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1、高中化学过量计算问题归类解析索金龙一、给出两种反应物的量，直接选量计算这是最基本、最直接的过量问题，没有思维难度，只要按部就班严密解题即可。但应注意题目的综合分析，防止顾此失彼。例 1：21g 铁粉与 8g 硫粉混合加热，若不考虑其他损失，可生成硫化亚铁a g；将上述反应后的固体混合物全部投入到足量的稀硫酸中，可得标况下V L 气体。则a、V的数值分别为（）（提示：FeSH SOFeSOH S2442）A. 33 、8.4 B. 22 、5.6 C. 29 、8.4 D. 22 、8.4 解析：根据题意n Fem oln Smol0 3750 25.().，由SFeFeS可知Fe 过量，按S
2、的量计算，n F eSn Sm ol().0 25，所以m F eSg()22。产生的气体为HS2和H2的混合气体，由于FeHFeFeSH S22；，n HHSn Femol220 375().，标况下V8 4.。选 D项。此题容易误选B项，只顾前面的分析，忽略了后面的综合。二、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；M nO2与浓盐酸的反应。若是Zn
3、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N O2变为 NO等。例 2： 向100181m Lm olL的H SO24溶液中加入64g铜片并加热， 被还原的H SO24的物质的量（）A. 等于 1.8 mol B. 等于 1 mol C. 等于 0.9 mol D. 小于 0.9 mol 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HSO24溶液的浓度降低，n H SO24被 还 原应小于 0.9 mol 。选 D项。三、混合物与某物质反应的过量问题，需转化计算涉及混合物与某物质反应的过量问题
4、时，先将混合物抽象转化为单一成分，再判断计算。例 3：在 25， 101kPa 条件下，将10 L C O和H2的混合气体通入15 L O2中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强，问：（1）若剩余气体的体积为15L，则原 CO和H2的混合气体中V（CO ） _L，V（H2） _L。（2） 若剩余气体的体积为a L， 则原 CO和H2的混合气体中V （CO ） ： V （H2） _。（3）若剩余气体的体积为a L ，则 a 的取值范围是 _。解析：此题的知识载体是初中就熟悉的两个化学反应：2222C OOC O点 燃，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - -
5、 - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 22222HOHOl点 燃( )。三个设问由具体数字到抽象字母，思维难度逐渐加大。该题虽然有多种解法，但解题的突破口是对过量问题的讨论。（1）根据反应特点可知222C OHO，消耗OL25，剩余OL210，则V C OLLL215105由碳原子守恒，V C OLV HLLL510552，（2）由（ 1）的分析，将数字换成字母：V OVC Oa22余，即155VC Oa则V C OaVHa10202，所以VCOVHaa：21020（3）由极值思想：设
6、混合气体全部是H2，剩余气体是O2，则aVO210余设混合气体全部是CO ，则aVVV余总25520故 10a20。四. 溶质不足量但溶剂可以继续反应，需慎重选量Na等活泼金属可以与水直接反应，因此不能简单地按溶质的量进行计算。例 4：N aM g、和 Al 各 0.2 mol ，分别放入1 L 0 11. molL的三份稀盐酸中，产生H2的物质的量之比为（）A. 1 ：2：3 B. 3 ：2：1 C. 2 ：1：1 D. 1 ：1：1 解析：若不考虑过量，直接按金属计算则误选A 项。根据222N aH C lH；M gH C lH22；2632A lH C lH可知盐酸对于三种金属都是不足量
7、的，因此也会误选 D项。事实上由于Na还可以与盐酸中的H O2反应，不会剩余， 最终产生0.1 mol H2，是 Mg和 Al 的 2倍。选 C项。五、某种反应物剩余后可以发生副反应，需逆推讨论两种反应物相互作用后，剩余物质可以继续发生其他反应，致使生成物的成分不确定，需逆向思维， 分类讨论。 例如N O2与O2混合通入水中；N aO H与N aH C O3固体混合加热；SiO2与C aC O3高温反应等。例 5：将盛有 100 mL N O2和O2混合气体的试管倒扣在水槽中，让其充分反应，结果剩余气体10mL，则原混合气体中N O2与O2的体积之比为（）A. 18 ：7 B. 3 ：2 C.
