特别推荐
【本讲教育信息】
一. 教学内容:
化学计算专题 守恒法
二. 教学要求:
熟练运用守恒法解题,形成解题意识。
三. 知识分析:
根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中最常用的一种方法。
守恒法的最基本原理为——质量守恒定律,并由此衍生出来: 一切化学变化中都存在的——微粒守恒 氧化还原反应中存在的——得失电子守恒
化合物的化学式存在的——正、负化合价总数相等 电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒 下面我们就每种举例说明。
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【典型例题】
1. 元素守恒: [例1] 粗盐中含有过滤除去钠溶液
、
、
等杂质,取
粗盐溶于水的氢氧化
的碳酸钠溶液
不溶物,向滤液中依次加入过量的① ;②
固体氯化钡;③
,发现白色沉淀逐渐增多,过滤除去沉淀物,再加入过量的盐酸,使溶液呈酸性,加热蒸发得质量分数。
解析:中产生的和
。根据
来自两方面:粗盐中原有守恒可知,后者
为:
,除杂过程
晶体
,求粗盐中含
的
可由加入的
来确定,即除杂中生成的
。所以粗盐中为:
答案: [例2] 现有
和组成的混合气体,欲用
溶液,使该混合气体全部转化成盐进入溶液,使混合
气体全部转化成盐进入溶液,需用
溶液的体积是( )
A. B. C.
D.
解析:
与
溶液的反应为:
在足量的
时,混合气体可全部被吸收转化成盐
和
。我们不必设多个未知数,只要认真观察两种盐的化学式会发
现:所需
元素和
元素的物质的量之比为
,由氮原子物质的量即为
的物质的量:
∴
答案:D 2. 电荷守恒:
[例3] 镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧后的产物全部溶解在
,浓度为
盐酸溶液中,以
的氢
氧化钠溶液中和多余的酸,然后在此溶液中加入过量碱把氨全部释放出来,用足量盐酸吸收,经测定氨为
解析:化学反应方程式为:
,求镁带物质的量。
我们用流程图来表示会更清晰一些:
溶液A
在溶液A 中的阴离子为据电荷守恒有:
答案:镁带物质的量为: 3. 正、负化合价总数相等: [例4] 向一定量的
、
、
的混合物中,加入
(标况)的气体,所得
在高温下还原相
。
、阳离子为
、
、
,根
的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出溶液中加入
溶液无血红色出现,若用足量的
同质量的此混合物,能得到的铁的质量为( ) A.
B.
C.
D. 无法计算 ,由化合价可知:
解析:最后溶液中溶质全部是
∴
答案:C
4. 得失电子相等(守恒): [例5] 将
、
的和
跟足量稀,则参加反应的
反应,生成
中被还原的
、的物质
的量是( )
A. C.
B.
D.
解析:由反应物、生成物可知:
失
为:得
为:
:
失
失 ,得
数相等,有:
答案:C 5. 综合守恒:
[例6] 取钠、钙各一小块,投入适量水中,反应完毕时只收集到
(标准状况)。再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物
得的溶液中,当反应完后(此时将溶液蒸干,得到白色固体色不溶物
。试求:
、
、
加入到所完全进入沉淀)
根据得、失
,再将白色固体用水洗涤、干燥得白
(1)钠、钙各多少克? (2)
、
各多少克?
解析:为了便于分析各量之间的关系,先据题目画出图(图示法分析题)
(1)由钙守恒得:
—
由电子守恒得:
—
—
——
则
::
守恒可得: 来自于单质钠和
与
(2)方法一:根据 即:
中的
则 解得: 则
:
守恒,:
中的
来自于
和
方法二:根据碳
。
则方法三:根据
,消耗的—
守恒;和余下的—
、。
中的
等于
—
—
则
【模拟试题】
1. 将的
和
混合物
溶于水配成
溶液,通入过量
、
,反应后将溶液蒸干,得固体、
的物质的量浓度之比为( )
,则原所配溶液中
A. C. 2. 将含
B. D. 和
的混合气体充入有
的密闭容器中,
电火花点燃,反应结束后,容器内于时压强约为。将残留
物溶于水,无气体溢出。下列叙述正确的是( )
A. 原混合气体中B. 原混合气体中C. 残留固体中只有D. 残留固体中只有
和和
体积比为体积比为 和
3. 某无水混合物由硫酸铁和硫酸亚铁组成,测知该混合物中含硫
,则其含铁量为( ) A. C.
