2011届高考化学守恒法在化学中的应用

2011届高考(ɡāokǎo)化学守恒法在化学中的应用第一页，共25页。1、质量守恒(shǒuhénɡ)2、电荷守恒(shǒuhénɡ)3、电子守恒(shǒuhénɡ)4、化合价守恒(shǒuhénɡ)5、能量守恒(shǒuhénɡ)守恒(shǒuhénɡ)······第二页，共25页。宏观上：“参加化学(huàxué)反响的各物质的质量总和等于反响后生成的各物质的质量总和〞微观上：“在一切化学反响中，反响前后原子(yuánzǐ)的种类个数〔或数目〕、原子(yuánzǐ)质量前后没有变化具体表现：化学(huàxué)反响前后〔1〕物质的总质量不变；〔2〕元素、原子的种类不变；〔3〕某种元素的总质量及其原子的总物质的量都不变；〔4〕多步反响或平行反响前后某种微粒的总物质的量守恒。第三页，共25页。的NaOH溶液中通入一定量的H2Sg。试计算所得固体组分(zǔfèn)及各它们的物质的量。【分析】先判断(pànduàn)所得固体成分，在利用Na+守恒及混合物质量关系进行计算。〔1〕假设(jiǎshè)通入H2S的量为0，那么所得固体为NaOH。m=1.0L×0.20mol/L×40g/mol=8g〔2〕假设通入H2S后，NaOH恰好完全反响生成Na2S，所得固体质量

〔3〕假设通入H2S后，NaOH恰好完全反响生成NaHS，所得固体质量

第四页，共25页。【例2】L1.0mol·L-1NaOHL标准状况下的CO2，计算所得(suǒdé)溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量。CO2通入NaOH溶液中，假设(jiǎshè)产物为NaHCO3、Na2CO3，那么两者均无剩余，可由守恒法解答，类似的还有NaHS、Na2S；Na2SO3、NaHSO3等。CO2通入NaOH溶液(róngyè)中，假设未知反响物比例，存在4种可能的情况。要先判断所得溶液中含有的溶质成分，再利用守恒法解答。第五页，共25页。gL〔标准状况(biāozhǔnzhuànɡkuànɡ)〕。那么所消耗硝酸的物质的量是〔〕C．0.09molD．0.08molB

2、浓硝酸〔浓H2SO4〕与金属(jīnshǔ)反响，开始生成的是NO2〔SO2〕，随着反响的进行，浓度变稀，生成的是NO〔H2〕。1、无特别强调，一般(yībān)不考虑N2O4的存在第六页，共25页。【例4】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/Lmol/L的KOHmL。问蒸发中和后的溶液(róngyè)可得到多少g固体？第七页，共25页。【思考题】一定温度下，向一固定容积的密闭容器中加入1molA和1molB，发生反应2A(g)+B(g)3C(g)+D(s)，达到平衡时生成了amolC。若升高平衡体系温度，当再次达到平衡后，测得两次平衡条件下混合气体的平均相对分子质量未发生改变，试解释形成这种结果的可能原因是：

