高中化學守恒法解計算題及高中化學守恒法解題技巧

PAGEPAGE5守恒法解題守恒法是一種中學化學典型的解題方法，它利用物質變化過程中某一特定的量固定不變來列式求解，可以免去一些復雜的數(shù)學計算，大大簡化解題過程，提高解題速度和正確率。它的優(yōu)點是用宏觀的統(tǒng)攬全局的方式列式，不去探求某些細微末節(jié)，直接抓住其中的特有守恒關系，快速建立計算式，巧妙地解答題目。物質在參加反應時，化合價升降的總數(shù)，反應物和生成物的總質量，各物質中所含的每一種原子的總數(shù)，各種微粒所帶的電荷總和等等，都必須守恒。所以守恒是解計算題時建立等量關系的依據(jù)，守恒法往往穿插在其它方法中同時使用，是各種解題方法的基礎，利用守恒法可以很快建立等量關系，達到速算效果。質量守恒質量守恒是根據(jù)化學反應前后反應物的總質量與生成物的總質量相等的原理，進行計算或推斷。主要包括：反應物總質量與生成物總質量守恒；反應中某元素的質量守恒；結晶過程中溶質總質量守恒；可逆反應中反應過程總質量守恒。例1、在反應X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩爾質量之比為22：9，當1.6gX與Y完全反應后，生成4.4gR，則在此反應中Y和M的質量比為（）（A）16：9（B）23：9（C）32：9（D）46：9例2、1500C時，碳酸銨完全分解產生氣態(tài)混合物，其密度是相同條件下氫氣密度的（）（A）96倍（B）48倍（C）12倍（D）32倍練習：1、將100℃的硫酸銅飽和溶液200克蒸發(fā)掉50克水后再冷卻到0℃時，問能析出膽礬多少克？若在100℃硫酸銅飽和溶液200克里加入16克無水硫酸銅，應有多少克膽礬析出？（硫酸銅溶液度100℃時為75．4克。0℃時為14．3克）（130．52克，43.4克）2、在一定條件下，氣體A可分解為氣體B和氣體C，其分解方程式為2A====B+3C。若已知所得B和C混合氣體對H2的相對密度為42．5。求氣體A的相對分子量。（17０）3、為了確定亞硫酸鈉試劑部分氧化后的純度，稱取亞硫酸鈉4g置于質量為30g的燒杯中，加入6mol/L鹽酸18mL(密度為1.1g／cm3)，反應完畢后，再加2mL鹽酸，無氣體產生，此時燒杯及內盛物物質為54.4g，則該亞硫酸鈉試劑的純度為百分之幾？4、向KI溶液中滴入AgNO3溶液直至完全反應，過濾后濾液的質量恰好與原溶液質量相等，則AgNO3溶液中溶質的質量分數(shù)為多少？物質的量守恒物質的量守恒是根據(jù)反應前后某一物質的量不變的原理進行推導和計算的方法。這種方法可以應用在多步反應中的計算?？珊喕嬎氵^程，減少數(shù)學計算，一步得出結果。例1、300mL某濃度的NaOH溶液中含有60g溶質，現(xiàn)欲配制1mol/LNaOH溶液，應取原溶液與蒸餾水的體積比約為()

(A)1∶4(B)1∶5(C)2∶1(D)2∶3例2、有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體，經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3%，取1克該樣品投入25毫升2摩／升的鹽酸中后，多余的鹽酸用1.0摩／升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得到固體：（A）1克