B. D.
、的
、、
、
,的
4. 有三种盐的混合溶液,溶液中含有其物质的量分别为
,则A. C. 5.
与
为( )
的
、
B. D. 的混合物
,加入到
盐酸中
恰好完全溶解,经KSCN 检验,溶液不显红色,若忽略溶液体积变化,则溶液中
A. C.
物质的量浓度是( )
B. D.
6. 把入
含和的混合液分为两等份:一份加全部赶出,另一份需含
的浓度是( )
烧碱并加热,恰好把
的溶液,使沉淀反应刚好完全,则原溶液中
A. B.
C. 7.
D. 含某
价金属离子(
)的溶液,恰好把
完全沉淀,则值为( )
A. B. 8. 已知某强氧化剂态。如果还原溶液,则反应后 A.
C. 中的
D.
元素能被,需用
还原到较低的价
的
元素的价态为( )
C.
D.
的物质的量
B.
9. 某单质跟浓之比为 A.
反应,若参加反应的单质与
,则该元素在反应中所显示的化合价可能是( ) B.
C.
D.
克金
10. 用惰性电极电解属时,阳极上产生气体( )
A. C.
价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出
(标准状况),则金属相对原子质量为
B. D.
、
和
之间的关系是
11. 在硫酸钠与硫酸钾的混合溶液中,当
,
,则
( )
A. C.
B. D.
水解,当其中
12. 在氯化铝和硫酸铝的混合溶液中,若不计
时,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
与
物质的量相等 气体能分解成
13. 当温度升高时,的
气体。现将一定量
分解,
气体放入某一密闭器中使温度升高,让其分解,当有
时,该反应达到平衡。平衡时反应混合气体的平均相对分子质量为则
的相对分子质量为 。
浓度为
的盐酸中加入
14. 在溶液气
,过滤后,滤液与足量的小苏打反应,放出标准状况下
体的体积为多少升?
15. 向一定量的未知浓度的氯化钡溶液中加入硝酸银溶液使
完全
沉淀,其结果是生成溶液的质量与所加入的硝酸银溶液的质量相等,求氯化钡的质量分数浓度? 16. 往
溴化亚铁溶液中缓慢通入
(STP )
,结果
溶液中有溴离子被氧化成溴单质,求原溴化亚铁溶液的摩尔浓度。
,已知溶液中
17. 硝酸铜和硝酸银的混合液
,往其中加入一定量锌粉充分振荡后过滤,沉淀物
经干燥后称重为入
,将此沉淀置于盐酸中无气体放出,往滤液中滴
无沉淀,然后加入过量氢氧化钠溶液至沉淀量不变时,过滤将
,试求参加反应的锌的质量为多少
沉淀加热至恒重后残余物称量为克?
