贾珍贵 刘陆斌
例题:工业废气中的氮氧化物是大气的主要污染物之一,为了保护环境,工业上常通入氨气与之发生如下反应:
NOxNH3N2H2O
通过此反应可转化为无毒的N2,现有NO2和NO的混合气体3L,通入3L(同温、同压下)NH3恰好使其完全转化为N2,原混合气体中NO2和NO的物质的量之比为( ) A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 1:4
解法一:电子得失守恒法:因为此反应为氧化还原反应,NH3为还原剂,NO2和NO为氧化剂。还原剂失去的电子数等于氧化剂得到的电子数,由此可以建立一个等量关系式。 根据同温、同压下气体的体积之比等于其物质的量之比,若设有NO2和NO的混合气体3mol,NO2的物质的量为x mol,NO的物质的量为y mol,则NH3为3mol。由题意和电子得失守恒可得:
4x2y33,xy3
.(mol) 解得xy15 解法二:方程组法:分别写出各步反应,设未知数,NO2体积为x L,NO体积为y L。 依据反应方程式中的比例关系和题意,列方程组解题。
反应原理如下:
6NO28NH37N212H2Ox
8x66NO4NH35N26H2Oy4y6
依题意得:
xy3(NO2和NO的混合气体3L)
8x4y3(通入NH33L) 66.(L) 解得:xy15
解法三:平均组成法:此题可依据氮氧化物的通式(NOx)配平方程式,依题意求出氧原子的平均值,再由平均值的意义确定两种氮氧化物的物质的量之比。如:
2x3N23xH2O 2 由题意得:2x3,x15.,混合气体为NO2和NO,与平均式NO1.5比较知,NO2 3NOx2xNH3和NO的物质的量之比为1:1。
解法四:直写方程式法:当几种反应物恰好反应时,可按题目给定的物质的量配比,写出配平的化学方程式,然后由质量守恒求解。 设NO2的体积为x,依题意则有:
9H2O 2 由氧元素质量守恒得:2x(3x)4.5,x15.(L),选A
xNO2(3x)NO3NH33N21
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以上四种解法都是常见思路,从不同角度解决同一问题,有利于培养解题能力和思维能力。 年级 高中 学科 化学 版本 分类索引描述 期数 辅导与自学 栏目名称 学法指导 审稿老师 一校 康纪云 二校 审核 内容标题 一道化学题的四种解法 分类索引号 G.622.46 主题词 录入
一道化学题的四种解法 许咏梅 供稿老师 2
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