中學(xué)化學(xué)典型的解題方法---守恒法運用及詳例

1、中學(xué)化學(xué)典型的解題方法守恒法守恒法是-種屮學(xué)化學(xué)典型的解題方法，它利用物質(zhì)變化過程屮某-特定 的量固定不變來列式求解，可以免去一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算，犬犬簡化解題過程， 提高解題速度和止確率。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(xì)微末節(jié)，直接抓住其屮的特冇守恒關(guān)系，快速建立計算式，巧妙地解答題目。 物質(zhì)在參加反應(yīng)時，化合價升降的總數(shù)，反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量，各物質(zhì)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(guān)系的依據(jù)，守恒法往往穿插在其它方法中同吋使用，是 各種解題方法的基礎(chǔ)，利用守恒法可以很快建立等量關(guān)系，達(dá)到速算效果。一、質(zhì)

2、量守恒質(zhì)量守恒是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物的總質(zhì)量與牛成物的總質(zhì)量相等的原理，進(jìn) 行計算或推斷。主要包括：反應(yīng)物總質(zhì)量與生成物總質(zhì)量守恒；反應(yīng)屮某元素的 質(zhì)量守恒；結(jié)晶過程中溶質(zhì)總質(zhì)量守恒；可逆反應(yīng)中反應(yīng)過程總質(zhì)量守恒。例1、在反應(yīng)x+ 2丫二r+ 2m中，已知r和m的摩爾質(zhì)量z比為22:9,當(dāng)16gx 與丫完全反應(yīng)后，生成4.4gr,則在此反應(yīng)中丫和m的質(zhì)量比為()(a) 16： 9(b) 23： 9(c) 32： 9(d) 46： 9例2、1500c時，碳酸鞍完全分解產(chǎn)生氣態(tài)混合物，其密度是相同條件下氧氣 密度的()(a)96 倍(b) 48 倍(c) 12 倍 (d) 32 倍練習(xí)門、將10

3、0°c的硫酸銅飽和溶液200克蒸發(fā)掉50克水后再冷卻到0°c時, 問能析出膽磯多少克？若在1 00°c硫酸銅飽和溶液200克里加入1 6克無水硫 酸銅，應(yīng)有多少克膽磯析出？(硫酸銅溶液度100°c時為75. 4克。0°c時為 14. 3 克)(130. 48 克 4. 34 克)2、在一定條件下，氣體a可分解為氣體b和氣休c，其分解方程式為2 a= = = = 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(zhì)量為30g 的燒杯屮，加

4、入6mol/l鹽酸18ml(密度為1.1g/cm3),反應(yīng)完畢后，再加2ml鹽酸，無氣體產(chǎn)生，此時燒杯及內(nèi)盛物物質(zhì) 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(yīng)，過濾后濾液的質(zhì)量恰好與原 溶液質(zhì)量相等，則agno3溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？二、物質(zhì)的量守恒物質(zhì)的量守恒是根據(jù)反應(yīng)前后某一物質(zhì)的量不變的原理進(jìn)行推導(dǎo)和計算的方法。 這種方法可以應(yīng)用在多步反應(yīng)屮的計算?？珊喕嬎氵^程，減少數(shù)學(xué)計算，一步 得出結(jié)果。例1、300ml某濃度的naoh溶液中含有60g溶質(zhì)，現(xiàn)欲配制1 mol兒naoh 溶液，應(yīng)取原溶液與蒸諸水的體積比約為()(a)1 :

5、4(b)1 : 5(c)2 : 1(d)2 : 3例2、有一在空氣屮放置了一段吋間的koh固體，經(jīng)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毫升恰好完全屮和，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(xí)：1、用1 l10mol/lnaoh溶液吸收0,8molco2,所得溶液中co3 2 一和hco3的物質(zhì)的量濃度z比是()(a) 1 : 3(b) 2 ： 1(c) 2 ： 3( d) 3 ： 22、今有1 00mlcu(no3)

6、2與agno3的混合溶液，其中no3的濃度為 4mol兒，加入一定量的鋅粉后，產(chǎn)生沉淀，經(jīng)過濾、干燥后稱量，沉淀物的質(zhì) 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baci2溶液，無明顯現(xiàn)彖，后加入過量的naoh溶液，有沉淀物析岀。 濾岀此沉淀物，并將其灼燒至恒重，最后得4g灼燒物。求所加鋅粉的質(zhì)量。三、元素守恒元索守恒，即化學(xué)反應(yīng)前后各元索的種類不變，各元索的原子個數(shù)不變，其物質(zhì) 的量、質(zhì)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(yīng)前后原子的種類及個數(shù)都不變的原理，進(jìn)行推導(dǎo)或計算的 方法。離了守恒是根據(jù)反應(yīng)(非氧化還原反應(yīng))前后離了數(shù)

7、目不變的原理進(jìn)行推 導(dǎo)和計算。用這種方法計算不需?；瘜W(xué)反應(yīng)式，只需耍找到起始和終止反應(yīng)吋離 子的對應(yīng)關(guān)系，即可通過簡單的守恒關(guān)系，計算出所需結(jié)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(xué)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，己知此溶液中na+的物質(zhì)濃度為0. 5mol/l；若將等質(zhì)量的該混合物加熱到質(zhì)量不再變化為止，則其質(zhì)量減少了多少 克？練習(xí)：1、準(zhǔn)確稱取6g鋁土礦樣品(含ai2o3、fe2o3、sio2)加入1 o

