一、关系式法型题(一) 字串3
例1(1998-34) 本题相对分子质量用以下数据:H2O18.0,CaO56.0,CaO272.0。 字串9
过氧化钙是一种安全无毒的氧化物,通常含有部分CaO,且带有数量不等的结晶水。为分析某过氧化钙样品的组成进行了如下实验。 字串9
①称取0.270g样品,灼热使之完全分解,生成CaO、O2和H2O,得到的O2在标准状况下体积为33.6mL。 字串7
②另取0.120g样品,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2 完全转化成CaC2O4沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定,共用去31.0mLKMnO4溶液。化学方程式如下: 字串7
5CaC2O4 2KMnO4 8H2SO4==K2SO4 2MnSO4 5CaSO4 10CO2↑ 8H2O 字串6
(1)写出CaO2受热分解的化学方程式。 字串2
(2)计算样品中CaO2的质量分数。 字串2
(3)计算样品中CaO2·xH2O的x值。 字串7
【错解】 第(1)问:①CaO2==CaO O2,②CaO2==Ca O2,③2CaO2 H2O==2CaO O2 H2O,④2CaO2·nH2O==2CaO O2 2nH2O(n=1,2,3……即定值)。第(2)问:①40%,②62%,③72/(72 18)=80%.第三问:(72 18x):0.120=1:(1.55×10-3),②72∶M(CaO2·xH2O)=80%,M=90,x=1。 字串3
【评析】 第(1)问:根据信息①,可写出CaO2受热分解的化学 字串1
误区是由于未读懂题示信息所致。③误区是由于多写了水的分子式所致。④误区是由于未通观全题的叙述,误将CaO2·xH2O写成有定值的水,造成失误。第(2)问:根据信息①中,O2在标准状况下的体积可求出的物质的量为33.6mL÷22400mL·mol-1=1.50×10-3mol。 字串1
根据关系式2CaO2~O2,可求得CaO2物质的量为2×1.50×10-3mol,CaO2质量为2×1.50×10-3mol×72.0g·mol-1 字串3
样品中CaO2的质量分数为: 字串1
W(CaO2)=(2x1.50x10-3molx72.0g’mol-1)/0.270=80.0% 字串7
出现①误区,是由于化学方程式未配平,关系式未找对(CaO2~O2),导致失误。出现②误区,是由于误将CaO2的摩尔质量72.0g·mol-1用CaO的摩尔质量56.0g·mol-1代入式中计算,导致失误。出现③误区,是由于未用题中数据,直接用CaO2·H2O的摩尔质量进行求算,虽然计算结果都是80%,但计算的依据错误。 字串5
第(3)问:根据信息②,可求出CaC2O4物质的量(即Ca2 总物质的量),所用关系式为: 字串1
5CaC2O4~2KMnO4 字串3
KMnO4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0mL×10-3L·mL-1·CaC2O4的物质的量为0.0200mol·L-1×31.0×10-3L×5/2=0.00155mol 字串9
其中CaO2所含Ca2 的物质的量为: 字串5
n(Ca2 )=0.12x80%/72=0.00133mol 字串3
CaO的物质的量为0.00155mol-0.00133mol 字串3
m(CaO)=(0.00155mol-0.00133mol)×56.0g·mol-1=0.012g 字串8
m(H2O)=0.120g-0.120g×80.0%-0.012g=0.012g 字串5
CaO2与H2O的物质的量之比为 字串6
0.12x80%/72:0.012/18=2:1故x=1/2 字串7
出现①误区,是由于错误列式: 字串2
CaO2·xH2O~CaC2O4~xH2O 字串3
(72 18x)g 1mol 字串8
0.120g 1.55×10-3mol 字串9
误将0.120g全部看成CaO2·xH2O,忽略了样品中“通常含有部分CaO”,CaO2·xH2O~CaC2O4这个关系式也是错的,CaC2O4的物质的量是溶液中全部Ca2 的物质的量,它不等于CaO2中所含的Ca2 的物质的量。 字串9
出现②误区,是由于误将样品中CaO2的质量分数(80%)作为结晶水合物中含CaO2的质量分数,进行推算,导致失误。 字串5
正确答案:(1)2CaO2==2CaO O2 字串9
(2)W(CaO2)=(33.6x10-3x2x72)/(22.4x0.27)=80.0%x5/2=0.00155mol 字串5
其中CaO2所含n(Ca2 )=0.12x80%/72=0.00133mol 字串4
(3)n(CaC2O4)=n(Ca2 )=31.0×10-3L×0.0200mol·L-1 字串6
m(CaO)=(0.00155mol-0.00133mol)×56.0g·mol-1=0.012g 字串2
m(H2O)=0.120g-0.120g×80.0%-0.012g=0.012g 字串7
0.12x80%/72:0.012/18=2:1 x=1/2 字串1
来源:慧师网
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