有关过量计算举例

有关过量计算举例

王汉芝

◆王汉芝河北省邯郸市滏春中学056002

一、反应物只发生一个反应的过量计算

1、此类题的特征：已知反应物中两种物质的量。

2、解题步骤：（1）判断何种物质过量；（2）按不足的物质代入计算；（3）得出答案。

3、判断过量的方法。

（1）直接计算法。当两种反应物的量都已给出时，可把某一种反应物A的量当作已知量，另一种反应物B的量当作未知量，然后，根据化学方程式求出B的量（设为b），若b>给出量，则A过量，B不足，应根据B的量进行计算；反之，若b<给出量，A不足，应根据A的量进行计算。

（2）交叉相乘法。先写出化学方程式，在两种反应物化学式的下方写上该物质的关系量，在关系量的下方写上该物质的已知量，然后交叉相乘，比较乘积的大小，乘积大者，表明此物质过量。

（3）比例法。写出化学方程式，在有关物质的化学式下面写出关系量，在关系量的下面列出题中给出的反应物的已知量，将反应物的关系量相比和已知量相比，比较两个比值的大小，比值小者，分母所示反应物过量；比值大时，分子所示的反应物过量。

例1，8molH2与6molO2充分反应，求生成水的量。

解：设恰好跟8molH2反应的O2的物质的量为x

2H2＋O2=2H2O

212

8mol6mol

2×6mol>8mol×1所以O2过量，H2代入计算

2H2+O2=2H2O

22

8moln(H2O)

解得n(H2O)=8mol则m(H2O)=8mol×18g.mol-1=104g

答：生成水的质量是104g。

二、已知两反应物各自的量，但两反应物之间可以发生多个反应，求生成物的种类和量

解题方法：①写出两物质发生的所有方程。

②用已知两物质的物质的量的比值同方程的计量数比值相比，判断发生情况，若只发生一个反应，按第一种过量计算的方法计算；若发生两个反应则可以用通式的方法计算。

例2，向300mLKOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后在减压低温条件下蒸发所得溶液，得到了白色固体。

问：（1）CO2的通入量不同，得到的白色固体的组成也不同。试推断有几种可能的组成，并分别列出。

（2）通入2.24L（标准状况下）CO2气体时，得到了11.9g白色固体。请通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？所用的KOH溶液的物质的量浓度为多少？

解析:（1）随着CO2物质的量的增大，CO2与KOH溶液依次发生如下反应：

①CO2+2KOH=K2CO3+H2O

②CO2+H2O+K2CO3=2KHCO3

③当n(CO2)≥n(KOH)时，CO2+KOH=KHCO3

减压低温条件下蒸发得到的混合物有多种可能。运用有序思维进行讨论：

I.如KOH剩余，白色固体为KOH和K2CO3；

II.恰好按①反应完全，白色固体为K2CO3；

III.开始发生反应②，白色固体为K2CO3和KHCO3的混合物；

IV.K2CO3全部转化为KHCO3相当于发生了反应③。

（2）V(CO2)=2.24L,n(CO2)=0.1mol

若按①反应，得到固体的质量m≥13.8g，不符合题意。

若按③反应，m≤10.0g，不符合题意。

因此产物是K2CO3和KHCO3的混合物。

根据原子守恒、质量守恒，得：

n(K2CO3)+n(KHCO3)=0.1mol

138g·mol-1×n(K2CO3)+100g·mol-1×n(KHCO3)=11.9g

解得：n(K2CO3)=0.050mol

n(KHCO3)=0.050mol

则m(K2CO3)=0.050mol×138g·mol-1=6.90g

m(KHCO3)=0.050mol×100g·mol-1=5.00g

K守恒n(KOH)=0.15mol,c(KOH)=0.15mol/0.30L=0.50mol·L-1

三、已知反应混合物的总量和生成物的量，求各反应物的量

此类题目可以根据生成物的量，求出实际消耗反应物的量以及总量，并与题中给出的反应物总量比较，恰好相等，则反应物正好反应完全；若不相等，则说明有一种反应物过量，此题有两种可能的解。

例3，H2和O2共24g在一定条件下反应生成18g水，求原有多少克H2和O2？

解设生成18g水需H2、O2的质量分别为x、y

2H2+O2=2H2O

43236

xy18g

解得:x=2g，y=16g，由于2g+16g＜24g，H2、O2均有可能过量。

当H2过量时,m(O2)=16g,m(H2)=2g+6g=8g

当O2过量时,m(H2)=2g,m(O2)=22g

四、固体反应物过量导致酸浓度不够高，需定性判断

化学中的一些反应需要在高浓度下才能进行，当固体反应物过量时，随着反应的进行生成水而使溶液浓度降低，最终导致反应停止或发生其他反应。此时不能简单地选择不足量的物质进行计算，需要动态思维、定性判断。例如，Cu、Ag等金属与浓硫酸的反应；MnO2与浓盐酸的反应。若是Zn与浓硫酸的反应，随着浓度的下降则还原产物由SO2变为H2；而Cu与浓硝酸反应随着浓度的下降则还原产物由NO2变为NO等。

例4，向100ml18mol/L的H2SO4溶液中加入64g铜片并加热，被还原的H2SO4的物质的量（）。

A、等于1.8molB、等于1mol

C、等于0.9molD、小于0.9mol

解析：显然Cu过量，若直接选量计算，则误选C项。依题意可知随着反应进行有水的生成而使H2SO4溶液的浓度降低，n(H2SO4)被还原应小于0.9mol。选D项。