守恒法在化学计算中的应用课件

守恒法在化学计算中的应用哈四中化学组马振菊守恒法在化学计算中的应用11、质量守恒2、电荷守恒3、得失电子守恒4、化合价守恒5、能量守恒守恒······1、质量守恒守恒······2知识梳理1.所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如

守恒、元素守恒、得失

守恒等作为依据，寻找化学式中

总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子

总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂

相等。几个连续或平行反应前后某种微粒的

相等，作为解题的基本思路。

知识梳理32.守恒法的最基本原理为--质量守恒定律,并由此衍生出来：一切化学变化中

—氧化还原反应中

—化合物的化学式中—电解质溶液中或固体离子化合物中

—阴、阳离子电荷守恒原子的种类和数目守恒得失电子守恒正、负化合价总数的绝对值相等2.守恒法的最基本原理为--质量守恒定律,阴、阳离子电荷守恒43.运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度，收到事半功倍的效果。3.运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题5

宏观上：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。微观上：在一切化学反应中，反应前后各元素原子的种类和数目都保持不变。1、质量守恒宏观上：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各6【例1】将5gA，1gB，2gC，置于一密闭容器内加热，反应后分析得知，混合物中除含2gA，4.2gC外还有一种物质D，求生成D的质量。1.8g【例1】将5gA，1gB，2gC，置于一密闭容器7【例2】在体积为VL的密闭容器中,通入amolNO和bmolO2,反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为()

A.a/bB.a/2bC.a/(a+2b)D.a/[2(a+b)]CC8练习：已知NO2与NaOH溶液反应：3NO2＋2NaOH=2NaNO3＋NO＋H2ONO和NO2可一起与NaOH溶液作用：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2+H2O现欲用VL某烧碱溶液，使由nmolNO和mmolNO2组成的混合气体中的氮全部进入溶液中，该烧碱溶液的物质的量浓度至少为多少？解析：NO和NO2的混合气体与NaOH溶液反应，产物为NaNO2，产物中Na+与NO2-的物质的量比为1∶1，根据反应中Na+与N原子的物质的量守恒，可解出答案。 答案：（m+n）/vmoｌ／Ｌ练习：已知NO2与NaOH溶液反应：解析：NO和NO2的混合9【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知含水2.8％，K2CO337.3％。取1g该样品投入25mL2mol/L的盐酸中后，中和多余的酸又用去1.07mol/L的KOH溶液30.8mL。问蒸发中和后的溶液可得到多少克固体？

3.725gＫＣｌ【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知含水2.810练习：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解得氧化铜。溶解28.4g上述混合物，恰好消耗1mol/L盐酸500mL。高温灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A.35gB.30gC.20gD.15gC练习：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下11练习：

在1.0L1.0mol·L-1NaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2，计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3各自的物质的量。0.5mol0.25mol练习：0.5mol12【例４】将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况）。则所消耗硝酸的物质的量是（）A．0.12molB．0.11molC．0.09molD．0.08molB

2、浓硝酸（浓H2SO4）与金属反应，开始生成的是NO2（SO2），随着反应的进行，浓度变稀，生成的是NO（H2）。

1、无特别强调，一般不考虑N2O4的存在【例４】将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时13练习：把纯铜放入盛有浓HNO3的大试管中（含1.25molHNO3），立即发生化学反应，当铜反应完毕后，共生成气体1.12L（标况），计算此反应中耗用纯铜的质量是多少？

解析：铜跟一定量浓HNO3反应，开始生成的还原产物是NO2，后期生成的还原产物是NO，把两个不同反应所生成的还原产物作为整体考虑，而不区分有多少NO2和NO，每生成1molNOx都消耗1molHNO3，根据反应前后氮原子守恒，可求解。38.4g练习：把纯铜放入盛有浓HNO3的大试管中（含1.25mol142、电荷守恒离子化合物（或溶液）中：阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数2、电荷守恒15【例５】现有10mL0.6mol/L含Mn＋离子的溶液,恰好能把40mL0.1mol/L的A3-离子

完全沉淀,则n值为

。2【例５】现有10mL0.6mol/L含Mn＋离子16练习：将KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶液，通入过量的Cl2，反应后将溶液蒸干，得固体11.175g则原溶液中K+，Cl-，Br-的物质的量之比为A.3:2:1B.1:2:3C.1:3:2D.2:3:1

