1.催化剂、中间产物的判断
例1.氟利昂含有的CCl2F2可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应为: O3→O2 +O ,Cl+O3→ClO+O2,ClO+O →Cl+O2,在上述O3变成O2的反应过程中,Cl是:
A.反应物 B.生成物 C.中间产物 D.催化剂
【解析】根据催化剂的定义可知催化剂反应前进入,反应后生成退出;而中间产物则是反应中生成而后消耗。所以总方程式中应该没有催化剂和中间产物,将各步反应加起来得总反应为:2O3 →3O2。正确答案选D。
2.复杂氧化还原反应方程式的配平
例2.已知Pb有+2、+4两种价态,其中+2价为稳定价态,+4价有强氧化性。请写出Pb3O4与盐酸反应的化学方程式并配平。
【解析】本题若用电子守恒法配平比较复杂,采用化学方程式相加原则就很简单:将Pb3O4拆分为两种物质PbO和PbO2,再让其分别与盐酸反应(注意+4价有强氧化性),然后将两个方程式相加抵消中间项PbO和PbO2即可。
正确答案为:Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O。
3.循环反应的计算和产物的判断
在实际生产中,为保证原料的利用率,很多化学反应都有循环反应。如硝酸生产中的2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO。反应后将未转化的NO重复上述反应。计算最终的HNO3的量,必须应用方程式相加原则。
例3.将盛有m mLNO、n mLNO2、n mLO2的一支试管放入水槽中(假设m>n),则剩余气体体积为多少mL?
【解析】根据上述两个方程式,直接相加得:
NO+NO2+O2+H2O=2HNO3,显然剩余气体体积为(m-n)mL。
二、无中生有,增设方程式、加和方程式快速解决的问题
1.与“量”有关的离子方程式的书写
例4.下列反应的离子方程式书写正确的是:
A.次氯酸钙溶液中通入过量的CO2:Ca2++2ClO-+H2O+ CO2= CaCO3 ↓+2HClO
B.硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+= Fe3++4H2O
C.用氨水吸收少量SO2:NH3·H2O+SO2= NH4++HsO3-
D.硝酸铁溶液中过量氨水:Fe3++3NH3·H2O= Fe(OH)3↓ +3NH4+
【解析】此题A、C、D选项都涉及到过量的问题。对于离子方程式的书写,可以先视为适量之间的反应,然后再看反应产物能否与过量的反应物反应,若能,写出该反应式并将写出的两个反应方程式加起来即为待写方程式。如A中,还存在CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,二者加起来的离子方程式为:CO2+ClO-+H2O= HCO3-+HClO;其余类推。
2.混合物中的化学反应顺序
例5.在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是:
A.Cu B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
【解析】在氯化铁、氯化铜和盐酸混合溶液中加入铁粉,除了根据氧化性强弱的熟悉方法来做,还可利用方程式相加原则求解。假设铁先跟氯化铜反应Fe+CuCl2=Cu+FeCl2,而铜也能与氯化铁反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,加起来为Fe+2FeCl3=3FeCl2,所以总的来说Fe先和FeCl3反应。正确答案选C。
3.化学反应能量的相关问题
例6.已知胆矾溶于水时溶液温度降低。室温下将1mol 无水硫酸铜制成溶液时吸收 ΔH1KJ热量,又知胆矾分解的热化学方程式为:CuSO4·H2O(s)= CuSO4(s)+5H2O(l);放出 ΔH2KJ热量,则 ΔH1和 ΔH2 的关系为:
A. ΔH1> ΔH2 B. ΔH1<Δ H2 C. ΔH1= ΔH2 D.无法确定
【解析】本题直接进行比较是无法实现的,若依据条件将 ΔH1方程式表达出来: CuSO4(s)+5H2O(l)=CuSO4(aq)+5H2O(aq);吸收 ΔH1KJ热量,然后将两个方程式相加为:CuSO4·H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(aq);
依据题意:胆矾溶于水时溶液温度降低,故应吸收( ΔH2- ΔH1)KJ热量,所以 ΔH1< ΔH2,正确答案选B。