18. 准确称取铝土矿(含有
、
、)样品,放入盛
硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入的
溶液,产生沉淀的物质的量(
)与所加
溶液体积()的关系如图所示,求硫酸的物质的量的浓度。
【试题答案】
1. B 2. B、D 3. D 4. C 5. C 6. D 7. B 8. A 9. B、D 10. B 11. A、D 12. D 13.
与
无关,所以
反应生成中
,与上一反应:
和
14. 解:由于生成
—
可直接用于计算:
15. 解:根据“质量守恒定律”:由生成溶液的质量与加入硝酸银溶液质量相等推知,
设
,既然有
,则生成单质生成,则。剩余全: 溶液质量与生成沉淀的质量相等。 溶液质量为,质量分数浓度为。 16. 解析:由于还原性变为。设原溶液中有
,生成:。
根据电荷守恒有:
则
17. 解析:加入一定量
滤液为
在过量碱和中 粉后,所得滤液中溶液,据题意剩余被溶解发离子物质的量守恒,物质为生反应,:
,生成的偏锌酸钠易溶于
水,设参加反应的为,据守恒有:
18. 解: 溶液时,沉淀的量最多,这时沉淀是
和,而溶液中的溶质仅仅是,
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一. 教学内容:
化学计算专题 守恒法
二. 教学要求:
熟练运用守恒法解题,形成解题意识。
三. 知识分析:
根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中最常用的一种方法。
守恒法的最基本原理为——质量守恒定律,并由此衍生出来: 一切化学变化中都存在的——微粒守恒 氧化还原反应中存在的——得失电子守恒
化合物的化学式存在的——正、负化合价总数相等 电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒 下面我们就每种举例说明。
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【典型例题】
1. 元素守恒: [例1] 粗盐中含有过滤除去钠溶液
、
、
等杂质,取
粗盐溶于水的氢氧化
的碳酸钠溶液
不溶物,向滤液中依次加入过量的① ;②
固体氯化钡;③
,发现白色沉淀逐渐增多,过滤除去沉淀物,再加入过量的盐酸,使溶液呈酸性,加热蒸发得质量分数。
解析:中产生的和
。根据
来自两方面:粗盐中原有守恒可知,后者
为:
,除杂过程
晶体
,求粗盐中含
的
可由加入的
来确定,即除杂中生成的
。所以粗盐中为:
答案: [例2] 现有
和组成的混合气体,欲用
溶液,使该混合气体全部转化成盐进入溶液,使混合
气体全部转化成盐进入溶液,需用
溶液的体积是( )
A. B. C.
D.
解析:
与
溶液的反应为:
在足量的
时,混合气体可全部被吸收转化成盐
和
。我们不必设多个未知数,只要认真观察两种盐的化学式会发
现:所需
元素和
元素的物质的量之比为
,由氮原子物质的量即为
的物质的量:
∴
答案:D 2. 电荷守恒:
[例3] 镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧后的产物全部溶解在
,浓度为
盐酸溶液中,以
的氢
氧化钠溶液中和多余的酸,然后在此溶液中加入过量碱把氨全部释放出来,用足量盐酸吸收,经测定氨为
解析:化学反应方程式为:
,求镁带物质的量。
我们用流程图来表示会更清晰一些:
溶液A
在溶液A 中的阴离子为据电荷守恒有:
答案:镁带物质的量为: 3. 正、负化合价总数相等: [例4] 向一定量的
、
、
的混合物中,加入
(标况)的气体,所得
在高温下还原相
。
、阳离子为
、
、
,根
的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出溶液中加入
溶液无血红色出现,若用足量的
同质量的此混合物,能得到的铁的质量为( ) A.
B.
C.
D. 无法计算 ,由化合价可知:
解析:最后溶液中溶质全部是
∴
答案:C
4. 得失电子相等(守恒): [例5] 将
、
的和
跟足量稀,则参加反应的
反应,生成
中被还原的
、的物质
的量是( )
A. C.
B.
D.
解析:由反应物、生成物可知:
失
为:得
为:
:
失
失 ,得
数相等,有:
答案:C 5. 综合守恒:
[例6] 取钠、钙各一小块,投入适量水中,反应完毕时只收集到
(标准状况)。再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物
得的溶液中,当反应完后(此时将溶液蒸干,得到白色固体色不溶物
。试求:
、
、
加入到所完全进入沉淀)
根据得、失
,再将白色固体用水洗涤、干燥得白
(1)钠、钙各多少克? (2)
、
各多少克?
解析:为了便于分析各量之间的关系,先据题目画出图(图示法分析题)
(1)由钙守恒得:
—
由电子守恒得:
—
—
——
则
::
守恒可得: 来自于单质钠和
与
(2)方法一:根据 即:
中的
则 解得: 则
:
守恒,:
中的
来自于
和
方法二:根据碳
。
则方法三:根据
,消耗的—
守恒;和余下的—
、。
中的
等于
—
—
则
【模拟试题】
1. 将的
和
混合物
溶于水配成
溶液,通入过量
、
,反应后将溶液蒸干,得固体、
的物质的量浓度之比为( )
,则原所配溶液中
A. C. 2. 将含
B. D. 和
的混合气体充入有
的密闭容器中,
电火花点燃,反应结束后,容器内于时压强约为。将残留
物溶于水,无气体溢出。下列叙述正确的是( )
A. 原混合气体中B. 原混合气体中C. 残留固体中只有D. 残留固体中只有
和和
体积比为体积比为 和
3. 某无水混合物由硫酸铁和硫酸亚铁组成,测知该混合物中含硫
,则其含铁量为( ) A. C.