解析：此题的解法有多种，但作为选择题，可以从答案中求解。原溶液中含有K+，Cl-，Br-，由电荷守恒可知：n（K+）=n（Cl-）+n（Br-），选项中符合这一关系式的只有答案（A）A练习：将KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶17【例６】某地酸雨经检验除含H+外[c(OH－)可忽略不计]，还含有Na+、Cl－、NH4+、SO42-，其浓度依次为c(Na+)=7.0×10-6mol/L，c(Cl－)=3.5×10-5mol/L，c(NH4+)=2.3×10-5mol/L，c(SO42-)=2.5×10-6mol/L。则酸雨的pH值为（）A.3B.4C.5D.6c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(Cl-)+c(OH-)c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)≈2c(SO42-)+c(Cl-)c(OH－)可忽略不计C【例６】某地酸雨经检验除含H+外[c(OH－)可忽略不计]，18电荷守恒的思路不仅适用于溶液中，而且适用于固体离子化合物及它们的混合物中。电荷守恒的思路不仅适用于溶液中，而且适用于固体离子化合物及它19【例７】镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60mL浓度为2.0mol/L的盐酸中，再用20mL0.5mol/LNaOH溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17g，求镁带的质量。

解析：此题涉及反应较多，如按常规计算非常复杂，如巧用电荷守恒法可使计算大为简化。根据电荷守恒，有下列关系：2n(Mg2+)+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)

答案：镁带的质量为1.2g【例７】镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶203、得失电子守恒在氧化还原反应中：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数3、得失电子守恒21【例８】往150mLFeBr2溶液中缓缓通入2.24L（标况）氯气，反应完全后，溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质。求原溴化亚铁溶液的物质的量的浓度。0.8mol/L【例８】往150mLFeBr2溶液中缓缓通入2.24L（标22【例９】3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完全时，共收集到标准状况时的气体2.24L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标况下的氧气才能使集气瓶充满溶液?0.672L【例９】3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完全时23练习：将xmolCu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是（）A．4xmolB．10xmolC．10x/3molD．2x/3molC练习：将xmolCu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(N24【例１０】FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时，则HNO3的还原产物的化学式为_________。[解析]设反应中FeS2和HNO3物质的量分别是1mol和8mol，则未被还原（生成硝酸铁）的硝酸为3mol，被还原的硝酸为5mol。又设HNO3的还原产物中N元素的化合价为x，根据电子转移守恒可得：5·（+5-x）=1·[+3-（+2）]+2·[6-（-1）]解得x=+2，则还原产物为NO。【例１０】FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反25练习：将纯铁丝5.21ｇ溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用2.53ｇKNO3去氧化溶液中Fe2+，反应后剩余的Fe2+离子尚需12ｍL0.3ｍｏｌ/ＬKMnO4溶液才能完全氧化，则KNO3被还原后的产物为

AN2BNOCNO2DNH4NO3

练习：将纯铁丝5.21ｇ溶于过量稀盐酸中，在加热26

[解析]

根据氧化还原反应中得失电子的总数相等，Fe2+变为Fe3+失去电子的总数等于NO3-和MnO4-得电子的总数

设n为KNO3的还原产物中N的化合价，则5.21g/56g/moL×（3-2）=0.012L×0.3mol/L×（7-2）+2.53g/101g/mol×（5-n）解得n=3故KNO3的还原产物为NO。

答案为（B）答案为（B）274、化合价守恒：化合物中元素的正负化合价总数的绝对值相等;或者元素化合价代数和等于零。4、化合价守恒：28【例１１】某硅酸盐的组成可表示为：K2Al6Si6H4Ox，则x的值为（）A．2B．12C．24D．无法判断C

【例１１】某硅酸盐的组成可表示为：K2Al6Si6H4Ox，29具体问题中，有的还涉及：气体体积的守恒

气体压强的守恒燃烧耗氧量的守恒

生成CO2或H2O的量的守恒元素的质量分数守恒

原子个数比守恒反应转化率不变

平衡浓度不变······理解守恒的实质抓准守恒的物理量抓全总量守恒的各部分抓住守恒的依据具体问题中，有的还涉及：······理解守恒的实质抓准守恒30【习题１】有一块铝铁合金，溶于足量的盐酸中，再用过量的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，完全变成红褐色粉末，经称量红褐色粉末和合金的质量相等，求合金中铝的质量分数。30%【习题１】有一块铝铁合金，溶于足量的盐酸中，再用过量的NaO31【习题２】将Na2CO3和NaHCO3混合物100g,加热使NaHCO3完全分解后,残留物为94g,求原混合物中钠的质量分数。４０．８％【习题２】将Na2CO3和NaHCO3混合物100g,加热４32【习题３】

Fe与Fe2O3的混合物2.72g,加入到50mL1.6mol/L盐酸中恰好完全反应,经KSCN检验,溶液不显红色,若忽略溶液体积变化,则溶液中Fe2＋物质的量浓度是()

