守恒法“巧解”化学计算题[文档资料]

守恒法 “ 巧解 ” 化学计算题 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 在化学计算题中数字千变万化，但解题思路和基本方法是不变的，可以根据物质的质量进行计算，或者根据物质的量计算 .它们是化学计算中应掌握的基本知识，但由此衍变出的各种解题的技巧、方法，使得化学计算更加简单化，如守恒法是计算题中常用的一种解题方法 . 所谓 “ 守恒法 ” 解题就是利用一个体系变化前后的某些量之间的等价关系，以此作为解题依据，推理得到正确答案的方法 .其特点是可以避开某些繁琐的 中间过程，避免书写复杂的化学反应方程式，提高解题速度和准确度 .常用的守恒法有质量守恒、元素（原子）守恒、电荷守恒、得失电子守恒等，下面就各种守恒法对应的举几个例题来说明其应用 . 1.参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和 质量守恒 例 1 向 KI溶液中加入 AgNO3 溶液，直到恰好完全反应，反应后溶液的质量恰好等于原 KI溶液的质量，则原AgNO3 溶液的质量分数为（ ） . A.72.3% B.50% C.48.3% D.38% 解析此题是出现多年的无 数据型的计算题，总有许多学生感到困惑，无从下手 . 化学方程式 AgNO3+KIKNO3+AgI 由质量守恒可知反应后溶液质量为 m（ AgNO3 溶液） +m（ KI溶液） -m（ AgI 沉淀）， 由题意得 m（ AgNO3 溶液） +m（ KI溶液） -m（ AgI 沉淀） =m（ KI溶液） ,即 m（ AgNO3 溶液） =m（ AgI 沉淀） . 设硝酸银质量为 x 克，碘化银为 y 克 由方程式 AgNO3+KIKNO3+AgI 170 235 x y，得 x=170y/235 m（ AgNO3） =170y/235 克， m（ AgNO3 溶液） =y克，所以 w（ AgNO3） =170y/235y100%=72.3%. 答案： A. 2.寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等，确立化学式 化合价守恒 例 2 国际上已禁止民用产品使用石棉，避免吸入石棉纤维而诱发肺病 .某种石棉的化学式可表示为 Ca2MgxSiyO22（ OH） 2，式中 x， y 的值分别为（） . A.8， 3 B.5， 8C.3， 8D.8， 5 解析由元素常见化合价知该化合物中正化合价总数为4+2x+4y,负化合价总数绝对值为 46，两数相等知 x、 y 需满足x+2y=21，代入选项，答案： B 3.根据几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量保持不变巧解运算 元素（原子）守恒 例 3 有一在空气中暴露过的 KOH 固体，经分析含 H2O 2.8%， K2CO3 7.2%， KOH 90%，取 1 g 该样品投入 25 mL 浓度为 2 mol L-1 的盐酸中，中和多余的盐酸又用去 1.07 molL-1 的 KOH 溶液 30.8 mL，将中和后的溶液蒸干，所得固体的质量是（ ） . A.3.725 g B.4 g C.4.5 g D.7.45 g 解析如果按具体步骤一步一步地计算是可以的，但计算起来较麻烦 .仔细分析，最后得到的固体为 KCl，氯元素来源于加入的盐酸，由氯元素守恒可知： n（ KCl） =n（ HCl） =0.025 L2 mol L-1=0.05 mol m（ KCl） =0.05 mol74.5 g mol-1=3.725g， 答案： A 4.在溶液中，阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，求离子所带的电荷或某离子的物质的量或物质的量浓度 电荷守恒 例 4 在 MgCl2、 KCl、 K2SO4 三种盐的混合溶液中，若K+、 Cl-各为 1.5mol， Mg2+为 0.5 mol，则 SO2-4 的物质的量为 (). A. 0.1 mol B. 0.5 mol C. 0.15 mol D. 0.25 mol 解析该混合溶液中阳离子有 K+、 Mg2+，所带正电荷总物质的量为 1.5 mol +0.5 mol2=2.5 mol ；溶液中阴离子有 Cl-、 SO2-4，设 SO2-4 物质的量为 x mol，所带负电荷总物质的量为 1.5 mol+x mol 2, 则由电荷守恒得 1.5 mol+x mol2=2.5 mol ，知SO2-4 的物质的量为 0.5 mol，答案： B 5.根据氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等而进行的有关计算 得失电子守恒 . 例 5(NH4)2SO4 在强热条件下分解，生成 NH3、 SO2、 N2和 H2O，反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是(). A.13B.23C.11D.43 解析 (NH4)2SO4NH3+SO2+N2+H2O ，氧化产物是 N2，还原产物是 SO2； 每生成 1 mol N2 需失去 6 mol 电子，每生成1 mol SO2 只得到 2 mol 电子，所以 N2和 SO2 的物质的量之比是 13 ，答案： A.氧化还原反应贯穿于整个高中化学的教学，是高考的热点 . 在高考命题中，确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的量的多少或量的比例，确定氧化剂、还原剂、氧化产物或还原产物中元素的价态或种类，有关电化学及其他有关氧化还原反应的计算等题型用电子守恒法解题具有很强的实用性 . 守恒法在不同的题中会有不同的变换形式，只要找到一个不变的量，就会使问题迎刃而解，当然有的题中也 会用到多种守恒关系或者其它解题方法，要注意相互结合灵活运用 . 例 6 将 32.64 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的混合气体在标准状况下的体积为 11.2 L.请回答： （ 1） NO的体积为 L， NO2 的体积为 L. （ 2） 待产生的气体全部释放后，向溶液加入 V mL a mol L-1 的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol L-1. （ 3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在 NaOH 溶液中全部转化为 NaNO3，至少需 要 30%的双氧水 g. 解析（ 1）已知 0.51 mol 铜全部溶解，生成 NO和 NO2共 0.5 mol,即 n(NO)+n(NO2)=0.5 mol. 运用电子守恒得 n(NO)3+n(NO2) 1=0.51 mol2 解方程组得 n(NO)=0.26 mol， n(NO2)=0.24 mol；NO、 NO2 的体积分别为 5.824 L、 5.376 L. (2)待产生的气体全部释放后，溶液成分为 HNO3 和Cu(NO3)2，加入 NaOH，则转化为 NaNO3，原硝酸中 N 以NaNO3、 NO、 NO2 形式存在，根据 N 原子守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=(aV10 -3