（B）3.725克

（C）0.797克

（D）2.836克練習：1、用1L10mol／LNaOH溶液吸收８molCO2，所得溶液中CO3２－和HCO3－的物質的量濃度之比是（）（Ａ）１∶３

（Ｂ）２∶１

（Ｃ）２∶３

（

Ｄ）３∶２2、今有100mLCu(NO3)2與AgNO3的混合溶液，其中NO3-的濃度為4mol/L，加入一定量的鋅粉后，產生沉淀，經過濾、干燥后稱量，沉淀物的質量為24.8g,將此沉淀物置于稀鹽酸中,無氣體逸出。向前述過濾后得到的濾液中先滴入BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，后加入過量的NaOH溶液，有沉淀物析出。濾出此沉淀物，并將其灼燒至恒重，最后得4g灼燒物。求所加鋅粉的質量。三、元素守恒元素守恒，即化學反應前后各元素的種類不變，各元素的原子個數(shù)不變，其物質的量、質量也不變。元素守恒包括原子守恒和離子守恒:原子守恒法是依據(jù)反應前后原子的種類及個數(shù)都不變的原理，進行推導或計算的方法。離子守恒是根據(jù)反應（非氧化還原反應）前后離子數(shù)目不變的原理進行推導和計算。用這種方法計算不需要化學反應式，只需要找到起始和終止反應時離子的對應關系，即可通過簡單的守恒關系，計算出所需結果。例1、在同溫同壓下，50ml氣體A2跟100ml氣體B2化合生成50ml氣體C，則C的化學式是（）（A）AB2（B）A2B（C）A2B4（D）AB例2、把NaHCO3與Na2CO3·10H2O的混合物6．56克溶于水配制成100ml溶液，已知此溶液中Na+的物質濃度為0．5mol/L；若將等質量的該混合物加熱到質量不再變化為止，則其質量減少了多少克？練習：1、準確稱取6g鋁土礦樣品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入100mL硫酸溶液，充分反應后向濾液中加入10mol/L的NaOH溶液，產生沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示，則所用硫酸溶液的物質的量濃度為()A.3.50mol/LB.1.75mol/LC.0.85mol/LD.無法計算2、有一塊鋁鐵合金，溶于足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒，完全變成紅色粉末，經稱量紅色粉末和合金的質量相等，求合金中鋁的質量分數(shù)。3、將鎂帶在空氣中燃燒的全部產物溶解在50mL物質的量濃度為1．8mol/L的鹽酸中，多余的鹽酸用20mL0．9mol/LNaOH溶液正好中和，然后在此溶液中加入過量的NaOH把NH3全部蒸發(fā)出來，經測定NH3的質量為0．102克，求鎂帶的質量為多少？四、電荷守恒電荷守恒，即對任一電中性的體系，如化合物、混合物、濁液等，電荷的代數(shù)和為0，即正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。電荷守恒是利用反應前后離子所帶電荷總量不變的原理，進行推導或計算。常用于溶液中離子濃度關系的推斷，也可用此原理列等式進行有關反應中某些量的計算。例1、在K2SO4、Al2（SO4）3、的混合液中，已知c(Al3+)=0.4mol/L，c(SO42-)=0.7mol/L，則溶液中c(K+)為（）（A）0.1mol/L（B）0.15mol/L（C）0.2mol/L（D）0.25mol/L例2、M2O7x-離子和S2-在酸性溶液中發(fā)生如下反應：M2O7x-+3S2-+14H+=2M3++3S+7HO則M2O7x-離子中M的化合價為（）（A）+2（B）+3（C）+5（D）+6練習：1、將KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶液，通入過量的Cl2，反應后將溶液蒸干，得固體11.175g則原溶液中K+，Cl-，Br-的物質的量之比為（）：（A）3:2:1

