守恒思想解题

1、守恒思想解题守恒思想解题专题复习专题复习能力能力思维思维方法方法【思考】在【思考】在10.6gNa2CO3和和8.48.4gNaHCOgNaHCO3 3固体中加入固体中加入含含1mol HCl的盐酸溶液，溶液呈酸性，继续加入的盐酸溶液，溶液呈酸性，继续加入100mL 7mol/L的的NaOH溶液后恰好中和，将溶液溶液后恰好中和，将溶液蒸干，则所得固体的质量蒸干，则所得固体的质量_g。反应物（始态）：反应物（始态）：Na2CO3 NaHCONaHCO3 3 HCl NaOH生成物（终态）：生成物（终态）： NaNaClNaNaCl Cl HCl 1mol 1mol M(NaCl)=58.5g守恒

2、思想解题守恒思想解题 守恒法就是根据化学反应的实质是原子守恒法就是根据化学反应的实质是原子间的重新组合，遵循质量、元素等守恒规律。间的重新组合，遵循质量、元素等守恒规律。抓住物质变化的抓住物质变化的始态和终态始态和终态，忽略中间过程，忽略中间过程，利用不变量利用不变量直接直接建立关系式建立关系式解题。解题。 一、质量守恒一、质量守恒 依据：化学反应前物质的总质量依据：化学反应前物质的总质量= =反应后物质的反应后物质的总质量。总质量。常见守恒类型：常见守恒类型：二、元素守恒元素守恒依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化三、电荷守恒电荷守恒依据：

3、溶液中阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷依据：溶液中阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷总数。总数。四、得失电子守恒得失电子守恒依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数= =还原剂失电还原剂失电子总数子总数 38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体作用后，共收集到气体22.4L(标况标况)(不考虑不考虑生成生成N2O4)。则反应消耗的。则反应消耗的HNO3的物质的量的物质的量是多少？是多少？【探究一】用守恒思想解题：用守恒思想解题：能力能力思维思维方法方法根据反应前后根据反应前后N原子守恒可得原子守恒可得 n(HN

4、O3)=2nCu(NO3)2+ n(NO2) + n(NO) =238.4g/64g/mol+22.4L/22.4L/mol =2.2mol 始态始态(N)：HNO3 始态始态(Cu)：Cu终态终态(N)：Cu(NO3)2、NO、NO2 终态终态(Cu)： Cu(NO3)2即反应消耗的硝酸物质的量为即反应消耗的硝酸物质的量为2.2mol。分析：发生反应为分析：发生反应为 Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+ 2H2Oa 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+ 4H2Ob解法比较解法比较如果从方程式求解，设如果从方程式求解，设NONO2 2、NONO的物质的量分别为的物质的量

5、分别为x x、y y。 64g/mol64g/mol（x/2+3y/2x/2+3y/2）38.4g 38.4g x + y = 22.4L/22.4L/moL x + y = 22.4L/22.4L/moL 联立联立，解得：，解得：x=0.9molx=0.9mol；y=0.1moly=0.1mol； n(HNO3)= n(NO2)2 + n(NO)4 0.9mol20.1mol4 =2.2mol 【能力提升】 从一种或二种元素守恒到综合运用几种元素守恒的解题能力。 向含向含amolAlClamolAlCl3 3的溶液中滴加的溶液中滴加含含b molNaOHb molNaOH溶液时有沉淀生成，溶

6、液时有沉淀生成，当当3ab4a3ab4a时时求产生沉淀的质量？求产生沉淀的质量？ 【拓展练习【拓展练习1 1】讨论：讨论：当当3ab4a3ab4a时时，生成物有哪些？，生成物有哪些？m m（Al(OH)Al(OH)3 3 ） =78(4a=78(4ab)gb)g 换个角度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。换个角度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。始始态：态：amolAlClamolAlCl3 3 bmolNaOH bmolNaOH终态：终态：NaClNaCl、NaAlONaAlO2 2、Al(OH)Al(OH)3 33a mol3a mol （b-3ab-3a）molmol amola

7、mol-(b-3a)mol-(b-3a)mol 同类题型同类题型如：含如：含1mol NaOH的的溶液吸收溶液吸收0.8mol CO2,则所得则所得溶液中溶液中CO32-、HCO3-的物质的量浓度之比约的物质的量浓度之比约为为 。根据根据Na+离子、离子、C原子守恒。原子守恒。1:3如：如：CuOCuO和炭粉的混合物共和炭粉的混合物共1 mol1 mol，其中，其中CuOCuO物质的量为物质的量为a mola mol，隔绝空气加热，反应，隔绝空气加热，反应完全后，冷却，得残留固体完全后，冷却，得残留固体CuCu和未反应的和未反应的CuOCuO，求各残留固体物质的量。，求各残留固体物质的量。（利

8、用（利用CuCu、C C、O O三元素守恒解题比较方便。）三元素守恒解题比较方便。） 在使用中还要能适应题目的变化，灵活运在使用中还要能适应题目的变化，灵活运用守恒思想解题。用守恒思想解题。 【拓展练习【拓展练习2 2】 现有现有AlCl3和和FeCl3的混合溶液，其中的混合溶液，其中Al3+和和Fe3+的物质的量之和为的物质的量之和为a mol。Al3+的的物质的量与物质的量与Al3+、Fe3+物质的量总和之比为物质的量总和之比为x。在此溶液中加入。在此溶液中加入90 mL 4 mol/L的的NaOH溶液，若溶液，若Al3+、Fe3+完全反应，且沉淀中同完全反应，且沉淀中同时有时有Fe(OH

