高二化學學案一：守恒法解化學計算題.doc

此文檔收集于網絡，僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網站刪除高二化學學案：化學計算方法一一、思想與方法：問題轉化、守恒法1、質量守恒（原子守恒、元素守恒）： 例1某固體物質X加熱分解2XY+2Z+4W,生成物均為氣體，現(xiàn)測得生成的混合氣體在標準狀況下的體積為500mL,質量為0.51克，則X的摩爾質量約為（ ）A.22.85 g/mol B.79.97 g/mol C.159.94 g/mol D.45.69 g/mol例2標準狀況下，甲烷、一氧化碳和乙炔的混合氣體8.96L，完全燃燒生成二氧化碳26.4克，求混合氣體中乙炔的體積。 例3 某鐵的氧化物，用7mol/L的鹽酸100mL在一定條件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56L氯氣時，剛好使溶液中Fe2+完全轉化為Fe3+。則該氧化物的化學式是 （ ）A. FeO B. Fe3O4 C. Fe4O5 D. Fe5O7 2、電子守恒： 例4、1.92g銅投入一定量的濃HNO3中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來越淺，共收集到標況下672mL氣體。將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標況下一定體積的O2恰好使氣體完全溶于水中，則通入O2的體積是A. 336mL B. 224mL C. 168mL D. 504Ml例5、實驗室將NaClO3和Na2SO3按物質的量比2:1倒入燒瓶中，用水浴加熱，同時滴入H2SO4溶液，產生棕黃色的氣體X，反應后測得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應，則X為 （ ） A Cl2 B Cl2O C ClO2 D Cl2O3例6、在某溫度下氯氣和氫氧化鈉溶液反應，在其產物中NaClO、NaClO3、NaCl、H2O經過分析，ClO、ClO3物質的量之比為1：3，則被氧化的氯和被還原的氯的物質的量之比為 （ ） A、1：1 B、4：1 C、1：4 D、5：1例7銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，若反應中硝酸被還原只產生4480mL的NO2氣體和336mL的N2O4氣體（都已折算成標準狀況），在反應后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶液，求生成沉淀的質量。例8、把2.56g純銅放入盛有一定量濃HNO3的大試管中，立即發(fā)生化學反應，當銅反應完畢后，共生成氣體1.12L（標況），計算此反應中耗用HNO3的物質的量是多少？例9、（2012靜安一模59）在催化劑作用下，B（NH3）可和NO、NO2混合氣體反應生成液態(tài)水和一種單質氣體D（可不考慮氣體反應物與生成的液態(tài)水之間的作用）。在常溫常壓下，將密度一定的NO、NO2混合氣體和B在不同體積比時進行了四次實驗，所得數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)B與混合氣體的體積比反應后氣體密度（已換算為標準狀況；g/L）第一次1.0 1.35第二次 1.21.25第三次2.01.04第四次2.2 則原NO、NO2混合氣體中NO的體積分數(shù)為 %；第四次實驗所得氣體的平均摩爾質量為 （保留2位小數(shù)）。3、電荷守恒例10、酸雨是因為過度燃燒煤和石油，生成的硫的氧化物與氮的氧化物溶于水生成硫酸和硝酸的緣故。