（B）1:2:3

（

C）1:3:2

（

D）2:3:12、將200mL0.1mol／L的Na2CO3溶液與含1.71gBa(OH)2的溶液混合后，為使溶液呈中性，需加入1mol／L鹽酸的體積是多少？3、在一定條件下，RO3n－和I－發(fā)生反應的離子方程式為：RO3n－+6I－+6H+=R－+3I2+3H2O。RO3n－中R元素的化合價是______；(2)R元素的原子最外層電子數(shù)是_____。4、1L混合溶液中含SO42－0.00025mol，Cl－0.0005mol,NO3－0.00025mol,Na＋0.00025mol,其余為H＋，則H＋物質的量濃度為（）。A．0.0025mol·L－1B．0.0001mol·L－1C．0.001mol·L－1D．0.005mol·L－1五、電子得失守恒電子得失守恒，是指在氧化還原反應中，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。無論是自發(fā)進行的氧化還原反應，還是原電池或電解池中，均如此。它廣泛應用于氧化還原反應中的各種計算，甚至還包括電解產物的計算。例1、7.68g銅和一定量的濃硝酸反應，當銅反應完全時，收集到標準狀況下的氣體4.48L，若把裝有這些氣體的集氣瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升標準狀況下的氧氣才能使集氣瓶充滿溶液？例2、已知某強氧化劑[RO(OH)2]+能被亞硫酸鈉還原到較低價態(tài)，如果還原含2.4×10-3mol[RO(OH)2]-的溶液到低價態(tài)，需12mL0.2mol/L的亞硫酸鈉溶液，那么R元素的最終價態(tài)為（）（A）+3（B）+2（C）+1（D）-1練習：1、某氧化劑中，起氧化作用的是X2O72－離子，在溶液中0.2mol該離子恰好能使0.6molSO32－離子完全氧化，則X2O72－離子還原后的化合價為（）A．＋1B．＋2C．＋3D．＋42、一定條件下ＮＨ4ＮＯ３受熱分解的未配平的化學方程式為：ＮＨ4ＮＯ３＝ＨＮＯ３＋Ｎ2＋Ｈ2Ｏ在反應中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為（）Ａ．５∶３

Ｂ．５∶４

Ｃ．１∶１

Ｄ．３∶５3、將5．6克鐵粉溶于過量的稀硫酸中，在加熱條件下加入1．01克KNO3晶體氧化溶液中的Fe2+，待反應完全后，剩余的Fe2+尚需0．2mol/L的KMnO4溶液70mL才能完全氧化（已知KMnO4的還原產物為Mn2+）求KNO3的還原產物。4、將１３.６克鐵粉和氧化鐵粉末的混合物，投入50ml的稀H2SO4中，恰好完全反應并放出標況下1．12L氫氣，反應后的溶液中不含F(xiàn)e和Fe3+。求混合物中的Fe和氧化鐵的質量。5、將XmolMg溶于含YmolHNO3的稀硝酸溶液中，生成N2O。求此時X與Y的比值為多少？6、A、B、C三個電解槽，A槽是CuCl2作電解液，純銅片作陰極，B、C兩槽以AgNO3溶液作電解液，純銀絲作陰極，先將A、B槽并聯(lián)，再與C槽串聯(lián)進行電解，其B槽中銀絲質量增加0.108g，C槽銀絲增加0.216g，則A槽Cu片質量增加()A.0.216gB.0.108gC.0.064gD.0.032g六、多重守恒多重守恒是利用多種守恒列方程式組進行計算的方法。例1、把0.02mol／LＨＡC溶液和０.０１mol／ＬＮａＯＨ溶液等體積混合，則混合溶液中微粒濃度關系正確的是（）Ａ．C（Ac－）＞ｃ（Na＋）

