高中化学守恒法解计算题

1 守恒法解题守恒法解题 守恒法是一种中学化学典型的解题方法 它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式守恒法是一种中学化学典型的解题方法 它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式 求解 可以免去一些复杂的数学计算 大大简化解题过程 提高解题速度和正确率 它的优点是用宏求解 可以免去一些复杂的数学计算 大大简化解题过程 提高解题速度和正确率 它的优点是用宏 观的统揽全局的方式列式 不去探求某些细微末节 直接抓住其中的特有守恒关系 快速建立计算式 观的统揽全局的方式列式 不去探求某些细微末节 直接抓住其中的特有守恒关系 快速建立计算式 巧妙地解答题目 物质在参加反应时 化合价升降的总数 反应物和生成物的总质量 各物质中所含巧妙地解答题目 物质在参加反应时 化合价升降的总数 反应物和生成物的总质量 各物质中所含 的每一种原子的总数 各种微粒所带的电荷总和等等 都必须守恒 所以守恒是解计算题时建立等量的每一种原子的总数 各种微粒所带的电荷总和等等 都必须守恒 所以守恒是解计算题时建立等量 关系的依据 守恒法往往穿插在其它方法中同时使用 是各种解题方法的基础 利用守恒法可以很快关系的依据 守恒法往往穿插在其它方法中同时使用 是各种解题方法的基础 利用守恒法可以很快 建立等量关系 达到速算效果 建立等量关系 达到速算效果 一 一 质量守恒质量守恒 质量守恒质量守恒是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理 进行计算或推断 是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理 进行计算或推断 主要包括 反应物总质量与生成物总质量守恒 反应中某元素的质量守恒 结晶过程中溶质总质量主要包括 反应物总质量与生成物总质量守恒 反应中某元素的质量守恒 结晶过程中溶质总质量 守恒 可逆反应中反应过程总质量守恒 守恒 可逆反应中反应过程总质量守恒 例例 1 在反应 在反应 X 2Y R 2M 中 已知中 已知 R 和和 M 的摩尔质量之比为的摩尔质量之比为 22 9 当 当 1 6gX 与与 Y 完全反完全反 应后 生成应后 生成 4 4gR 则在此反应中 则在此反应中 Y 和和 M 的质量比为 的质量比为 A 16 9 B 23 9 C 32 9 D 46 9 例例 2 1500C 时 碳酸铵完全分解产生气态混合物 其密度是相同条件下氢气密度的 时 碳酸铵完全分解产生气态混合物 其密度是相同条件下氢气密度的 A 96 倍倍 B 48 倍倍 C 12 倍倍 D 32 倍倍 练习 练习 1 将 将 100 的硫酸铜饱和溶液的硫酸铜饱和溶液 200 克蒸发掉克蒸发掉 50 克水后再冷却到克水后再冷却到 0 时 问能析出胆矾多时 问能析出胆矾多 少克 若在少克 若在 100 硫酸铜饱和溶液硫酸铜饱和溶液 200 克里加入克里加入 16 克无水硫酸铜 应有多少克胆矾析出 硫酸铜克无水硫酸铜 应有多少克胆矾析出 硫酸铜 溶液度溶液度 100 时为时为 75 4 克 克 0 时为时为 14 3 克 克 130 52 克 克 43 4 克 克 2 在一定条件下 气体 在一定条件下 气体 A 可分解为气体可分解为气体 B 和气体和气体 C 其分解方程式为 其分解方程式为 2A B 3C 若已 若已 知所得知所得 B 和和 C 混合气体对混合气体对 H2的相对密度为的相对密度为 42 5 求气体 求气体 A 的相对分子量 的相对分子量 17 3 为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度 称取亚硫酸钠 为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度 称取亚硫酸钠 4g 置于质量为置于质量为 30g 的烧杯中 加的烧杯中 加 入入 6mol L 盐酸盐酸 18mL 密度为密度为 1 1 g cm3 反应完毕后 再加 反应完毕后 再加 2mL 盐酸 无气体产生 此时烧杯及盐酸 无气体产生 此时烧杯及 内盛物物质为内盛物物质为 54 4g 则该亚硫酸钠试剂的纯度为百分之几 则该亚硫酸钠试剂的纯度为百分之几 4 向 向 KI 溶液中滴入溶液中滴入 AgNO3溶液直至完全反应 