A.0.2mol/LB.0.4mol/LC.0.8mol/LD.1.6mol/LC【习题３】Fe与Fe2O3的混合物2.72g,加入到C33【习题4】用两支惰性电极插入500ｍLAgNO3溶液中，通电电解，当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极没有H2析出，且电解前后溶液体积不变），电极上应析出Ag的质量是（）。A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg

【解析】根据得失电子守恒写出电极反应式：阴极：4Ag+＋4e-＝4Ag阳极：2H2O－4e-＝O2＋4H+可知：Ag+—H+1mol

1molｘmol1×10－３×0.5－1×10－６×0.5molｘ＝5×10－4mol则析出银的质量为：5×10－４mol×108g/mol＝5.4×10－２g＝54mg

B【习题4】用两支惰性电极插入500ｍLAgNO3溶液中，通电34【习题5】在1.0L0.20mol/L的NaOH溶液中通入一定量的H2S气体，然后低温蒸发，得到固体7.9g。试分析所得固体成分的所有可能情况。【分析】利用Na+守恒判断所得固体成分。【习题5】在1.0L0.20mol/L的NaOH溶液中35具体表现：化学反应前后参加化学反应的各物质和反应后生成的各物质（1）总质量不变；（2）各元素原子的种类和数目不变；（3）多步反应或平行反应前后某种微粒的总物质的量守恒。具体表现：化学反应前后参加化学反应的各物质和反应后生成的各物36守恒法在化学计算中的应用哈四中化学组马振菊守恒法在化学计算中的应用371、质量守恒2、电荷守恒3、得失电子守恒4、化合价守恒5、能量守恒守恒······1、质量守恒守恒······38知识梳理1.所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如

守恒、元素守恒、得失

守恒等作为依据，寻找化学式中

总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子

总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂

相等。几个连续或平行反应前后某种微粒的

相等，作为解题的基本思路。

知识梳理392.守恒法的最基本原理为--质量守恒定律,并由此衍生出来：一切化学变化中

—氧化还原反应中

—化合物的化学式中—电解质溶液中或固体离子化合物中

—阴、阳离子电荷守恒原子的种类和数目守恒得失电子守恒正、负化合价总数的绝对值相等2.守恒法的最基本原理为--质量守恒定律,阴、阳离子电荷守恒403.运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度，收到事半功倍的效果。3.运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题41

宏观上：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。微观上：在一切化学反应中，反应前后各元素原子的种类和数目都保持不变。1、质量守恒宏观上：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各42【例1】将5gA，1gB，2gC，置于一密闭容器内加热，反应后分析得知，混合物中除含2gA，4.2gC外还有一种物质D，求生成D的质量。1.8g【例1】将5gA，1gB，2gC，置于一密闭容器43【例2】在体积为VL的密闭容器中,通入amolNO和bmolO2,反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为()

A.a/bB.a/2bC.a/(a+2b)D.a/[2(a+b)]CC44练习：已知NO2与NaOH溶液反应：3NO2＋2NaOH=2NaNO3＋NO＋H2ONO和NO2可一起与NaOH溶液作用：NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2+H2O现欲用VL某烧碱溶液，使由nmolNO和mmolNO2组成的混合气体中的氮全部进入溶液中，该烧碱溶液的物质的量浓度至少为多少？解析：NO和NO2的混合气体与NaOH溶液反应，产物为NaNO2，产物中Na+与NO2-的物质的量比为1∶1，根据反应中Na+与N原子的物质的量守恒，可解出答案。 答案：（m+n）/vmoｌ／Ｌ练习：已知NO2与NaOH溶液反应：解析：NO和NO2的混合45【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知含水2.8％，K2CO337.3％。取1g该样品投入25mL2mol/L的盐酸中后，中和多余的酸又用去1.07mol/L的KOH溶液30.8mL。问蒸发中和后的溶液可得到多少克固体？

3.725gＫＣｌ【例3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析测知含水2.846练习：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解得氧化铜。溶解28.4g上述混合物，恰好消耗1mol/L盐酸500mL。高温灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A.35gB.30gC.20gD.15gC练习：碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下47练习：

在1.0L1.0mol·L-1NaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2，计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3各自的物质的量。0.5mol0.25mol练习：0.5mol48【例４】将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况）。则所消耗硝酸的物质的量是（）A．0.12molB．0.11molC．0.09molD．0.08molB

2、浓硝酸（浓H2SO4）与金属反应，开始生成的是NO2（SO2），随着反应的进行，浓度变稀，生成的是NO（H2）。

1、无特别强调，一般不考虑N2O4的存在【例４】将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时49练习：把纯铜放入盛有浓HNO3的大试管中（含1.25molHNO3），立即发生化学反应，当铜反应完毕后，共生成气体1.12L（标况），计算此反应中耗用纯铜的质量是多少？