Ｂ．C（HAc）＞ｃ（Ac－）Ｃ．２C（Ｈ＋）＝C（AC－）－C（ＨＡC）Ｄ．ｃ（ＨＡC）＋C（AC－）＝０.０１ｍｏｌ／Ｌ〖分析〗此題實質上是０.０５mol／Ｌ的ＨＡｃ溶液和０.０５mol／Ｌ的ＮａＡｃ溶液的混合溶液。由電荷守恒關系可得：C（Ｈ＋）＋C（Na＋）＝C（AC－）＋C（OH－）…………（１）由物料守恒關系可得：C（HAC）＋（AC－）＝C（Na＋）×２＝０.０１mol/L……（２）由（２）可知Ｄ正確。將（１）×２＋（２）可得：２C（Ｈ＋）＝C（AC－）＋２C（OH－）－Ｃ（HAC）……（３）故Ｃ選項錯誤。例2、0.1mol/L的NaOH溶液0.2L，通入標準狀況下448mLH2S氣體，所得溶液離子濃度大小關系正確的是（）A．[Na+]＞[HS－]＞[OH－]＞[H2S]＞[S2－]＞[H+]B．[Na+]+[H+]=[HS－]＋[S2－]＋[OH－]C．[Na+]＝[H2S]＋[HS－]＋[S2-]＋[OH－]D．[S2－]＋[OH－]＝[H+]＋[H2S]〖分析〗對于溶液中微粒濃度（或數(shù)目）的比較，要遵循兩條原則：一是電荷守恒，即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)；二是物料守恒，即溶液中某一組分的原始濃度應該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。上述溶液實際上是含0.02molNaHS的溶液。根據(jù)上面的規(guī)律：電荷守恒：溶液中陽離子有Na+、H+，陰離子有HS－、S2－、OH－。[Na+]+[H+]=[HS－]＋2[S2－]＋[OH－]…①物料守恒：HS－由于水解和電離，其存在形式為HS－、S2－、H2S。S=[S2-]＋[HS－]＋[H2S]而鈉元素物質的量等于硫元素物質的量即[Na+]=[S2-]＋[HS－]＋[H2S]…………②②代入①中，得[S2－]＋[OH－]＝[H+]＋[H2S]…③另在溶液中，H+、OH－都由H2O電離而來，故H+、OH－二者的總量應相等，而H+由于HS－水解的原因存在形式為H+、H2S，OH－由于HS－電離的原因存在形式為OH－、S2－。同樣可得到③。答案選D化學守恒法解題技巧守恒法是一種中學化學典型的解題方法，它利用物質變化過程中某一特定的量固定不變來列式求解，可以免去一些復雜的數(shù)學計算，大大簡化解題過程，提高解題速度和正確率。它的優(yōu)點是用宏觀的統(tǒng)攬全局的方式列式，不去探求某些細微末節(jié)，直接抓住其中的特有守恒關系，快速建立計算式，巧妙地解答題目。物質在參加反應時，化合價升降的總數(shù)，反應物和生成物的總質量，各物質中所含的每一種原子的總數(shù)，各種微粒所帶的電荷總和等等，都必須守恒。所以守恒是解計算題時建立等量關系的依據(jù)，守恒法往往穿插在其它方法中同時使用，是各種解題方法的基礎，利用守恒法可以很快建立等量關系，達到速算效果。質量守恒質量守恒是根據(jù)化學反應前后反應物的總質量與生成物的總質量相等的原理，進行計算或推斷。主要包括：反應物總質量與生成物總質量守恒；反應中某元素的質量守恒；結晶過程中溶質總質量守恒；可逆反應中反應過程總質量守恒。例1、在反應X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩爾質量之比為22：9，當1.6gX與Y完全反應后，生成4.4gR，則在此反應中Y和M的質量比為（）（A）16：9（B）23：9（C）32：9（D）46：9例2、1500C時，碳酸銨完全分解產生氣態(tài)混合物，其密度是相同條件下氫氣密度的（）（A）96倍（B）48倍（C）12倍（D）32倍練習：1、將100℃的硫酸銅飽和溶液200克蒸發(fā)掉50克水后再冷卻到0℃時，問能析出膽礬多少克？若在100℃硫酸銅飽和溶液200克里加入16克無水硫酸銅，應有多少克膽礬析出？（硫酸銅溶液度100℃時為75．4克。0℃時為14．3克2、在一定條件下，氣體A可分解為氣體B和氣體C，其分解方程式為2A====B+3C。若已知所得B和C混合氣體對H2的相對密度為42．5。求氣體A的相對分子量。（17）3、為了確定亞硫酸鈉試劑部分氧化后的純度，稱取亞硫酸鈉4g置于質量為30g的燒杯中，加入6mol/L鹽酸18mL(密度為1.1g／cm3)，反應完畢后，再加2mL鹽酸，無氣體產生，此時燒杯及內盛物物質為54.4g，則該亞硫酸鈉試劑的純度為百分之幾？4、向KI溶液中滴入AgNO3溶液直至完全反應，過濾后濾液的質量恰好與原溶液質量相等，則AgNO3溶液中溶質的質量分數(shù)為多少？物質的量守恒物質的量守恒是根據(jù)反應前后某一物質的量不變的原理進行推導和計算的方法。這種方法可以應用在多步反應中的計算?？珊喕嬎氵^程，減少數(shù)學計算，一步得出結果。例1、300mL某濃度的NaOH溶液中含有60g溶質，現(xiàn)欲配制1mol/LNaOH溶液，應取原溶液與蒸餾水的體積比約為()