。A、B、C、D四种物质相对分子质量之间的关系为

（用MA、MB、MC、MD表示）。2MA+MB=3MC+MD升温后，D逐渐转化(zhuǎnhuà)为气态第八页，共25页。[练习]取钠、钙各一小块，投入适量水中，反响完毕时只收集到H2〔标准状况(biāozhǔnzhuànɡkuànɡ)〕。再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物g参加到所得的溶液中，当反响完后〔此时Ca2+、CO32-、HCO3-完全进入沉淀〕将溶液蒸干，得到白色固体g，再将白色固体用水洗涤、枯燥得白色不溶物4g。试求：〔1〕钠、钙各多少克？〔2〕NaHCO3、Na2CO3各多少克？第九页，共25页。[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成氧化铜。溶解g上述混合物，消耗(xiāohào)1mol/L盐酸500mL。加热等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是A.35gB.30gC.20gD.15g第十页，共25页。2、电荷(diànhè)守恒离子化合物〔或溶液〕中：阴离子所带负电荷(diànhè)总数=阳离子所带正电荷(diànhè)总数〔1〕电荷的物质的量〔n〕：阴、阳离子的物质的量之间的关系式；〔2〕单位体积(tǐjī)溶液中电荷的物质的量〔c〕：阴、阳离子的物质的量浓度之间的关系式；如硫化钠与碳酸铵的混合(hùnhé)溶液中：〔1〕n(Na+)+n(NH4+)+n(H+)=2n(S2-)+n(HS-)+2n(CO32-)+n(HCO3-)+n(OH-)〔2〕c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)第十一页，共25页。【例5】镁条在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2。将燃烧产物溶于60mL浓度(nóngdù)为2mol/L的盐酸中，以20的NaOH溶液中和多余的盐酸，然后在溶液中参加过量的NaOH溶液，并加热使NH3全部蒸发，再用稀盐酸吸收NH3，g，求镁条的质量。请分析其中的守恒(shǒuhénɡ)关系〔1〕第一次加碱后：2n(Mg2+)+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)〔2〕n(Cl-)=n(HCl)；n(NH4+)=n(NH3)；n(Na+)=n(NaOH)；n(Mg)=n(Mg2+)第十二页，共25页。【解】设CO32-质量分数(fēnshù)为x，K+质量分数(fēnshù)为y。由电荷守恒及质量关系可得：x+y=1-0.3153-0.27080.3153/23+y/39=0.2708/35.5+2x/60解得x=0.283，Na2CO3【练习】KCl、NaCl、Na2CO3组成的混合物，其中Na元素的质量分数(fēnshù)为31.53%，Cl元素的质量分数(fēnshù)为27.08%。求混合物中Na2CO3的质量分数(fēnshù)〔结果保存两位有效数字〕。电荷守恒(shǒuhénɡ)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。【分析】①假设求得CO32-质量分数，可进一步求得Na2CO3的质量分数。②离子化合物阴阳离子电荷守恒。50%第十三页，共25页。【练习】某地酸雨经检验(jiǎnyàn)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。那么酸雨的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第十四页，共25页。3、电子守恒〔1〕在氧化复原反响中：氧化剂得电子总数=复原剂失电子总数〔2〕在电解过程中：阴极(yīnjí)得电子总数=阳极失电子总数n(e-)=Q/F=IR/F第十五页，共25页。【例6】将xmolCu2S跟足量稀HNO3反响，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，那么参加反响的硝酸(xiāosuān)中被复原的硝酸(xiāosuān)的物质的量是〔〕A．4xmolB．10xmolC．10x/3molD．2x/3molCgL，假设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(chōngmǎn)溶液?【练习(liànxí)】第十六页，共25页。【例7】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(qiánhòu)溶液体积不变〕，电极上应析出Ag的质量是〔〕。

【解析】根据得失电子守恒写出电极反响式：阴极：4Ag+＋4e-＝4Ag阳极：4H2O－4e-＝O2＋4H+可知：Ag+—H+1mol1molｘ1×10－３×0.5－1×10－６×0.5ｘ＝5×10－4那么析出(xīchū)银的质量为：5×10－４mol×108g/mol＝5.4×10－２g＝54mg第十七页，共25页。4、化合价守恒：化合物中元素(yuánsù)的正负化合价总数的绝对值相等;或者元素(yuánsù)化合价代数和等于零。【例8】某硅酸盐的组成可表示(biǎoshì)为：K2Al6Si6H4Ox，那么x的值为〔〕A．2B．12C．24D．无法判断C

第十八页，共25页。【例9】某含有MgBr2和MgO的混合物，经实验分析测得镁元素(yuánsù)的质量分数为38.4%，试计算混合物中溴元素(yuánsù)〔Br〕的质量分数为多少？(溴的相对原子质量为80)第十九页，共25页。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(yuánsù)的质量分数守恒原子个数比守恒反响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第二十页，共25页。【练习】将一定量的铁粉和硫粉的混合物共热，充分反响后冷却，再参加足量稀H2SO4，L，那么原混合物可能的组成是〔n代表(dàibiǎo)物质的量〕A.n(Fe)<n(S)，总质量等于44g。B.n(Fe)>n(S)，总质量等于44g。C.n(Fe)=n(S)，总质量大于44g。D.n(Fe)>n(S)，总质量小于44g。第二十一页，共25页。【练习】往150mLFeBr2L〔标况〕氯气，反响完全后，溶液中有1/3的溴离子被氧化成溴单质(dānzhì)。求原溴化亚铁溶液的物质的量的浓度。第二十二页，共25页。[练习]有一块铝铁合金，溶于足量的盐酸中，再用过量(guò〃liàng)的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、枯燥、灼烧，完全变成红色粉末，经称量红色粉末和合金的质量相等，求合金中铝的质量分数。解：[分析]

AlAlCl3NaAlO2NaAlO2

合金