解析：铜跟一定量浓HNO3反应，开始生成的还原产物是NO2，后期生成的还原产物是NO，把两个不同反应所生成的还原产物作为整体考虑，而不区分有多少NO2和NO，每生成1molNOx都消耗1molHNO3，根据反应前后氮原子守恒，可求解。38.4g练习：把纯铜放入盛有浓HNO3的大试管中（含1.25mol502、电荷守恒离子化合物（或溶液）中：阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数2、电荷守恒51【例５】现有10mL0.6mol/L含Mn＋离子的溶液,恰好能把40mL0.1mol/L的A3-离子

完全沉淀,则n值为

。2【例５】现有10mL0.6mol/L含Mn＋离子52练习：将KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶液，通入过量的Cl2，反应后将溶液蒸干，得固体11.175g则原溶液中K+，Cl-，Br-的物质的量之比为A.3:2:1B.1:2:3C.1:3:2D.2:3:1

解析：此题的解法有多种，但作为选择题，可以从答案中求解。原溶液中含有K+，Cl-，Br-，由电荷守恒可知：n（K+）=n（Cl-）+n（Br-），选项中符合这一关系式的只有答案（A）A练习：将KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶53【例６】某地酸雨经检验除含H+外[c(OH－)可忽略不计]，还含有Na+、Cl－、NH4+、SO42-，其浓度依次为c(Na+)=7.0×10-6mol/L，c(Cl－)=3.5×10-5mol/L，c(NH4+)=2.3×10-5mol/L，c(SO42-)=2.5×10-6mol/L。则酸雨的pH值为（）A.3B.4C.5D.6c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(Cl-)+c(OH-)c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)≈2c(SO42-)+c(Cl-)c(OH－)可忽略不计C【例６】某地酸雨经检验除含H+外[c(OH－)可忽略不计]，54电荷守恒的思路不仅适用于溶液中，而且适用于固体离子化合物及它们的混合物中。电荷守恒的思路不仅适用于溶液中，而且适用于固体离子化合物及它55【例７】镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60mL浓度为2.0mol/L的盐酸中，再用20mL0.5mol/LNaOH溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17g，求镁带的质量。

解析：此题涉及反应较多，如按常规计算非常复杂，如巧用电荷守恒法可使计算大为简化。根据电荷守恒，有下列关系：2n(Mg2+)+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)

答案：镁带的质量为1.2g【例７】镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶563、得失电子守恒在氧化还原反应中：氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数3、得失电子守恒57【例８】往150mLFeBr2溶液中缓缓通入2.24L（标况）氯气，反应完全后，溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质。求原溴化亚铁溶液的物质的量的浓度。0.8mol/L【例８】往150mLFeBr2溶液中缓缓通入2.24L（标58【例９】3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完全时，共收集到标准状况时的气体2.24L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标况下的氧气才能使集气瓶充满溶液?0.672L【例９】3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完全时59练习：将xmolCu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量是（）A．4xmolB．10xmolC．10x/3molD．2x/3molC练习：将xmolCu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(N60【例１０】FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时，则HNO3的还原产物的化学式为_________。[解析]设反应中FeS2和HNO3物质的量分别是1mol和8mol，则未被还原（生成硝酸铁）的硝酸为3mol，被还原的硝酸为5mol。又设HNO3的还原产物中N元素的化合价为x，根据电子转移守恒可得：5·（+5-x）=1·[+3-（+2）]+2·[6-（-1）]解得x=+2，则还原产物为NO。【例１０】FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反61练习：将纯铁丝5.21ｇ溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用2.53ｇKNO3去氧化溶液中Fe2+，反应后剩余的Fe2+离子尚需12ｍL0.3ｍｏｌ/ＬKMnO4溶液才能完全氧化，则KNO3被还原后的产物为

AN2BNOCNO2DNH4NO3

练习：将纯铁丝5.21ｇ溶于过量稀盐酸中，在加热62

[解析]

根据氧化还原反应中得失电子的总数相等，Fe2+变为Fe3+失去电子的总数等于NO3-和MnO4-得电子的总数

设n为KNO3的还原产物中N的化合价，则5.21g/56g/moL×（3-2）=0.012L×0.3mol/L×（7-2）+2.53g/101g/mol×（5-n）解得n=3故KNO3的还原产物为NO。

答案为（B）答案为（B）634、化合价守恒：化合物中元素的正负化合价总数的绝对值相等;或者元素化合价代数和等于零。4、化合价守恒：64【例１１】某硅酸盐的组成可表示为：K2Al6Si6H4Ox，则x的值为（）A．2B．12C．24D．无法判断C

【例１１】某硅酸盐的组成可表示为：K2Al6Si6H4Ox，65具体问题中，有的还涉及：气体体积的守恒