(A)1∶4(B)1∶5(C)2∶1(D)2∶3例2、有一在空氣中放置了一段時間的KOH固體，經分析測知其含水2.8%、含K2CO337.3%，取1克該樣品投入25毫升2摩／升的鹽酸中后，多余的鹽酸用1.0摩／升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得到固體：（A）1克

（B）3.725克

（C）0.797克

（D）2.836克練習：1、用1L10mol／LNaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO3２－和HCO3－的物質的量濃度之比是（）（Ａ）１∶３

（Ｂ）２∶１

（Ｃ）２∶３

（

Ｄ）３∶２2、今有100mLCu(NO3)2與AgNO3的混合溶液，其中NO3-的濃度為4mol/L，加入一定量的鋅粉后，產生沉淀，經過濾、干燥后稱量，沉淀物的質量為24.8g,將此沉淀物置于稀鹽酸中,無氣體逸出。向前述過濾后得到的濾液中先滴入BaCl2溶液，無明顯現(xiàn)象，后加入過量的NaOH溶液，有沉淀物析出。濾出此沉淀物，并將其灼燒至恒重，最后得4g灼燒物。求所加鋅粉的質量。三、元素守恒元素守恒，即化學反應前后各元素的種類不變，各元素的原子個數(shù)不變，其物質的量、質量也不變。元素守恒包括原子守恒和離子守恒:原子守恒法是依據(jù)反應前后原子的種類及個數(shù)都不變的原理，進行推導或計算的方法。離子守恒是根據(jù)反應（非氧化還原反應）前后離子數(shù)目不變的原理進行推導和計算。用這種方法計算不需要化學反應式，只需要找到起始和終止反應時離子的對應關系，即可通過簡單的守恒關系，計算出所需結果。例1、在同溫同壓下，50ml氣體A2跟100ml氣體B2化合生成50ml氣體C，則C的化學式是（）（A）AB2（B）A2B（C）A2B4（D）AB例2、把NaHCO3與Na2CO3·10H2O的混合物6．56克溶于水配制成100ml溶液，已知此溶液中Na+的物質濃度為0．5mol/L；若將等質量的該混合物加熱到質量不再變化為止，則其質量減少了多少克？練習：1、準確稱取6g鋁土礦樣品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)加入100mL硫酸溶液，充分反應后向濾液中加入10mol/L的NaOH溶液，產生沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示，則所用硫酸溶液的物質的量濃度為()A.3.50mol/LB.1.75mol/LC.0.85mol/LD.無法計算2、有一塊鋁鐵合金，溶于足量的鹽酸中，再用過量的NaOH溶液處理，將產生的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒，完全變成紅色粉末，經稱量紅色粉末和合金的質量相等，求合金中鋁的質量分數(shù)。3、將鎂帶在空氣中燃燒的全部產物溶解在50mL物質的量濃度為1．8mol/L的鹽酸中，多余的鹽酸用20mL0．9mol/LNaOH溶液正好中和，然后在此溶液中加入過量的NaOH把NH3全部蒸發(fā)出來，經測定NH3的質量為0．102克，求鎂帶的質量為多少？四、電荷守恒電荷守恒，即對任一電中性的體系，如化合物、混合物、濁液等，電荷的代數(shù)和為0，即正電荷總數(shù)和負電荷總數(shù)相等。電荷守恒是利用反應前后離子所帶電荷總量不變的原理，進行推導或計算。常用于溶液中離子濃度關系的推斷，也可用此原理列等式進行有關反應中某些量的計算。例1、在K2SO4、Al2（SO4）3、的混合液中，已知c(Al3+)=0.4mol/L，c(SO42-)=0.7mol/L，則溶液中c(K+)為（）（A）0.1mol/L（B）0.15mol/L（C）0.2mol/L（D）0.25mol/L例2、M2O7x-離子和S2-在酸性溶液中發(fā)生如下反應：M2O7x-+3S2-+14H+=2M3+則M2O7x-離子中M的化合價為（）（A）+2（B）+3（C）+5（D）+6練習：1、將KCl和KBr混合物13.4克溶于水配成500mL溶液，通入過量的Cl2，反應后將溶液蒸干，得固體11.175g則原溶液中K+，Cl-，Br-的物質的量之比為（）：（A）3:2:1