过滤后滤液的质量恰好与原溶液质量相等 溶液直至完全反应 过滤后滤液的质量恰好与原溶液质量相等 则则 AgNO3溶液中溶质的质量分数为多少 溶液中溶质的质量分数为多少 二 二 物质的量守恒物质的量守恒 物质的量守恒物质的量守恒是根据反应前后某一物质的量不变的原理进行推导和计算的方法 这种方法可以是根据反应前后某一物质的量不变的原理进行推导和计算的方法 这种方法可以 应用在多步反应中的计算 可简化计算过程 减少数学计算 一步得出结果 应用在多步反应中的计算 可简化计算过程 减少数学计算 一步得出结果 例例 1 300mL 某浓度的某浓度的 NaOH 溶液中含有溶液中含有 60g 溶质 现欲配制溶质 现欲配制 1mol LNaOH 溶液 应取原溶液溶液 应取原溶液 与蒸馏水的体积比约为与蒸馏水的体积比约为 A 1 4 B 1 5 C 2 1 D 2 3 例例 2 有一在空气中放置了一段时间的 有一在空气中放置了一段时间的 KOH 固体 经分析测知其含水固体 经分析测知其含水 2 8 含 含 K2CO337 3 取 取 1 克该样品投入克该样品投入 25 毫升毫升 2 摩 升的盐酸中后 多余的盐酸用摩 升的盐酸中后 多余的盐酸用 1 0 摩 升摩 升 KOH 溶溶 液液 30 8 毫升恰好完全中和 蒸发中和后的溶液可得到固体 毫升恰好完全中和 蒸发中和后的溶液可得到固体 A 1 克克 B 3 725 克克 C 0 797 克克 D 2 836 克克 练习 练习 1 用 用 1L10mol LNaOH 溶液吸收 溶液吸收 molCO2 所得溶液中 所得溶液中 CO3 和 和 HCO3 的物质的量 的物质的量 浓度之比是 浓度之比是 2 今有 今有 100mLCu NO3 2与与 AgNO3的混合溶液 其中的混合溶液 其中 NO3 的浓度为的浓度为 4mol L 加入一定量的锌 加入一定量的锌 粉后 产生沉淀 经过滤 干燥后称量 沉淀物的质量为粉后 产生沉淀 经过滤 干燥后称量 沉淀物的质量为 24 8g 将此沉淀物置于稀盐酸中将此沉淀物置于稀盐酸中 无气体逸无气体逸 出 向前述过滤后得到的滤液中先滴入出 向前述过滤后得到的滤液中先滴入 BaCl2溶液 无明显现象 后加入过量的溶液 无明显现象 后加入过量的 NaOH 溶液 有沉溶液 有沉 淀物析出 滤出此沉淀物 并将其灼烧至恒重 最后得淀物析出 滤出此沉淀物 并将其灼烧至恒重 最后得 4g 灼烧物 求所加锌粉的质量 灼烧物 求所加锌粉的质量 三 元素守恒三 元素守恒 元素守恒 即化学反应前后各元素的种类不变 各元素的原子个数不变 其物质的量 质量也元素守恒 即化学反应前后各元素的种类不变 各元素的原子个数不变 其物质的量 质量也 不变 元素守恒包括原子守恒不变 元素守恒包括原子守恒和和离子守恒离子守恒 原子守恒法是依据反应前后原子的种类及个数都不变的原子守恒法是依据反应前后原子的种类及个数都不变的 2 原理 进行推导或计算的方法 原理 进行推导或计算的方法 离子守恒离子守恒是根据反应 非氧化还原反应 前后离子数目不变的原理是根据反应 非氧化还原反应 前后离子数目不变的原理 进行推导和计算 用这种方法计算不需要化学反应式 只需要找到起始和终止反应时离子的对应关进行推导和计算 用这种方法计算不需要化学反应式 只需要找到起始和终止反应时离子的对应关 系 即可通过简单的守恒关系 计算出所需结果 系 即可通过简单的守恒关系 计算出所需结果 例例 1 在同温同压下 在同温同压下 50ml 气体气体 A2跟跟 100ml 气体气体 B2化合生成化合生成 50ml 气体气体 C 则 则 C 的化学式是的化学式是 A AB2 B A2B C A2B4 D AB 例例 2 把 把 NaHCO3与与 Na2CO3 10H2O 的混合物的混合物 6 56 克溶于水配制成克溶于水配制成 100ml 溶液 已知此溶液溶液 已知此溶液 中中 Na 的物质浓度为的物质浓度为 0 5 mol L 若将等质量的该混合物加热到质量不再变化为止 则其质量减少 若将等质量的该混合物加热到质量不再变化为止 则其质量减少 了多少克 了多少克 练习 练习 1 准确称取 准确称取 6g 铝土矿样品铝土矿样品 含含 Al2O3 Fe2O3 SiO2 加入加入 100mL 硫酸溶液 充分反应后硫酸溶液 充分反应后 向滤液中加入向滤液中加入 10mol L 的的 NaOH 溶液 产生沉淀的质量与加入溶液 产生沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图所示 