守恒法巧解幾例化學(xué)的計(jì)算題

1、.守恒法巧解幾例化學(xué)的計(jì)算題一、質(zhì)量守恒法的應(yīng)用質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容,從宏觀上闡述是:“參加化學(xué)反響的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反響后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和;從微觀領(lǐng)域闡述那么是:“在一切化學(xué)反響中,反響前后原子的種類、個數(shù)或數(shù)目、原子質(zhì)量前后沒有變化,因此,質(zhì)量守恒。例1.2019年全國初中化學(xué)競賽題1.6g某物質(zhì),在氧氣中完全燃燒,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,關(guān)于該物質(zhì)的組成,有以下論斷:一定含C,H元素;一定不含O元素;可能含O元素;一定含O元素;分子中C、H元素原子個數(shù)比為12;分子中C、H元素的原子個數(shù)比為14。其中正確的選項(xiàng)是A. B. C. D.解析:反響前后元素的種類不發(fā)生變化,

2、可以判斷出是正確的。反響前后,某原子的質(zhì)量守恒。因此,氧元素的總質(zhì)量為4.4gCO2所提供的氧元素質(zhì)量和3.6gH2O所提供的氧元素質(zhì)量之和:4.4g×32/44+3.6g×16/18=6.4g反響前氧元素質(zhì)量為: 4.4g+3.6g-1.6g=6.4g所以,是正確的。對于分子中C,H元素原子個數(shù)比為:CH=4.4-3.2/123.6-3.2/1=14應(yīng)選A。此題主要利用質(zhì)量守恒定律的微觀闡述。例2.2019年春季高考25題用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8mol的CO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物質(zhì)的量濃度之比是 。A.13 B.21 C.23 D.3

3、2解析:設(shè)反響生成的Na2CO3的物質(zhì)的量為xmol,生成的NaHCO3的物質(zhì)的量為ymol,由質(zhì)量守恒得2x+y=1.0mol/L×1LNa+守恒x+y=0.8molC守恒求出:x=0.2mol,y=0.6mol。那么 cCO32-cHCO3-=13,選A。例3.2019年上海高考18題將1.92gCu粉與一定量濃HNO3反響,當(dāng)Cu粉完全作用時,搜集到氣體1.12L標(biāo)況,那么所消耗的HNO3的物質(zhì)的量是 。A.0.12mol B.0.11mol C.0.09mol D.0.08mol解析:由物料守恒1.92gCu和HNO3完全反響后,生成0.03molCuNO32,即消耗HNO3

4、0.06mol;產(chǎn)生氣體不管是NO2還是NO,均需HNO30.05mol。故共消耗HNO30.11mol。 選B。二、原子或原子團(tuán)守恒法在許多化學(xué)反響中,尤其是離子反響中,原子或原子團(tuán)以整體參加反響后,原子或原子團(tuán)仍然保持守恒。例4.有一在空氣中暴露過的KOH固體,經(jīng)分析測知含水7.62%,含K2CO32.38%,KOH90%。假設(shè)將此樣品先參加到1.0mol/L的鹽酸46.00mL里,過量的鹽酸再用1.07mol/LKOH溶液27.65mL正好中和,鹽酸中和后的溶液可得固體約為 。A 3.43g B.4.00g C.4.50g D.1.07g解析:許多學(xué)生在解這道題時,無視該題中所隱含的條件

5、:反響前后氯元素守恒.假如根據(jù)每步反響求KCl的質(zhì)量,化學(xué)論文解題太繁。由反響前后氯元素守恒得固體KCl的質(zhì)量為:1mol/L×46.00ml/1000×74.5g/mol=3.43g,應(yīng)選答案A。三、電荷守恒法在溶液中,存在著陰、陽離子,由于整個溶液不顯電性,故所有陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。例5.27.2g鐵粉和氧化鐵的混合物,放入500mL的稀H2SO4中,發(fā)現(xiàn)固體完全溶解,并放出4.48LH2標(biāo)況。參加NH4SCN溶液,無顏色變化。然后再向溶液中參加2mol/LNaOH溶液,當(dāng)溶液呈中性時,消耗NaOH溶液的體積500mL,求原H2SO4溶液的物

6、質(zhì)的量濃度。解析:從題中表達(dá)可知,至少涉及六個反響,用常規(guī)解題法非常費(fèi)事;假如不考慮過程,而是抓住反響結(jié)果,最后的溶液只是Na2SO4溶液,根據(jù)電荷守恒,Na+所帶正電荷數(shù)一定等于SO42-所帶負(fù)電荷數(shù)。又因?yàn)?Na+的物質(zhì)的量即NaOH的物質(zhì)的量,SO42-的物質(zhì)的量即H2SO4的物質(zhì)的量,設(shè)H2SO4物質(zhì)的量濃度為cH2SO4。cH2SO4×0.5L×2=2mol/L×0.5L cH2SO4=1mol/L四、電子守恒法電子守恒法主要針對氧化復(fù)原反響來說明,在氧化復(fù)原反響中,復(fù)原劑失去電子的數(shù)目,一定等于氧化劑得到電子的數(shù)目,得失電子數(shù)目保持守恒。例6.3.84

7、g銅和一定質(zhì)量的濃硝酸反響,當(dāng)銅反響完時,共搜集到標(biāo)準(zhǔn)狀況時的氣體2.24L,假設(shè)把裝有這些氣體的集氣瓶倒立在盛水的水槽中,需通入多少升標(biāo)況下的氧氣才能使集氣瓶充滿溶液?解析:銅失電子數(shù)=被復(fù)原的硝酸得的電子數(shù)=氧化硝酸的復(fù)原產(chǎn)物NO、NO2所消耗的氧氣得到的電子數(shù),省去中間計(jì)算,即銅失去的電子數(shù)=氧氣得到的電子數(shù)。那么?nO2=3.84g÷64g·mol-1×2×1/4=0.03molVO2=0.03mol×22.4L·mol-1=0.672L假設(shè)用常規(guī)解法,應(yīng)先求出NO,NO2的物質(zhì)的量,再根據(jù):4NO2+O2+2H2O=4HNO

8、3 4NO+3O2+2H2O=4HNO3計(jì)算出O2的物質(zhì)的量,并求出其體積,此方法運(yùn)算量大,中間計(jì)算多且復(fù)雜,容易出錯,用電子守恒法綜合考慮,可省去中間的各步計(jì)算,使計(jì)算簡化。例7.24mL濃度為0.05mol·L-1的Na2SO3溶液,恰好與20mL濃度為0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反響,那么Cr元素在復(fù)原產(chǎn)物中的化合價為 。A.+6 B.+3 C.+2 D.0解析:設(shè)Cr元素在復(fù)原產(chǎn)物中的化合價為x,反響中Cr元素的化合價變化值為2×6-x,S元素的化合價變化為6-4=2。20×10-3×0.02×2×6-x=24×10-3×0.05×2x=3 答案:B。例8.2019年全國高考23題一定條