（B）1:2:3

（

C）1:3:2

（

D）2:3:12、將200mL0.1mol／L的Na2CO3溶液與含1.71gBa(OH)2的溶液混合后，為使溶液呈中性，需加入1mol／L鹽酸的體積是多少？3、在一定條件下，RO3n－和I－發(fā)生反應的離子方程式為：RO3n－+6I－+6H+=R－+3I2+3H2O。RO3n－中R元素的化合價是______；(2)R元素的原子最外層電子數(shù)是_____。4、1L混合溶液中含SO42－0.00025mol，Cl－0.0005mol,NO3－0.00025mol,Na＋0.00025mol,其余為H＋，則H＋物質的量濃度為（）。A．0.0025mol·L－1B．0.0001mol·L－1C．0.001mol·L－1D．0.005mol·L五、電子得失守恒電子得失守恒，是指在氧化還原反應中，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。無論是自發(fā)進行的氧化還原反應，還是原電池或電解池中，均如此。它廣泛應用于氧化還原反應中的各種計算，甚至還包括電解產物的計算。例1、7.68g銅和一定量的濃硝酸反應，當銅反應完全時，收集到標準狀況下的氣體4.48L，若把裝有這些氣體的集氣瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升標準狀況下的氧氣才能使集氣瓶充滿溶液？例2、已知某強氧化劑[RO(OH)2]+能被硫酸鈉還原到較低價態(tài)，如果還原含2.4×10-3mol[RO(OH)2]-的溶液到低價態(tài)，需12mL0.2mol/L的亞硫酸鈉溶液，那么R元素的最終價態(tài)為（）（A）+3（B）+2（C）+1（D）-1練習：1、某氧化劑中，起氧化作用的是X2O72－離子，在溶液中0.2mol該離子恰好能使0.6molSO32－離子完全氧化，則X2O72－離子還原后的化合價為（）A．＋1B．＋2C．＋3D．＋42、一定條件下ＮＨ4ＮＯ３受熱分解的未配平的化學方程式為：ＮＨ4ＮＯ３＝ＨＮＯ３＋Ｎ2＋Ｈ2Ｏ在反應中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為（）Ａ．５∶３

Ｂ．５∶４

Ｃ．１∶１

Ｄ．３∶５3、將5．6克鐵粉溶于過量的稀硫酸中，在加熱條件下加入1．01克KNO3晶休氧化溶液中的Fe2+，待反應完全后，剩余的Fe2+尚需0．2mol/L的KMnO4mol/L溶液70mL才能完全氧化（已知KMnO4的還原產物為Mn2+）求KNO3的還原產物。4、將1．36克鐵粉和氧化鐵粉末的混合物，投入50ml的稀H2SO4中，恰好完全反應并放出標況下1．12L氫氣，反應后的溶液中不含F(xiàn)e和Fe3+。求混合物中的Fe和氧化鐵的質量。5、將XmolMg溶于含YmolHNO3的稀硝酸溶液中，生成N2O。求此時X與Y的比值為多少？6、A、B、C三個電解槽，A槽是CuCl2作電解液，純銅片作陰極，B、C兩槽以AgNO3溶液作電解液，純銀絲作陰極，先將A、B槽并聯(lián)，再與C槽串聯(lián)進行電解，其B槽中銀絲質量增加0.108g，C槽銀絲增加0.216g，則A槽Cu片質量增加()A.0.216gB.0.108gC.0.064g