则所用硫酸溶液的物质的量浓溶液的体积关系如图所示 则所用硫酸溶液的物质的量浓 度为度为 A 3 50mol L B 1 75mol L C 0 85mol L D 无法计算无法计算 2 有一块铝铁合金 溶于足量的盐酸中 再用过量的 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 完全变成红溶液处理 将产生的沉淀过滤 洗涤 干燥 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 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 3 将镁带在空气中燃烧的全部产物溶解在 将镁带在空气中燃烧的全部产物溶解在 50mL 物质的量浓度为物质的量浓度为 1 8mol L 的盐酸中 多余的的盐酸中 多余的 盐酸用盐酸用 20mL0 9mol LNaOH 溶液正好中和 然后在此溶液中加入过量的溶液正好中和 然后在此溶液中加入过量的 NaOH 把把 NH3全部蒸发全部蒸发 出来 经测定出来 经测定 NH3的质量为的质量为 0 102 克 求镁带的质量为多少 克 求镁带的质量为多少 四 电荷守恒四 电荷守恒 电荷守恒 即对任一电中性的体系 如化合物 混合物 浊液等 电荷的代数和为电荷守恒 即对任一电中性的体系 如化合物 混合物 浊液等 电荷的代数和为 0 即正电 即正电 荷总数和负电荷总数相等 电荷守恒荷总数和负电荷总数相等 电荷守恒是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理 进行推导或计是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理 进行推导或计 算 常用于溶液中离子浓度关系的推断 也可用此原理列等式进行有关反应中某些量的计算 算 常用于溶液中离子浓度关系的推断 也可用此原理列等式进行有关反应中某些量的计算 例例 1 在在 K2SO4 Al2 SO4 3 的混合液中 已知 的混合液中 已知 c Al3 0 4mol L c SO42 0 7mol L 则 则 溶液中溶液中 c K 为 为 A 0 1mol L B 0 15mol L C 0 2mol L D 0 25mol L 例例 2 M2O7x 离子和离子和 S2 在酸性溶液中发生如下反应 在酸性溶液中发生如下反应 M2O7x 3S2 14H 2M3 3S 7HO 则则 M2O7x 离子中离子中 M 的化合价为 的化合价为 A 2 B 3 C 5 D 6 练习 练习 1 将 将 KCl 和和 KBr 混合物混合物 13 4 克溶于水配成克溶于水配成 500mL 溶液 通入过量的溶液 通入过量的 Cl2 反应后将溶 反应后将溶 液蒸干 得固体液蒸干 得固体 11 175g 则原溶液中则原溶液中 K Cl Br 的物质的量之比为的物质的量之比为 A 3 2 1 B 1 2 3 C 1 3 2 D 2 3 1 2 将 将 200mL 0 1mol L 的的 Na2CO3溶液与含溶液与含 1 71gBa OH 2的溶液混合后 为使溶液呈中性 的溶液混合后 为使溶液呈中性 需加入需加入 1mol L 盐酸的体积是多少 盐酸的体积是多少 3 在一定条件下 在一定条件下 RO3n 和 和 I 发生反应的离子方程式为 发生反应的离子方程式为 RO3n 6I 6H R 3I2 3H2O 1 RO3n 中 中 R 元素的化合价是元素的化合价是 2 R 元素的原子最外层电子数是元素的原子最外层电子数是 4 1L 混合溶液中含混合溶液中含 SO42 0 00025mol Cl 0 0005mol NO3 0 00025mol Na 0 00025 mol 其余 其余 为为 H 则 则 H 物质的量浓度为 物质的量浓度为 A 0 0025 mol L 1 B 0 0001 mol L 1 C 0 001 mol L 1 D 0 005 mol L 1 五 电子得失守恒五 电子得失守恒 电子得失守恒 是指在氧化还原反应中 氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数 电子得失守恒 是指在氧化还原反应中 氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数 