守恒法的应用技巧.doc

策略36守恒法的应用技巧金点子： “守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中，它既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的计算化繁为简，因而备受广大中学生的青睐。但在使用中，由于对题意理解不清、条件分析不透，也时常出现滥用守恒的现象，故正确把握守恒原理，学会守恒方法，是高考化学解题之必备。守恒法包括：元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。1在化学反应前后，物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒，这就是元素守恒。如在复杂的变化过程中，能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题，不仅思路清晰，而且计算简便。2根据电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。3在氧化还原反应中，还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等，这是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。4质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中（核反应除外），如反应前后物质的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。经典题：例题1 ：（2001年全国高考）在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24molK2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol）（ ）A2、64、24 B64、2、24 C32、50、12 D16、50、24方法：利用元素守恒求解。捷径：先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl、SO42、物质的量，再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl、SO42物质的量。若与题干中的数值一致，即为选项。如题干中NH4+ 50 mol；K+：16+242=64（mol）；Cl：50+16=66（mol），SO42：24mol。选项B，NH4+：2+242=50（mol），K+：64mol、Cl：64+2=66（mol），SO42：24mol，与题干相符，选项B正确。总结：如果题目中提供不是固体物质，而是溶液，其解法是相同的，只要将溶质的物质的量求出，就变成与本题完全相同的题目。目前化学试题中往往置于与生产实际、科研等相结合的情境中，解题时，只要把它迁移到解化学题基本方法中，就可迎刃而解。例题2 ：（2001年上海高考）将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后，溶液显酸性，则溶液中有关微粒的浓度关系正确的是（ ）Ac (Ac)c (Cl)c (H)c (HAc)Bc (Ac)c (Cl)c (HAc)c（H）Cc (Ac)c (Cl)c (H)c (HAc)Dc (Na)c (H)c (Ac)c (Cl)c (OH)方法：首先必须考虑溶液间的反应，然后通过守恒关系分析。捷径：将0.1mol/L的醋酸钠溶液20mL与0.1mol/L盐酸10rnL混合后，考虑溶液间的反应，此时溶液变成了等物质的量浓度的CH3COONa、CH3COOH、NaCl三种物质的混合溶液。因此时溶液显酸性，知CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度。以此得溶液中粒子间物质的量浓度的关系为：c（Na）c (Ac)c (Cl)c (HAc) c（H）c (OH)。再利用电荷守恒可得：c (Na)c (H)c (Ac)c (Cl)c (OH)。对照选项可得答案为BD。总结：当溶液中两种可两种以上的物质相混合时，首先必须考虑溶液间的反应，这是解答此类试题的第一步，也是关键性的一步。部分考生由于未考虑混合后的反应而经常出错。例题3 ：（1999年上海高考） ：把0.02 mol L1 HAc溶液和0.01 mol L1 NaOH溶液以等体积混和，则混合液中微粒浓度关系正确的是 （ ）Ac（Ac-）c（Na+） Bc（HAc）c（Ac-）C2c（H+）= c（Ac-）c（HAc） Dc（HAc）+c（Ac-）= 0.01mol L1方法：通过电荷守恒及物料守恒两大守恒分析。捷径：两溶液等体积混合后变成0.005molL-1 HAc 和0.005molL-1 NaAc 的混合溶液，由于HAc的电离占主导地位，故c（Ac-） c（HAc），溶液呈酸性。再根据电荷守恒关系：c（Na+）+c（H+）= c（Ac-）+c（OH-），及c（H+） c（OH-）得c（Ac-） c（Na+）。再将物料守恒关系c（Na+）= c（HAc）+c（H+）-c（OH-）代入电荷守恒关系得：2c（H+）=c（Ac-）- c（HAc）+2c（OH-）。另知，不管溶液电离平衡和水解平衡如何移动，其c（HAc）+c（Ac-）均为常数0.01molL-1。以此得答案为A、D。总结：此类试题考查方式主要有：微粒浓度的大小比较 电荷守恒关系式 物料守恒关系式 电荷守恒与物料守恒叠加后的恒等关系式。解题时仍要优先考虑溶液混合过程中的反应问题。例题4 ：(2001年高考试测题)将氨水逐滴加入到稀盐酸中，使溶液成中性，则此时( )A(NH4+)=(Cl-) B(NH4+)(Cl-) C(NH4+)CA=BE。