8、 9 ：1 D. 43 ：7 解析：根据4242223N OOHOH N O。分类讨论：若剩余气体为O2，则VN OmLm Lm LV Om L2245100107228A项符合；若剩余气体为NO ，则原混合气体中N O2过量，发生如下反应：32223N OHOH N ON O所以VN Om LVN Om L10302，余名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 则V Om Lm Lm L2151003014VN Om L
9、286D项符合。选 A、D项。六、生成物与过量的反应物继续反应，需确定比例守恒解题两种物质发生反应后的一种生成物可以继续和过量的反应物作用，导致相对过量或不足。 这类题有正向推导类型，如H S2和O2按一定比例混合点燃，确定生成物量的多少；N H3与Cl2的反应等。也有逆向推导类型，如将C O2（或SOHS22、等）通入到N aO H（或KOH ）中，由生成固体物质的质量确定成分。基本思路是依据原子守恒（若为氧化还原反应可按电子守恒）巧妙解题。例 6：向 300 mL KOH溶液中缓慢通入一定量的C O2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）C O2的通入量不
10、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）C O2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C O2物质的量的增大，C O2与K O H溶液依次发生如下反应：C OK O HKC OHO22322C OHOKC OK H C O222332当n C On K O H2时，COK O HK H C O23。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KC O23；I
11、I. 恰好按反应完全，白色固体为KCO23；III. 开始发生反应，白色固体为KC O23和K H C O3的混合物；IV. KCO23全部转化为K H C O3相当于发生了反应。（2）V C OLn C Om ol222 240 1.，若按反应，得到固体的质量mg13 8 .，不符合题意。若按反应，mg10 0.，不符合题意。因此产物是K C O23和K H C O3的混合物。根据原子守恒、质量守恒，得：n KC On K H C Omolgm oln K C Ogmoln K H COg233123130 113810011 9.解得：n KC Om ol230 050.n K H C O
12、m ol30 050.则m KC Om olgm olg2310 0501386 90.m K H C Om olgm olg310 0501005 00.由 K守恒，n K O Hm olc K O Hm olLm olL0 150 150 300 501.，。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 七、反应物互滴导致相对过量，需分析过程，讨论解题某两种反应物可分步发生反应，当两者互滴时可使不足量的物质相对过量，本来停
13、留在第一步的反应可进行完全。如盐酸与N a C O23溶液；NaOH溶液与AlC l3溶液；N aAlO2溶液与盐酸等。此类问题必须按实际反应进行过程分析，若按终态思维解题则导致失误。例 7. 有两种实验操作： 向 1L11molL的N a C O23溶液中逐滴加入200mL 6molL1盐酸；向200mL 6molL1的盐酸中逐滴加入1L 1molL1的N a C O23溶液。在相同情况下产生气体的体积（） A. 相同B. 前者多 C. 后者多D. 无法判断解析：将盐酸缓慢滴入N a C O23溶液时，先发生反应：Na C OH C lN aH CON aC l233，当n H C ln N
14、 a C O()()23后，才继续第二步反应：NaH C OH C lNaC lCOHO322。中n N aCOmol()231，n H C lmol(). 1 2，第一步HCl 剩余 0.2mol ，第二步产生0.2mol CO2；本来不足量的盐酸一直处于相对过量状态，按222322H C lN a C ON aC lC OHO进行反应，盐酸全部反应消耗0.6mol NaC O23，产生 0.6mol C O2。故选 C项。八、阴、阳离子反应顺序不同导致过量，需拆开离子区别对待因氧化还原能力强弱的差别，使同一物质的阴、阳离子反应不同步，需讨论过量问题。如将C l2通入F eB r2溶液，或将