无论是自发进行的氧化还原反应 还是原电池或电解池中 均如此 无论是自发进行的氧化还原反应 还是原电池或电解池中 均如此 它广泛应用于氧化还原反应中它广泛应用于氧化还原反应中 的各种计算 甚至还包括电解产物的计算 的各种计算 甚至还包括电解产物的计算 例例 1 7 68g 铜和一定量的浓硝酸反应 当铜反应完全时 收集到标准状况下的气体铜和一定量的浓硝酸反应 当铜反应完全时 收集到标准状况下的气体 4 48L 若 若 把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中 需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中 需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满 3 溶液 溶液 例例 2 已知某强氧化剂 已知某强氧化剂 RO OH 2 能被亚硫酸钠还原到较低价态 如果还原含能被亚硫酸钠还原到较低价态 如果还原含 2 4 10 3mol RO OH 2 的溶液到低价态 需 的溶液到低价态 需 12mL0 2mol L 的亚硫酸钠溶液 那么的亚硫酸钠溶液 那么 R 元素的最终价态为 元素的最终价态为 A 3 B 2 C 1 D 1 练习 练习 1 某氧化剂中 起氧化作用的是 某氧化剂中 起氧化作用的是 X2O72 离子 在溶液中 离子 在溶液中 0 2 mol 该离子恰好能使该离子恰好能使 0 6molSO32 离子完全氧化 则 离子完全氧化 则 X2O72 离子还原后的化合价为 离子还原后的化合价为 A 1 B 2 C 3 D 4 2 一定条件下 一定条件下 4 受热分解的未配平的化学方程式为 受热分解的未配平的化学方程式为 4 2 2 在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 3 将 将 5 6 克铁粉溶于过量的稀硫酸中 在加热条件下加入克铁粉溶于过量的稀硫酸中 在加热条件下加入 1 01 克克 KNO3晶体氧化溶液中的晶体氧化溶液中的 Fe2 待反应完全后 剩余的 待反应完全后 剩余的 Fe2 尚需尚需 0 2mol L 的的 KMnO4溶液溶液 70mL 才能完全氧化 已知才能完全氧化 已知 KMnO4的还原产物为的还原产物为 Mn2 求 求 KNO3的还原产物 的还原产物 4 将 将 克铁粉和氧化铁粉末的混合物 投入 克铁粉和氧化铁粉末的混合物 投入 50ml 的稀的稀 H2SO4中 恰好完全反应并放出标中 恰好完全反应并放出标 况下况下 1 12L 氢气 反应后的溶液中不含氢气 反应后的溶液中不含 Fe 和和 Fe3 求混合物中的 求混合物中的 Fe 和氧化铁的质量 和氧化铁的质量 5 将 将 X molMg 溶于含溶于含 Y molHNO3的稀硝酸溶液中 生成的稀硝酸溶液中 生成 N2O 求此时 求此时 X 与与 Y 的比值为多少 的比值为多少 6 A B C 三个电解槽 三个电解槽 A 槽是槽是 CuCl2作电解液 纯铜片作阴极 作电解液 纯铜片作阴极 B C 两槽以两槽以 AgNO3溶液溶液 作电解液 纯银丝作阴极 先将作电解液 纯银丝作阴极 先将 A B 槽并联 再与槽并联 再与 C 槽串联进行电解 其槽串联进行电解 其 B 槽中银丝质量增加槽中银丝质量增加 0 108g C 槽银丝增加槽银丝增加 0 216g 则 则 A 槽槽 Cu 片质量增加片质量增加 A 0 216g B 0 108g C 0 064g D 0 032g 六 多重守恒六 多重守恒 多重守恒多重守恒是利用多种守恒列方程式组进行计算的方法 是利用多种守恒列方程式组进行计算的方法 例例 1 把 把 0 02mol L C 溶液和 溶液和 mol 溶液等体积混合 则混合溶液中微 溶液等体积混合 则混合溶液中微 粒浓度关系正确的是 粒浓度关系正确的是 C Ac Na C HAc Ac C C AC C C C C AC 分析分析 此题实质上是 此题实质上是 mol 的 溶液和 的 溶液和 mol 的 溶液的混合 的 溶液的混合 溶液 溶液 由电荷守恒关系可得 由电荷守恒关系可得 C C Na C AC C OH 由物料守恒关系可得 由物料守恒关系可得 C HAC AC C Na mol L 由 可知 正确 将 由 可知 正确 将 可得 可得 C C AC C OH HAC 故 选项错误 故 选项错误 例例 2 0 1mol