某次雨水的分析數(shù)據(jù)如下：c(NH4+)=2.010-6mol/L c(Cl-)=6.010-6mol/L c(Na+)=3.010-6mol/L c(NO3-)=2.310-5mol/L c(SO42-)=2.810-5mol/L則此次雨水的pH大約為 ( )A3 B4 C5 D6例11、鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產物溶解在60毫升濃度為2.0mol/升的鹽酸中，再用20毫升0.5mol/升NaOH溶液中和多余的鹽酸，然后在此溶液中加過量的堿，把氨全部蒸出來，用稀HCl吸收，稀HCl增重0.17g，求鎂帶的質量。二、綜合與運用例12若氫氣還原氧化銅的反應進行得不完全，便得到 Cu、Cu2O、CuO的固體混合物。某化學興趣小組同學為測定上述固體的組成進行如下操作：取一定質量的均勻固體混合物A，將其分成兩等分，取其中一份用足量氫氣還原，測得反應后的固體質量減少3.20g，另一份加入500mL的稀硝酸，固體恰好完全溶解，且同時收集到標準狀況下NO氣體2.24L。請根據(jù)以上操作計算：（1）A中，n(Cu)+n(Cu2O)=_； (2) A中，n(CuO)的取值范圍是_； (3) 試計算所用硝酸的物質的量濃度。例13. 在500mLCuSO4和Fe2(SO4)3的混和溶液中加入21.7g 鐵粉，待反應完全后，得到16.8g殘留固體。在濾液中加入400mL4mol / L的BaCl2溶液，恰好使溶液中的SO42-完全沉淀。原混合物中CuSO4和Fe2(SO4)3的物質的量濃度分別為 、 。例14、用沉淀法測定NaHCO3和K2CO3混合物的組成。實驗過程是每次稱取一定質量的樣品溶于水制成溶液，向其中滴加相同濃度的Ba（OH）2溶液，每次實驗均充分反應。實驗記錄見下表：實驗次數(shù)稱取樣品的質量/g所加Ba（OH）2溶液的體積/L測得生成沉淀質量/g10.8580.51.37921.7160.532.5740.54.13743.4320.55.51654.2900.55.51665.1480.55.516 回答下列問題： （1）第2次實驗中產生沉淀的質量是 ； （2）Ba（OH）2溶液物質的量濃度是 ； （3）通過計算確定樣品中NaHCO3和K2CO3的物質的量之比是 。y x 20406080100120140例15將一定質量的鎂鋁合金溶解于100 mL某濃度的鹽酸中（設體積變化忽略不計），在所得溶液中逐滴加入5mol/L的NaOH溶液，滴加過程中產生的沉淀的質量（y軸，單位是g），與所消耗的NaOH溶液的體積（x軸，單位為mL）的關系如下圖所示。求：（1）合金中鎂和鋁的質量。（2）所用鹽酸的物質的量濃度。三、練習與鞏固：1、將7.28g Fe溶于過量的稀H2SO4中，在加熱的條件下，用2.02gKNO3去氧化溶液中Fe2+，待反應完全后，剩余Fe2+還需0.4mol/L KMnO4溶液25mL才能完全氧化，已知其反應方程式為：5Fe2+MnO4-+8H+Mn2+5 Fe3+4H2O。通過計算、確定KNO3的還原產物是什么？（還原產物為氧化物）并寫出其離子方程式。w.w.w.k.s.2、碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，轉化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解成氧化銅。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L鹽酸500mL。燃燒等質量的上述混合物，得到氧化銅的質量是A.35g B.30 g C.20 g D.15 g 3.已知： IO3+5I+6H+3I2+3H2O。工業(yè)上利用NaIO3和NaHSO3反應來制取單質I2。NaIO3不足時：2NaIO3+6NaHSO32NaI+3Na2SO4+3H2SO4NaIO3足量時：4NaIO3+10NaHSO32I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O現(xiàn)模擬工業(yè)制取I2。