总结：该题易出现的错解是：A、B加入90g水中，溶质仍为10g，得溶质质量分数为10%，C、D、E10g加入水中，溶质分别变为NaOH10.26g，H2SO412.25g，Ca（OH）213.21g，除Na2O2加入水中放出O22.05g，溶液质量变为97.95g外，其余溶液质量均为100g外，以此得溶质质量分数分别为C、10.47%，D、12.25%，E、13.21%，其大小顺序为EDCA=B 。出现此错解的原因是未能考虑到Ca（OH）2为微溶物，其CaO与H2O反应生成的Ca（OH）2大部分脱离溶液体系呈沉淀析出，而出现溶质质量不守恒的现象。在使用质量守恒进行解题，要特别注意反应的体系问题。当脱离反应体系，如生成沉淀、产生气体，此时在反应体系内物质的质量便表现得不守恒。聚宝盆：1化学反应总遵循质量守恒。其原因是在任何化学反应前后，元素的种类和原子的个数均保持不变。解题时既可运用质量守恒、更可直接运用原子守恒进行巧解。2在任何氧化还原反应中，还原剂失去的电子总数一定与氧化剂得到的电子总数相等，解决氧化还原反应中的相关问题时，可用电子守恒法。3任何溶液都呈电中性，可见：(阳离子的物质的量阳离子的价数) = (阴离子的物质的量阴离子的价数)；或(阳离子的物质的量浓度阳离子的价数) = (阴离子的物质的量浓度阴离子的价数)。这就是电荷守恒法。热身赛：1将ag NaOH样品溶于bmL 0.1mol/L硫酸里，再加cmL 0.1mol/L KOH溶液恰好呈中性，则样品纯度为 （ ）A100% B 100%C 100% D 100%2为了取制氧气，取一定量的KClO3和一定量的MnO2共热，开始时MnO2在混和物中质量百分含量为25%，当M nO2含量提高到30%时，KClO3的分解百分率为 ( )A43.3% B56.7% C40% D60%3同温同压下,10mL气体A2和30mL气体B2恰好完全化合，生成20mL气体X，则X的化学式为 （ ）AAB3 BA3B CA2B DAB24已知某强氧化剂XO（OH）2+ 被亚硫酸钠还原到较低价态，如果还原含2.410-3mol XO（OH）2+ 的溶液至此较低价态，需用30mL 0.2mol/L的Na2SO3溶液，那么X元素最终价态为 （ ）A+2 B+1 C0 D-1524mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是（ ）A+6 B+3 C+2 D06若干克铜粉和铁粉产混合物与足量盐酸充分反应后，过滤，将滤渣在空气中充分加热，冷却后称量，质量恰好等于原混合物的质量，则混合物中铁的质量分数 7将NaHCO3和部分风化的纯碱晶体组成的混合物样品m g配成250mL溶液，用1.0 mol/L盐酸滴定，至终点时，用去盐酸30.0 mL。若将上述样品m g加热至质量不变时，可得到固体多少克？ 8镁带在空气中完全燃烧后，将其产物溶于50mL1.8mol/L稀盐酸中, 再加入20mL0.9moL/LNaOH溶液以中和多余的酸, 然后加入足量NaOH溶液使氨全部逸出, 经测定氨的质量为0.102g。求镁带的质量。9工业上用焦炭、水和空气为原料合成氨，在理论上消耗焦炭和氨气的物质的量之比为多少（不考虑空气中O2的反应）？ 10有混合气体A（由NO、H2、CO2组成），通过过量的Na2O2后，变成混合气体B，将B引燃，使其充分反应，得到浓度为70%的硝酸溶液（无任何气体剩余）。求混合气体A和B中各气体的体积比。11把一定量的氯酸钾充分加热到再不放出气体为止，向剩余固体中加入足量的水配成溶液，向该溶液中加入足量的硝酸银溶液，过滤，干燥，得到固体物质143。5g，求放出氧气多少克。 12羟胺（NH2OH）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用50. 00mL 0.049molL的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与49.3mL 0.02molL的KMnO4 酸性溶液完全作用。已知FeSKMnO4H2SO4Fe2（SO4）3K2SO4MnSO4H2O（未配平），则在上述 反应中，羟胺的氧化产物是_。13金属A和非金属B可以直接化合生成化合物AB。甲、乙、丙三人分别做A和B化合反应的实验，充分反应时每人所用A和B的质量各不相同，但总质量都是9g。甲、乙所用A和B的质量及三人得到化合物AB的质量如下表，请填写表中空格。A的用量B的用量得到AB的用量甲7g2g6g乙4g5g6g丙4.44g14将一定量的氯酸钾与3.48 g二氧化锰组成的混合物加热一段时间后共收集到氧气0.336 L(标准状况)，然后将残留固体加入到足量浓盐酸中共热，使之与浓盐酸充分反应，再将生成的气体全部通入到100 mL1 mol/L的溴化亚铁溶液中，有的溴离子被氧化成单质。求氯酸钾的分解百分率。15将一定量的铝粉和铁粉的混合物溶于足量盐酸中，然后向其中加入过量的氢氧化钠溶液，在空气中放置一段时间，滤出沉淀物，再将沉淀物在O2中灼烧，最后得红棕色粉末，该粉末的质量与原铝、铁混合物的质量恰好相等。求原混合物中铝的质量分数。 16将一块已被严重锈蚀而部分变为铜绿Cu2(OH)2CO3的铜研磨成粉末，充分灼烧成CuO，发现固体质量没有发生增减。求铜被锈蚀的质量百分率。大检阅：1D 2B 3A 4C 5B620%715.9g。运用质量守恒法80.792g。运用质量守恒法和整体思维技巧932。运用电荷守恒法10A中V(NO) V(H2) V(CO2) = 247；B中V(NO2) V(H2) V(O2) = 485。运用质量守恒法和整体思维技巧1148g12N2O137.52g 1.48g (或2.96g、6.04g)1433.33%1530%16有关的两个反应式是：Cu2（OH）2CO3=2CuOH2OCO2，2CuO2=2CuO。前一反应减小固体质量，后一反应增加固体质量。常见的解法可能是：设原固体质量为1，其中Cu2（OH）2CO3含x，单质铜含1x。据题义：。式中80、222、64、62、32分别为CuO、Cu2（OH）2CO3、Cu、H2