AP化学:数据分析和其他计算

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例子问题

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例子问题1:数据分析和其他计算

3.2 g Zn和8.1 g HCl放在一个敞开的烧杯中。随着反应的进行,氢气逸出,使反应完成。

哪个反应物(如果有的话)过量了,还有多少克?

可能的答案:

两种反应物都不过量。

正确答案:

解释:

首先计算每种反应物的摩尔数:

的比例是1:2。所以我们有0.048945 mol我们只需要0.09789 mol.因为我们有更多比需要的多,就是过量。多出了多少钱?

现在转换摩尔克:

例子问题2:数据分析和其他计算

将室温下的25毫升水汽化,在开放系统中加热至515摄氏度。

生成气体的体积是多少?四舍五入到最接近的升。

可能的答案:

正确答案:

解释:

系统是开放的,因此可以假定压力为常压,例如1atm。

利用理想气体定律,

我们需要进行转换开尔文。

室温下水的密度大约是1克/毫升,所以我们有25克水。换算成摩尔:

把所有东西都插上:

例子问题3:数据分析和其他计算

一根最初处于100摄氏度的圆柱形金属丝,被浸入到一个装有100毫升25摄氏度水的炸弹量热计中。过了一段时间,系统的温度在35摄氏度是均匀的。

电线长135厘米,直径0.1厘米。

金属的热容是多少?你的答案四舍五入到最接近

可能的答案:

正确答案:

解释:

首先我们需要计算导线的质量。我们要计算它的体积然后乘以密度。

接下来,我们需要找出水从金属丝中获得了多少能量。

水得到的能量等于导线失去的能量。这样我们就可以计算出金属的热容:

问题4:数据分析和其他计算

一个学化学的学生正试图确定一种未知气体的性质。如果气体的摩尔质量是而且在这些条件下,这种未知气体的密度是多少?

可能的答案:

没有额外的信息是无法确定的

正确答案:

解释:

已知问题杆中气体的压强、温度和摩尔质量,并要求我们确定密度。为了做到这一点,我们需要利用理想气体方程的一种操纵形式。

为了找到密度,我们需要一种方法将题干中给出的变量与其他参数联系起来,即质量和体积。因为我们已经有了体积,,包含在理想气体方程中,我们只需要一种方法来求质量,.我们可以通过注意摩尔数,,也可以写成质量除以摩尔质量,.代入后得到:

重新排列,我们得到密度:

但我们还没有结束!记住,我们还必须把题目中给出的压强和温度的单位转换成正确的形式。因为我们需要压强的单位是大气压对于气体,我们可以发现:

此外,我们需要把摄氏度转换成开尔文。

现在我们有了所有正确形式的单位,我们终于准备将我们的值代入密度方程:

例5:数据分析和其他计算

医院携带0.9%将氯化钠溶液提纯.教授让他的学生准备500毫升0.45%的溶液氯化钠净化.多少体积的原始溶液和净化,分别需要做新的溶液?

可能的答案:

正确答案:

解释:

这是一个典型的稀释问题。第一步是要认识到这是一个稀释问题。无论何时计算如何从高浓度溶液到低浓度溶液,都是一个稀释问题。这里要用到的主要方程是:

代入数字时,请确保分配正确的体积和浓度。想象一下描述0.9%的等式的一边氯化钠溶液,另一面描述0.45%氯化钠溶液。

是制作新的0.45%溶液所需的原始溶液的量。但是,我们需要向溶液中加水来稀释它。要知道需要多少水,减去:

的水。

例子问题6:数据分析和其他计算

42,000,000这个数字有多少个有效数字?

可能的答案:

正确答案:

解释:

42,000,000有两个有效数字,因为后面的零从来都不是有效的除非有一个小数点。例如,如果给出的数字是“42,000,000”,它将是8位有效数字。

示例问题7:数据分析和其他计算

用科学记数法写出42,000,000这个数字,使用正确的有效数字。

可能的答案:

正确答案:

解释:

正确答案是.这是通过将小数点左移7次,以使小数点左边有一位数字,其余的数字都在右边。答案只有两个有效数字因为这是原始数字中有效数字的个数。

例8:数据分析和其他计算

转换数字转换为标准符号,并注明正确的有效数字。

可能的答案:

正确答案:

解释:

要转换为标准表示法,我们必须将小数点右移两位,因为“2”的指数在10之上。然后我们在新的空格中重新写小数点。原始科学记数法中所有的数字都必须计算在内。因此,我们的答案必须有六个有效数字。

例子问题1:数据分析和其他计算

解决。说明重要数字。

使用正确的有效数字数进行计算:

可能的答案:

正确答案:

解释:

答案是500,因为我们的有效数字规则规定,当两个数字相乘时,我们的答案只能有与有效数字最少的那个数字相同的有效数字。在本例中,5.02有三个有效数字,而100只有一个有效数字。因此我们的答案只能有1个有效数字。

例子问题1:数据分析和其他计算

解决并解释重要数字。

使用正确的有效数字数进行计算:

可能的答案:

正确答案:

解释:

答案是13.18,因为加减有效数字的规则规定,答案只能精确到被加减的数字中最不精确的一位。在这种情况下,2.12只精确到百分位,因此我们的答案只能精确到百分位。

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