9、)3和和Al(OH)3，求各沉淀的物质，求各沉淀的物质的量（用含有的量（用含有a、x的代数式表示）。的代数式表示）。 则则 n( (Fe(OH)3) )=a(1x)mol， n( (Al(OH)3) )=a(3+x)0.36 mol始态始态终态终态FeClFeCl3 3 a(1-x) molNaClNaCl 3ax molAlClAlCl3 3 ax molFe(OH)Fe(OH)3 3 a(1-x) molNaOH NaOH 0.36 molNaAlONaAlO2 2 0.36 mol3ax molAl(OH)Al(OH)3 3 ax( (0.363ax)mol 【探究一探究一】38.4g铜

10、与适量的浓硝酸反应，铜全铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体部作用后，共收集到气体22.4L(标况标况)(不考虑生成不考虑生成N2O4)。则反应消耗的。则反应消耗的HNO3的物质的量是多少？的物质的量是多少？【变式练习】【探究探究】若将收集到气体收集到气体22.4L(标况标况)(不考不考虑生成虑生成N2O4)和氧气一起通入水中，恰好全和氧气一起通入水中，恰好全部溶解，则氧气的体积（标况）是多少？部溶解，则氧气的体积（标况）是多少？NONO2 2、NONO的物质的量分别为的物质的量分别为0.9mol0.9mol、0.1mol0.1mol；N(ON(O2 2)=0.225mol)=0.

11、225mol0.075mol=0.3mol0.075mol=0.3mol；V(OV(O2 2)=6.72L)=6.72L 4NO4NO2 2O O2 2 2H2H2 2O O4HNO4HNO3 3 4NO4NO3O3O2 2 2H2H2 2O O4HNO4HNO3 3 38. .4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体作用后，共收集到气体若干升，将生成的气若干升，将生成的气体和体和VL（标况）的（标况）的O2一起导入水中恰好全部一起导入水中恰好全部溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积。溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积。 【探究二】讨论讨论:(1)此时铜与硝酸

12、反应生成的气体此时铜与硝酸反应生成的气体体积对最终体积对最终V(O2)有无影响？有无影响？讨论讨论:(2)此时铜与硝酸反应生成的气体若为此时铜与硝酸反应生成的气体若为NO、NO2或或N2O4等对最终等对最终V(O2)有无影响？有无影响？【拓展练习3】 取取c molKMnOc molKMnO4 4固体，加热一段时间后固体，加热一段时间后（KMnOKMnO4 4K K2 2MnOMnO4 4+ MnO+ MnO2 2+O+O2 2），收集到），收集到amolamol气体，在反应后的残留固体中加入足气体，在反应后的残留固体中加入足量浓盐酸（量浓盐酸（KMnOKMnO4 4+HCl+HClKClKC

13、l+MnO+MnO2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O；K K2 2MnOMnO4 4+HCl+HClKClKCl+MnCl+MnCl2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O；MnOMnO2 2+HCl+HClMnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O），又收集到），又收集到bmolbmol气体，此时气体，此时MnMn均以均以MnMn2+2+形式存在。试写形式存在。试写出出a a、b b、c c间的关系式。间的关系式。 从整体看Mn元素从+7+2价，化合价降低，被还原，而被氧化的元素是氧元素和氯元素；;2547 MnOMnKe202120422;2ClClOOee

14、 根据氧化还原的得失电子守恒可得： c(7-2)e-=a4e-+b2e-,即a、b、c间的关系式为 ：4a+2b=5c同类题型如：如：含含ng HNO3的稀硝酸溶液恰好与的稀硝酸溶液恰好与mg Fe完全反应，若已知有完全反应，若已知有1/4的的HNO3被还被还原成原成NO，则，则n：m的取值范围是的取值范围是 。 Fe是变价金属，(1) Fe被氧化为Fe2+和(2) Fe被氧化为Fe3+分别建立守恒关系。【拓展练习4】 将将14 g铁粉溶解在铁粉溶解在1 L稀硝酸中，恰稀硝酸中，恰好完全反应，放出好完全反应，放出NO气体后称量所得溶气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加液，发现比原溶液质量增

15、加8 g 。若反。若反应后溶液仍为应后溶液仍为1 L，求生成盐的浓度。，求生成盐的浓度。 分析：分析：m(m(NO)=)=14 g- -8 g = 6 g ，则，则n(NO)=6g/30gmol-1=0.2molN(Fe)=14g/56g/mol=0.25mol讨论讨论:生成的盐可不可以全部是生成的盐可不可以全部是Fe(NO3)2或Fe(NO3)3，为什么？，为什么？因为因为Fe与稀与稀HNO3 反应，可生成反应，可生成Fe(NO3)2 或或Fe(NO3)3 ，设物质的量分别为，设物质的量分别为x、y；质质 量量 守守 恒：恒：56 g/mol (x+y)=14g 得失电子守恒：得失电子守恒：2x+3y=0.2mol3 联立，解得联立，解得x=0.15 mol，y=0.1mol；故：故：C(Fe(NO3)2)=