【知识点详解】
1. **氨气的催化氧化与氮氧化物的水解反应**:在题目中提到的化学计算问题中,涉及到氨气(NH3)与氧气(O2)在加热条件下通过三氧化二铬(Cr2O3)催化剂发生反应生成一氧化氮(NO)。该反应方程式为4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O。然后,生成的一氧化氮在水中进一步与氧气反应生成硝酸(HNO3),反应方程式为4NO + 3O2 + 2H2O → 4HNO3。这两个方程式可以组合成一个总反应:NH3 + 2O2 → HNO3 + H2O。这个过程用于分析混合气体中O2的可能体积。
2. **过量物质的计算**:在化学计算中,关键在于判断反应物是否有过量,并根据化学方程式中物质的比例来计算各物质的量。在本题中,需要考虑氨气和氧气的反应比例,以及剩余气体可能是NO或O2的情况,分别计算两种情况下的氧气体积。
3. **守恒定律的应用**:在化学计算中,元素守恒、电子守恒等原则是重要的解题工具。例如,氮原子和氢原子的总数在反应前后保持不变,可以帮助确定物质之间的关系。在上述题目中,利用这些守恒定律可以推断出不同条件下的氧气体积。
4. **化学反应的量的关系**:题目中的第1题和第2题都涉及到了反应物与生成物的量的关系,需要通过化学方程式中的系数来计算物质的量。例如,在第2题中,通过沉淀质量的增加推断出金属与硝酸反应生成的硝酸盐的量,进而计算硝酸的总消耗量。
5. **氧化还原反应的计算**:第4题和第5题涉及到氧化还原反应的计算,特别是涉及铜(Cu)与硝酸(HNO3)的反应。在这些反应中,铜被氧化,硝酸被还原,可以通过转移电子的数量来确定生成的硝酸铜(Cu(NO3)2)和气体的量。在第4题中,计算铜完全反应后生成的Cu2+的物质的量浓度;在第5题中,通过气体体积推算出消耗的硝酸总量。
6. **化学反应与气体体积的关系**:在标准状况下,1摩尔气体的体积为22.4升。这在处理涉及气体的化学反应时非常有用,如上述题目中的NO和O2的体积计算。
7. **氢氧化钠溶液的中和反应**:第1题中提到了氢氧化钠(NaOH)与金属反应生成沉淀的过程,这通常涉及到酸碱中和反应,生成的沉淀可能是金属氢氧化物。在第3题中,金属与氢氧化钠反应生成的气体是氢气(H2),而与盐酸反应生成的气体是氢气和氮气(N2),通过气体体积可以计算金属的量。
总结,以上知识点涵盖了化学反应中的定量计算、化学方程式应用、守恒定律的运用、氧化还原反应以及气体体积与物质的量的转换。在高考化学备考中,掌握这些知识点对于解决类似计算题至关重要。