四大法宝巧妙简化化学反应中的计算步骤(2)

　　这样就使计算过程大大简化。

　　答案：(B)Cu

　　例题5 红磷在氯气中发生燃烧反应，若参加反应的磷与氯气的物质的量之比为1：1.8 ，充分反应后生成物中PC15与PC13物质的量之比是：

　　A. 3: 5 B. 5: 3 C. 3: 7 D. 1: 2

　　思路分析：此题若按常规解法，是很难写出正确的化学方程式的，但依题意：n(P):n(C12) =1: 1.8，直接就可得到关系式： P +1. 8 C12 ∽ mPC15 + n PC13，且m+ n=1，5m + 3n =1. 8

　　答案：(C)

　　例题6：O2、CH4、Na2O2放入密闭容器中，在150℃下，用电火花引发反应，待反应结束后，测得容器内压强为零，向所得固体加水无气体产生，则原容器中Na2O2、O2、CH4的物质的量之比为 。

　　思路分析：此题也涉及三个化学反应，O2与CH4生成CO2和H2O，CO2和H2O再分别与Na2O2反应，由题意可知反应后产物仅有Na2C03及NaOH，故直接写出总的关系式：

　　x Na2O2 + yO2 + zCH4 ∽ z Na 2C03 + 4zNaOH(由C、H原子守恒，得出Na2C03、NaOH前面的系数为Z、4Z);再由Na原子守恒： 2x= 2z+ 4z

　　由O原子守恒：2x+ 2y= 3z+ 4z

　　答案：6：1：2

　　三、遇到涉及氧化还原反应的计算题，应根据电荷守恒，得出关系式

　　电荷守恒即电子得失守恒，在氧化一还原反应中，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化一还原反应，还是原电池或电解池中均如此。

　　例题7：已知酸性条件下，KMnO4是常用氧化剂，在氧化还原反应中，被还原为Mn2+ (无色)，又知KMnO4(H+，aq)可将SO32—氧化为SO42—。则某酸性溶液中含KMnO40.50mol，逐滴滴入5.0mol·L—的 Na2SO3(aq)至KMnO4(H+，aq)恰好完全褪色为止。试计算加入的Na2SO3(aq)体积。

　　思路分析：此题若按常规解法，要写出化学方程式较难或较麻烦，但利用电荷守恒就能轻易得到反应的关系式：KMnO4(H+，aq)被还原为 Mn2+的过程是得到5个电子，而 SO32— 氧化为SO42—的过程是失去2个电子，根据得失电子相等(即电荷守恒)的原理，KMnO4与Na2SO3反应的关系式应为：2KMnO4 ∽ 5 Na2SO3，根据此关系式计算就能简化这道计算题。

　　答案： V = 0.25 ( L)

　　例题8 用石墨电极电解5OOmL NaNO3和Cu(SO4)2的混合溶液，一段时间后，阴极逸出11.2L(标准状况)气体，阳极逸出8.4L(标准状况)气体，求：

　　(1)原混合溶液中Cu2十的物质的量的浓度

　　(2)电解后溶液中的H十 的物质的量的浓度

　　思路分析：根据题意可得：阴极得到Cu和H2，阳极得到O2。

　　依得失电子守恒得: n(Cu) ×2 +n(H2)× 2 = n(O2)×4

　　解得：n(Cu)=0.25mo1

　　当阴极产生H2，说明溶液中Cu2+全部被还原

　　所以：C(Cu2+)= 0.5mol/L，而由溶液中电荷守恒(Na+、NO3—)没有变化，因此相当于H+取代了Cu2+，

　　C(H+) = 2×C(Cu2+) =1.Omo1/L

　　四、寻找其他量的关系式

　　化学反应的过程中，除了存在一些以上的原子守恒定律关系、物质的量关系、电子转移关系(化合价升降关系)外，还存在一些很有价值的质量守恒、离子电荷守恒(和体积关系、物质组成的比例关系等，事实证明：这些守恒和关系在化学计算中很有价值，经常应用，就能使计算既快捷简单，又正确。

　　例题9 质量为29 g的丁烷，在高温下按以下三种方式发生分解反应:

　　(1)C4H10 C2H6+C2H4; (2) C4H10 C4H8 + H2 ;(3) C4H10 CH4 + C3H6，且C4H10按上述三种方式分解的比例为5:2:3，则C4H10完全分解后，所得混合气体的平均摩尔质量为 多少?

　　思路分析：这道题并不难，运用常规计算，过程就相当复杂，最后需要套用有关摩尔质量的概念公式进行计算。但认真分析C4H10的分解特点不难发现，无论C4H10按何种方式分解，不同分解方式的比例如何，C4H10总是一分为二。因此，利用反应过程的质量守恒，既然反应前后量不变，反应后物质的量为反应前的2倍，则反应后所得的混合气体的平均摩尔质量为C4H10摩尔质量的一半，即29 g·mol-。