在含31.2gNaHSO3的溶液中逐滴加入2mol/LNaIO3溶液vmL。（1）當v= mL時，再滴NaIO3就開始析出I2 。（2）當v為55mL時，生成的I2的質量為 g。4、羥胺（H2NOH）是一種還原劑，能將某些氧化劑還原。現(xiàn)用25ml 0.049mol/L的羥胺酸性溶液跟足量的Fe2(SO4)3溶液煮沸條件反應，生成的Fe2+恰好與24.50mL，0.02mol/L的酸性KMnO4作用。FeSO4+KMnO4+H2SO4Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O則在上述反應中，羥胺的氧化產物是A N2 B N2O C NO D NO2 5、氯化鈉、氯化鎂、硫酸鎂三種鹽配成的混合液，若鈉離子為，鎂離子為，氯離子為，則硫酸根應為（ ） A. B. C. D. 5、硫酸鐵溶液中為，則溶液中的濃度為（ ） A. B. C. D. 6、 在鐵與氧化鐵的混合物中加入稀硫酸，標準狀況下放出氫氣，同時鐵和氧化鐵均無剩余。向溶液中滴入KSCN未見顏色變化。為了中和過量的硫酸，且使完全轉化成氫氧化亞鐵，共耗的氫氧化鈉溶液，問原硫酸的物質的量濃度是多少？7、 往溴化亞鐵溶液中緩慢通入，結果溶液中有溴離子被氧化成溴單質，求原溴化亞鐵溶液的摩爾濃度。8、 A、B、C三種物質各，它們發(fā)生反應時生成新物質D，若增加C，A與C恰好完全反應，則A與B參加反應的質量比為多少？9、 將A，B，C置于一密閉容器內加熱，反應后分析得知，混合物中除含A，C外，還有一種物質D。已知A、B、C、D的分子量依次是30、20、44、18求上述化學方程式的表達式（分別用A、B、C、D表示）10、 向一定量的未知濃度的氯化鋇溶液中加入硝酸銀溶液使完全沉淀，其結果是生成溶液的質量與所加入的硝酸銀溶液的質量相等，求氯化鋇的質量分數(shù)濃度？11、 取一定量的氯酸鉀和二氧化錳的混合物共熱制氧氣，反應開始時二氧化錳在混合物中的質量百分含量為20%，當反應進行到二氧化錳在混合物中質量百分含量為25%時，求氯酸鉀分解的百分率？【模擬試題】一. 選擇題： 1. 在密閉容器中，分解后所得氣體密度是相同狀況下密度的倍，求分子量為（ ） A. B. C. D. 2. 將的混合氣體，通過稀后溶液質量增加了，氣體體積縮小為（氣體體積均為標準狀況下測得），剩余氣體能使帶余盡木灰復燃。則原混合氣體的平均分子量為（ ） A. 28.1 B. 27.7 C. 28.8 D. 29.9 3. 金屬R和硫反應能生成金屬硫化物，而相同質量的金屬R和氧反應，也能生成金屬氧化物，R原子量為（ ） A. 56 B. 59 C. 64 D. 65 4. 將含和的混合氣體充入有的密閉容器中，電火花點燃，反應結束后，容器內于150時壓強約為，將殘留物溶于水，無氣體溢出。下列敘述正確的是（ ） A. 原混合氣體中和體積比為2：1 B. 原混合氣體中和體積比為1：2 C. 殘留固體中只有 D. 殘留固體中只有和 5. 某無水混合物由硫酸鐵和硫酸亞鐵組成。測知該混合物中含硫，則其含鐵量為（ ） A. B. C. D. 6. 有三種鹽的混合溶液，溶液中含有，其物質的量分別為的，則為（ ） A. B. C. D. 7. 過磷酸鈣含44%，以表示的百分含量是（ ） A. 44% B. 22% C. 26.7% D. 31.2% 8. 實驗室的標準溶液因保存不當吸收了空氣中的，假如有2%的變成了，若以此溶液滴定鹽酸，以甲基橙為指示劑，則滴定結果是鹽酸的濃度（設加酸后產生的全部從溶液中逸出）（ ） A. 偏低1% B. 偏高0.5% C. 偏高1% D. 無影響二. 重點、難點： （一）組份質量守恒即在反應中元素的質量守恒、原子個數(shù)守恒、物質的量守恒。 【典型例題】1. 原子守恒例1 銅跟適量的濃硝酸反應，銅全部作用后共收集到氣體（標準狀況），反應消耗的硝酸的物質的量可能是（ ） A. B. C. D. 