B. D.
、的
、、
、
,的
4. 有三种盐的混合溶液,溶液中含有其物质的量分别为
,则A. C. 5.
与
为( )
的
、
B. D. 的混合物
,加入到
盐酸中
恰好完全溶解,经KSCN 检验,溶液不显红色,若忽略溶液体积变化,则溶液中
A. C.
物质的量浓度是( )
B. D.
6. 把入
含和的混合液分为两等份:一份加全部赶出,另一份需含
的浓度是( )
烧碱并加热,恰好把
的溶液,使沉淀反应刚好完全,则原溶液中
A. B.
C. 7.
D. 含某
价金属离子(
)的溶液,恰好把
完全沉淀,则值为( )
A. B. 8. 已知某强氧化剂态。如果还原溶液,则反应后 A.
C. 中的
D.
元素能被,需用
还原到较低的价
的
元素的价态为( )
C.
D.
的物质的量
B.
9. 某单质跟浓之比为 A.
反应,若参加反应的单质与
,则该元素在反应中所显示的化合价可能是( ) B.
C.
D.
克金
10. 用惰性电极电解属时,阳极上产生气体( )
A. C.
价金属的硝酸盐溶液,当阴极上析出
(标准状况),则金属相对原子质量为
B. D.
、
和
之间的关系是
11. 在硫酸钠与硫酸钾的混合溶液中,当
,
,则
( )
A. C.
B. D.
水解,当其中
12. 在氯化铝和硫酸铝的混合溶液中,若不计
时,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
与
物质的量相等 气体能分解成
13. 当温度升高时,的
气体。现将一定量
分解,
气体放入某一密闭器中使温度升高,让其分解,当有
时,该反应达到平衡。平衡时反应混合气体的平均相对分子质量为则
的相对分子质量为 。
浓度为
的盐酸中加入
14. 在溶液气
,过滤后,滤液与足量的小苏打反应,放出标准状况下
体的体积为多少升?
15. 向一定量的未知浓度的氯化钡溶液中加入硝酸银溶液使
完全
沉淀,其结果是生成溶液的质量与所加入的硝酸银溶液的质量相等,求氯化钡的质量分数浓度? 16. 往
溴化亚铁溶液中缓慢通入
(STP )
,结果
溶液中有溴离子被氧化成溴单质,求原溴化亚铁溶液的摩尔浓度。
,已知溶液中
17. 硝酸铜和硝酸银的混合液
,往其中加入一定量锌粉充分振荡后过滤,沉淀物
经干燥后称重为入
,将此沉淀置于盐酸中无气体放出,往滤液中滴
无沉淀,然后加入过量氢氧化钠溶液至沉淀量不变时,过滤将
,试求参加反应的锌的质量为多少
沉淀加热至恒重后残余物称量为克?
18. 准确称取铝土矿(含有
、
、)样品,放入盛
硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入的
溶液,产生沉淀的物质的量(
)与所加
溶液体积()的关系如图所示,求硫酸的物质的量的浓度。
【试题答案】
1. B 2. B、D 3. D 4. C 5. C 6. D 7. B 8. A 9. B、D 10. B 11. A、D 12. D 13.
与
无关,所以
反应生成中
,与上一反应:
和
14. 解:由于生成
—
可直接用于计算:
15. 解:根据“质量守恒定律”:由生成溶液的质量与加入硝酸银溶液质量相等推知,
设
,既然有
,则生成单质生成,则。剩余全: 溶液质量与生成沉淀的质量相等。 溶液质量为,质量分数浓度为。 16. 解析:由于还原性变为。设原溶液中有
,生成:。
根据电荷守恒有:
则
17. 解析:加入一定量
滤液为
在过量碱和中 粉后,所得滤液中溶液,据题意剩余被溶解发离子物质的量守恒,物质为生反应,:
,生成的偏锌酸钠易溶于
水,设参加反应的为,据守恒有:
18. 解: 溶液时,沉淀的量最多,这时沉淀是
和,而溶液中的溶质仅仅是,