例题]38.4 mg铜跟适量浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4 mL(标准状况),反应消耗HNO3的物质的量可能是
C.2.20×10-3 mol D.2.40×10-3 mol
(忽视NO2与N2O4的相互转化)
命题意图:考查学生对反应条件——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的反应。
错解分析:忽视了Cu与稀HNO3的反应,就会错选D;只运用Cu与稀HNO3反应解题,就会错选B。
解题思路:随着反应的进行,硝酸的浓度逐渐变小,产生的气体可能是纯净的NO2,也可能是NO2和NO的混合物。
n(Cu)=38.4 mg÷
n(g)=22.4 mL÷
这样,发生的反应可能是下列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,本题有以下多种解法。
方法1(极值法):若产生的气体全部是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×
可见,气体不全是NO2。
若产生的气体全部是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×