15、Zn、Fe、Cu混合物加入FeC l3溶液中。例 8. 标况下往 500mLF eB r2溶液中缓缓通入4.48L Cl2，测得溶液中有13的Br被氧化成Br2单质，求原FeB r2的物质的量浓度。分析：氧化剂Cl2能将F eBr2、氧化，但还原性顺序是F eBr2，因此根据Cl2的物质的量不同可有如下两种极端反应：63242233FeB rClFeC lF eBr；23233232FeB rC lFeC lBr。解法一：根据方程式讨论过量问题，分步计算。设溶液中有x mol FeB r2，由反应知消耗Cl212x mol，生成233x mol F eB r；根据题意反应知13233x mol
16、 F eB r被氧化，消耗C lx molx mol2322913，则12134 4822 40 21x molx molLLmolmol.，解得xmol0 24.，c F eB rmolLmolL().210 240 50 48。但该法麻烦，而以下解法2、解法 3 简捷易懂。其他解法不再赘述。解法 2：根据离子反应关系式解题（关系式法）。设溶液中有x mol F eB r2。222FeC l x 12x2 Br C l2132x13x则12134 4822 40 21xxLLmolmol.名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
17、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 解得 x0.24mol ，所以c F eB rmolL().210 48解法 3：根据电子守恒法解题。设溶液中有x mol F eB r2，则x F ex F ex Brx BrC lCl2322132130 20 4.，依得失电子守恒有：xxxmol230 220 24.，c F eB rmolLmolL().210 2 40 50 48九、给出反应物与生成物的比例关系，需对比分析，判断计算例 9. 在标准状况下，取甲、乙、丙各30.0mL 相同浓度的盐酸，然后分别慢慢加入组成相同
18、的镁铝合金粉末，得下表中有关数据（假设反应前后溶液体积不发生变化）。请回答：实验序号甲乙丙合金质量 /mg 255 385 459 气体体积 /mL 280 336 336 （1）甲组实验中，盐酸（选填“过量”、“适量”或“不足量”，下同）_；乙组实验中盐酸_。（2）盐酸的物质的量浓度为_。（3）合金中 Mg 、Al 的物质的量之比为_。（4）丙实验之后，向容器中加入一定量1 001.molL NaOH溶液，能使合金中的铝粉恰好完全溶解，再过滤出不溶性固体，求所得滤液中各物质的物质的量浓度。解析：（ 1）盐酸的用量相同，甲、乙对比，甲中合金的质量增大气体体积增大，说明甲组中合金不足，盐酸过量。
19、乙组中合金增重130mg，比甲组合金质量的一半略大，而气体体积增大56mL，远远小于甲组气体的一半，说明乙组盐酸不足。（2）盐酸的浓度按乙组或丙组数据计算，由守恒关系：22H C lH，得nH C l()0.030mol ，c H C lmolL().1 01。（3）合金的物质的量按甲组计算，由M gH2，AlH322，则：nM gnAlLLmol()().320 2822 41，24270 25511gmolnM ggmolnAlg()().。解得：nM gmol().0 005，nAlmol().0 005，nM gnAl()()：11。（4）由M gO HM g O H222()，AlO
20、 HAlO324，根据原子守恒，得nN aA lOmolc NaA lOmolL().().2210 0050 167，n NaC ln H C lmol()().0 030，c N aC lmolL().1 01。十、通过字母设置过量，需分类讨论计算例 10. 298K 时，向 V L 真空容器内通入n mol SO2和 m mol H2S 。（1）若 n2，则当 m _时，反应后容器内气体的密度最小。（2）若2nm，则反应后氧化产物与还原产物的质量差为_g。（ 3） 若5nm,且 反 应 后 氧 化 产 物 与 还 原 产 物 的 质 量 和 为48g， 则n m_。名师资料总结 - -
21、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 解析：（ 1）SO2与 H2S 发生归中反应：SOHS2223SHO22（l ），两者恰好完全反应时，气体体积为0，密度最小， n2，则 m 4。（2）2nm，则 SO2过量，按m mol HS2计算，消耗SO2为12m mol，生成氧化产物m mol，还原产物12m mol，两者之差为12m mol，质量为16m g。（3） 5nm，则SO2不足，n Sggmo lmol().48321 51，则n SOmol().20 5，nmnm0 52 53 0.，。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -