守恒法“巧解”化學計算題[文檔資料]

守恒法 “ 巧解 ” 化學計算題 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 在化學計算題中數(shù)字千變?nèi)f化，但解題思路和基本方法是不變的，可以根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量進行計算，或者根據(jù)物質(zhì)的量計算 .它們是化學計算中應(yīng)掌握的基本知識，但由此衍變出的各種解題的技巧、方法，使得化學計算更加簡單化，如守恒法是計算題中常用的一種解題方法 . 所謂 “ 守恒法 ” 解題就是利用一個體系變化前后的某些量之間的等價關(guān)系，以此作為解題依據(jù)，推理得到正確答案的方法 .其特點是可以避開某些繁瑣的 中間過程，避免書寫復(fù)雜的化學反應(yīng)方程式，提高解題速度和準確度 .常用的守恒法有質(zhì)量守恒、元素（原子）守恒、電荷守恒、得失電子守恒等，下面就各種守恒法對應(yīng)的舉幾個例題來說明其應(yīng)用 . 1.參加化學反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和 質(zhì)量守恒 例 1 向 KI溶液中加入 AgNO3 溶液，直到恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液的質(zhì)量恰好等于原 KI溶液的質(zhì)量，則原AgNO3 溶液的質(zhì)量分數(shù)為（ ） . A.72.3% B.50% C.48.3% D.38% 解析此題是出現(xiàn)多年的無 數(shù)據(jù)型的計算題，總有許多學生感到困惑，無從下手 . 化學方程式 AgNO3+KIKNO3+AgI 由質(zhì)量守恒可知反應(yīng)后溶液質(zhì)量為 m（ AgNO3 溶液） +m（ KI溶液） -m（ AgI 沉淀）， 由題意得 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） . 設(shè)硝酸銀質(zhì)量為 x 克，碘化銀為 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.尋找化學式中正負化合價總數(shù)絕對值相等，確立化學式 化合價守恒 例 2 國際上已禁止民用產(chǎn)品使用石棉，避免吸入石棉纖維而誘發(fā)肺病 .某種石棉的化學式可表示為 Ca2MgxSiyO22（ OH） 2，式中 x， y 的值分別為（） . A.8， 3 B.5， 8C.3， 8D.8， 5 解析由元素常見化合價知該化合物中正化合價總數(shù)為4+2x+4y,負化合價總數(shù)絕對值為 46，兩數(shù)相等知 x、 y 需滿足x+2y=21，代入選項，答案： B 3.根據(jù)幾個連續(xù)或平行反應(yīng)前后某種微粒的物質(zhì)的量保持不變巧解運算 元素（原子）守恒 例 3 有一在空氣中暴露過的 KOH 固體，經(jīng)分析含 H2O 2.8%， K2CO3 7.2%， KOH 90%，取 1 g 該樣品投入 25 mL 濃度為 2 mol L-1 的鹽酸中，中和多余的鹽酸又用去 1.07 molL-1 的 KOH 溶液 30.8 mL，將中和后的溶液蒸干，所得固體的質(zhì)量是（ ） . A.3.725 g B.4 g C.4.5 g D.7.45 g 解析如果按具體步驟一步一步地計算是可以的，但計算起來較麻煩 .仔細分析，最后得到的固體為 KCl，氯元素來源于加入的鹽酸，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，陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，求離子所帶的電荷或某離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度 電荷守恒 例 4 在 MgCl2、 KCl、 K2SO4 三種鹽的混合溶液中，若K+、 Cl-各為 1.5mol， Mg2+為 0.5 mol，則 SO2-4 的物質(zhì)的量為 (). A. 0.1 mol B. 0.5 mol C. 0.15 mol D. 0.25 mol 解析該混合溶液中陽離子有 K+、 Mg2+，所帶正電荷總物質(zhì)的量為 1.5 mol +0.5 mol2=2.5 mol ；溶液中陰離子有 Cl-、 SO2-4，設(shè) SO2-4 物質(zhì)的量為 x mol，所帶負電荷總物質(zhì)的量為 1.5 mol+x mol 2, 則由電荷守恒得 1.5 mol+x mol2=2.5 mol ，知SO2-4 的物質(zhì)的量為 0.5 mol，答案： B 5.根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等而進行的有關(guān)計算 得失電子守恒 . 例 5(NH4)2SO4 在強熱條件下分解，生成 NH3、 SO2、 N2和 H2O，反應(yīng)中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是(). A.13B.23C.11D.43 解析 (NH4)2SO4NH3+SO2+N2+H2O ，氧化產(chǎn)物是 N2，還原產(chǎn)物是 SO2； 每生成 1 mol N2 需失去 6 mol 電子，每生成1 mol SO2 只得到 2 mol 電子，所以 N2和 SO2 的物質(zhì)的量之比是 13 ，答案： A.氧化還原反應(yīng)貫穿于整個高中化學的教學，是高考的熱點 . 在高考命題中，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的量的多少或量的比例，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物中元素的價態(tài)或種類，有關(guān)電化學及其他有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算等題型用電子守恒法解題具有很強的實用性 . 守恒法在不同的題中會有不同的變換形式，只要找到一個不變的量，就會使問題迎刃而解，當然有的題中也 會用到多種守恒關(guān)系或者其它解題方法，要注意相互結(jié)合靈活運用 . 例 6 將 32.64 g 銅與 140 mL 一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的混合氣體在標準狀況下的體積為 11.2 L.請回答： （ 1） NO的體積為 L， NO2 的體積為 L. （ 2） 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入 V mL a mol L-1 的 NaOH 溶液，恰好使溶液中的 Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 mol L-1. （ 3）欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在 NaOH 溶液中全部轉(zhuǎn)化為 NaNO3，至少需 要 30%的雙氧水 g. 解析（ 1）已知 0.51 mol 銅全部溶解，生成 NO和 NO2共 0.5 mol,即 n(NO)+n(NO2)=0.5 mol. 運用電子守恒得 n(NO)3+n(NO2) 1=0.51 mol2 解方程組得 n(NO)=0.26 mol， n(NO2)=0.24 mol；NO、 NO2 的體積分別為 5.824 L、 5.376 L. (2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，溶液成分為 HNO3 和Cu(NO3)2，加入 NaOH，則轉(zhuǎn)化為 NaNO3，原硝酸中 N 以NaNO3、 NO、 NO2 形式存在，根據(jù) N 原子守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=(aV10 -3