解析：銅與適量濃硝酸反應可能有兩種形式：（1）生成一氧化氮；（2）生成二氧化氮，因隨著反應的進行硝酸濃度不斷降低從濃變稀，若銅全部以生成一氧化氮形式反應，則耗酸是；若銅全部以生成二氧化氮形式進行，則耗酸，根據(jù)平均值法選C。例2 氯氣跟白磷完全反應生成三氯化磷和五氯化磷，其物質的量比為2：1，則生成物中五氯化磷的物質的量為（ ）A. B. C. D. 解析：設五氯化磷為，三氯化磷為，根據(jù)氯原子守恒有：，解之，選A。例3 將空氣與二氧化碳按5：1體積比混合，跟足量的赤熱炭充分反應，若反應前后的溫度相同，則在所得氣體中，一氧化碳的體積分數(shù)為（假設空氣中氮氧體積比為4：1，其它成份可忽略不計）（ ）A. 29% B. 43% C. 50% D. 100%解析：設空氣，則為，為，為，則反應前氧原子共，由氧原子守恒可知，余，所以CO體積百分含量=，選C。例4 為了配制一種培養(yǎng)液，需用含有和（它們的物質的量之比為3：1）的混合液，每升混合液中含磷原子?，F(xiàn)用溶液和固體配制混合液，問需該溶液多少亳升和多少克？解：培養(yǎng)液中含P原子為：，其中為，為：，若設消耗，據(jù)P原子守恒有：解得據(jù)守恒可知消耗的質量為：。 2. 元素質量守恒例1 在高溫下氧化銅和氧化鐵的混合物與足量的一氧化碳反應得到固體混合物，求原混合物中氧化銅和氧化鐵的質量各為多少克？解：最終產物為銅和鐵，減輕質量為氧元素質量。設氧化鐵，氧化銅則為：，根據(jù)氧元素質量守恒有關系式：，解之。氧化銅質量為。例2 現(xiàn)有和組成的混合氣體，欲用溶液，使該混合氣體全部轉化成鹽進入溶液，需用溶液的體積是（ ） A. B. C. D. 解：與溶液反應： 在足量時混合氣體可全部被吸收轉化成鹽，根據(jù)鈉元素和氮元素的物質的量之比為1:1，且氮原子物質的量即為所需的物質的量，設需要溶液的體積為，則有：，選D。 3. 離子守恒例1 粗鹽中含有等雜質，取粗鹽溶于水過濾除去不溶物，向濾液中依次加入過量的（1）的氫氧化鈉溶液（2）固體氯化鋇（3）的碳酸鈉溶液，發(fā)現(xiàn)白色沉淀逐漸增多，過濾除去沉淀物再加入過量的鹽酸，使溶液呈酸性，加熱蒸發(fā)得氯化鈉晶體，求粗鹽中含氯化鈉的質量分數(shù)。解析：氯化鈉來自兩個方面，一個是粗鹽中的氯化鈉，另一個是除雜過程中加入試劑生成的氯化鈉。根據(jù)物質的量守恒可知，后者的氯化鈉可直接由加入的氫氧化鈉和碳酸鈉的量來確定，即除雜過程中加入試劑所生成的氯化鈉有下式： 所以粗鹽中氯化鈉的百分含量=例2 向密度為的鹽酸溶液中逐滴滴入硝酸銀溶液直到沉淀完全為止，過濾所得沉淀質量與鹽酸質量相等，求鹽酸摩爾濃度。解析：鹽酸中氯離子摩爾數(shù)=氯化銀中氯離子摩爾數(shù)，設鹽酸質量為，濃度為，則氯化銀質量為，有關系式：，解之：。例3 有一未知濃度的鹽酸。在加入溶液后，改用溶液滴定，結果用去溶液時混合溶液為7。則鹽酸溶液的物質的量濃度為（ ） A. B. C. D. 解析：根據(jù)反應知的物質的量無變化，因加入后完全反應中和，所以的物質的量等于加入的物質的量即，又知鹽酸和溶液體積相等，則濃度也必相等為，應選B。例4 向一定量的的混合物中，加入的鹽酸，恰好使混合物完全溶解，放出（標準狀況）的氣體，所得溶液中加入KSCN溶液無血紅色出現(xiàn)，若用足量的CO在高溫下還原相同質量的此混合物，能得到的鐵的質量為（ ） A. B. C. D. 無法計算解析：最后溶液中溶質全部是，根據(jù)守恒，物質的量為，所以的質量為：。例5 將和的混合物溶于水得溶液，其中，若將該混合物在左右條件下充分灼燒，求質量不再變化時剩余固體質量為多少。解：混合物溶于水后，轉化成碳酸鈉即，所以碳酸鈉質量為：（二）質量守恒法在溶液中的應用例1 把的KOH溶液加熱蒸發(fā)掉水后得到28%的KOH溶液，則后來溶液的摩爾濃度為（ ） A. B. C. D. 解析：此題隱蔽條件是：蒸發(fā)掉水分后溶