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妙用电子守恒 巧解复杂试题

来源:不详       更新时间:2011-4-20 13:02:00
 
   [题目1]把平均式量为51的Cl2和NO2的混合气体A与平均式量为48的SO2和O2的混合气体B,同时通入一盛满水的倒立于水中的容器中,充分反应后溶液充满容器,求A与B的体积比。

    解析:该过程存在较复杂的多步交叉反应:

Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4, NO2+SO2+H2O=H2SO4+NO, 3NO2+H2O=2HNO3+NO, 4NO+3O2+2H2O=4HNO3……

    如果按具体反应进行计算,势必相当复杂,且容易出错,但仔细思考,便不难推知:反应后溶液充满容器,说明最终产物为HCl、H2SO4和HNO3,价态变化为:Cl由0价得一个电子变为-1价 ;O由0价得两个电子变为-2价;N由+4价失一个电子变为+5价;S由+4价失两个电子变为+6价。因此,只要求出1molA和1molB分别得失电子总数,然后根据电子守恒,问题便可迎刃而解。

 设1molA中Cl2的物质的量为xmol,则NO2为(1-x)mol;1molB中SO2的物质的量为ymol,则O2为(1-y)mol

依题意得:71x+46(1-x)=51       ∴x=0.2mol

         64y+32(1-y)=48        ∴y=0.5mol

1molA失电子(1-0.2)×1-0.2×2=0.4mol

1molB得电子4×0.5-2×0.5=1mol 由得失守恒:0.4nA=nB

由阿伏伽德罗定律知:气体A与B的体积之比为5∶2

[题目2]14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.22L氧气混合,通入水中,恰好被全部吸收,则合金中铜的质量为多少g?

解析:题目中没有说明硝酸的浓度,因而放出的气体无法确定需分类(浓硝酸、稀硝酸)讨论,分别计算。涉及到的化学反应方程式有

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