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卤化氢和物质的量在化学方程式计算中的应用

  

一、一周知识概述

  本周讲述第三节及补充的相关内容,包括卤化氢的性质、制备, Cl、Br、I的检验,化学方程式表示的量的关系,计算步骤,计算要求。

二、重难点知识剖析

(一)、卤化氢

1、HX的性质

(1)通常均为无色、有刺激性气味的气体,均易溶于水(在空气中可形成白雾),水溶液称为氢卤酸。

(2)热稳定性:HF>HCl>HBr>HI

   还原性: HI>HBr>HCl>HF

注: HF、HCl可用浓H2SO4干燥、制备,而HBr、HI不可用浓H2SO4干燥、制备,因为可发生反应2HX+H2SO4(浓)=X2+SO2↑+2H2O(X=Br、I)

(3)酸性:

  其中氢氟酸与氟化氢均有毒,它的特性是常温下可溶解 SiO2和Si。

  SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(腐蚀玻璃)

  Si+4HF=SiF4↑+2H2

2、HX的实验室制备

  原理:利用不挥发性酸制挥发性酸。

  

注:(1)CaF2不溶于水,俗称“萤石”,呈绿色。

  (2)HF在铅皿中制取,氢氟酸保存在塑料瓶中。

  (3)HF可雕刻玻璃(化学玻璃仪器工厂制量筒、滴定管等有刻度的仪器,就使用了HF)。

    

(二)、 X的检验

1、Cl的检验

  在待测液中加入 HNO3酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则原待测液中含有Cl。(HNO3可排除SO32-、CO32-、SO42-等的干扰)

  离子方程式为 Cl+Ag=AgCl↓。

2、Br的检验

方法一:在待测液中加入 HNO3酸化的AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则原待测液中含有Br。(HNO3可排除PO43-的干扰)

    离子方程式为 Br+Ag=AgBr↓

方法二:在待测液中先滴加氯水,再加 CCl4,振荡、静置,若溶液分层,且下层为橙红色,则原待测液中含有Br

    离子方程式为 Cl+2Br=Br2+2Cl

3、I的检验

方法一:在待测液中加入 HNO3酸化的AgNO3溶液,若有黄色沉淀生成,则原待测液中含有I。(HNO3可排除PO43-的干扰)

    离子方程式为 Ag+I=AgI↓

方法二:在待测液中先滴加氯水,再加 CCl4,振荡、静置,若溶液分层,且下层为紫色,则原待测液中含有Br-。

    离子方程式为: Cl2+2I=I2+2Cl

方法三:在待测液中先加淀粉溶液,再加氯水,若溶液开始呈无色,后呈蓝色,则原待测液中含有 I

    离子方程式为 Cl2+2I=I2+2Cl

(三)、计算物质的量的公式

(四)、化学方程式表示的量的关系

现以磷在空气中燃烧为例

  

注:气体体积均指标准状况下。

  在计算中应根据题意和化学方程式所能表明量的关系,选择适当的量的关系,使计算正确而简便。

(五)、计算步骤

1、设未知数

2、写出有关的化学方程式,并在有关的物质下面注明有关的量(属于多步反应的计算可建立
已知量和未知量之间的化学计量数的关系式)。

3、列出比例式求解。

4、简要写出答案。

(六)、计算要求

教学大纲(新版)对化学计算的要求更加规范、严格,具体如下:

1、根据化学方程式进行计算时,已知物质的其他物理量一般可换算成物质的量,再根据方程
式中的化学计量数之比等于物质的量之比,列出比例式。

2、要求

(1)各种符号的书写要规范,大写字母与小写字母的意义各不相同。

   如 M—摩尔质量       m—质量

     N—粒子数        n—物质的量

(2)设未知数直接用各物理量的符号表示,且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应盐酸溶液的体积为V[HCl(aq)]。

(3)各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。

如:已知 NaOH溶液的体积和物质的量浓度,求NaOH溶液的质量时,可写成m(NaOH)=C(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH).

(4)把已知量代入计算式中计算时要带入单位,在计算式(包括单位)中,不能出现两根分数线。

  如:应写成

3、注意事项

(1)准确把握反应内涵(包括显露与隐含的反应),正确书写化学方程式。

(2)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须换算成纯净物的量再进行计算。

(3)化学方程式所表示的是实际发生反应的物质之间量的关系。

  如: 4mol H2与1mol O2发生反应时,反应方程式表示2mol H2与1mol O2恰好反应,因此在计算过程中不能按照4:1,而是按照2:1来计算,此例中H2过量2mol。

(4)在所列比例式中,同一物质上下单位要相同,不同物质左右单位要对应。

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