8、oml 硫酸溶液，充分反應(yīng)后向濾液屮加入1 omol/l的naoh溶液，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量 與加入naoh溶液的體積關(guān)系如圖所示，則所用硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為( )a. 3.50mol/l b.1.75mol/lc.0.85mol/l d.無法計算2、有一塊鋁鐵合金，溶于足量的鹽酸屮，再用過量的naoh溶液處理，將產(chǎn)生 的沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒，完全變成紅色粉末，經(jīng)稱量紅色粉末和合金的 質(zhì)量相等，求合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3、將鎂帶在空氣中燃燒的全部產(chǎn)物溶解在50ml物質(zhì)的量濃度為18mol/l 的鹽酸屮，多余的鹽酸用20ml0. 9mol/lnaoh溶液正好屮和，然后在此溶 液中加入過量的na

9、oh把nh3全部蒸發(fā)出來，經(jīng)測定nh3的質(zhì)量為0. 102 克，求鎂帶的質(zhì)量為多少？四、電荷守恒電荷守恒，即對任一電屮性的體系，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(fù)電荷總數(shù)相等。電荷守恒是利用反應(yīng)前后離子所帶電荷 總量不變的原理，進(jìn)行推導(dǎo)或計算。常用于溶液屮離子濃度關(guān)系的推斷，也可用 此原理列等式進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)中某些量的計算。例1、在 k2so4、ai2 (so4) 3、的混合液中，已知 c(ai3+)= 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

10、) 0.25mol/l例2、m2o7x-離子和s2在酸性溶液屮發(fā)生如下反應(yīng)：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(xí)：1、將kci和kbr混合物13.4克溶于水配成500ml溶液，通入過量的 ci2,反應(yīng)后將溶液蒸干，得固體11.175g則原溶液中k+, ci-, br的物質(zhì)的 量之比為():(a) 3:2:1(b) 1:2:3 ( c) 1:3:2 ( d) 2:3:12、將200ml 0.1mol/l的na2co3溶液與含1.71gba(oh)2的溶液混合 后，為使溶液呈中

11、性，需加入1 mol/l鹽酸的體積是多少？3、在一定條件下，ro3n 和i發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：ro3n+6i + 6h+= r-+3l2+3h2oo(1) ro3n-中r元索的化合價是； (2)r元素的原子最外層電子數(shù)是 4、1l 混合溶液屮含 so420.00025mol, cl-0.0005mol ,no3- 0.00025mol ,na+0.00025 mol，其余為h + ,則h +物質(zhì)的量濃度為()。a. 0.0025 mol-l-1 b. 0.0001 mol-l-1 c. 0.001 mol-l-1 d. 0.005 mol-l1五、電了得失守恒電子得失守恒，是指在氧化還原反

12、應(yīng)小，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失 去的屯子數(shù)。無論是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，還是原電池或電解池中，均如此。 它廣泛應(yīng)用于氧化述原反應(yīng)屮的各種計算，甚至述包括電解產(chǎn)物的計算。例1、7.68g銅和一定量的濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅反應(yīng)完全時，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 氣休4.48l,若把裝有這些氣休的集氣瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升標(biāo) 準(zhǔn)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r0(0h)2+能被硫酸鈉還原到較低價態(tài)，如果還原含2.4x 10-3molro(oh)2卜的溶液到低價態(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(0+1(

13、 d)練習(xí)：1、某氧化劑屮，起氧化作用的是x2o72-離子，在溶液屮0.2mol該離子恰好能使0.6mols032-離子完全氧化，則x2o72-離子還原后 的化合價為()a. +1 b. +2 c. +3 d. +42、一定條件下n h4no 3受熱分解的未配平的化學(xué)方程式為：nh4no 3 =hno 3 +n2 + h2o在反應(yīng)屮被氧化與被述原的氮原子數(shù)z 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kn03 晶休氧化溶液屮的fe2+ ,待反應(yīng)完全后，乘除的fe2+尚需0. 2mol/l的k

14、mno4mol/l溶液70ml才能完全氧化(已知kmno4的還原產(chǎn)物為mn2+ ) 求kn03的還原產(chǎn)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(yīng)并放岀標(biāo)況下1. 12l氫氣，反應(yīng)后的溶液屮不含fe和fe3+o求混 合物屮的fe和氧化鐵的質(zhì)量。5、將x molmg溶丁含y molhno3的稀硝酸溶液中，生成n2o。求此時x 與丫的比值為多少？6、a、b、c三個電解槽，a槽是cuci2作電解液，純銅片作陰極，b、c兩槽 以agn03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(jìn) 行電解，其b槽中銀絲質(zhì)量增加0.108g, c槽銀絲增

15、加0.216g,則a槽cu 片質(zhì)量增加()a.0.21 6g b.0.1 08g c.0.064g d.0.032g六、多重守恒多重守恒是利用多種守恒列方程式組進(jìn)行計算的方法。例1、把0.02mol/lhac溶液和0 0 lmol/ ln a oh溶液等體積混合， 則混合溶液屮微粒濃度關(guān)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 . 0 1 m o 1 / lk分析1此題實質(zhì)上是0.0 5mol / l的ha c溶液和0.0

16、 5mol / l的n a a c溶液的混合溶液。由電荷守恒關(guān)系可得：c(h + )+c(na+) =c(ac) +c (oh-)(1 )出物料守恒關(guān)系可得:c(hac) + (ac-) =c(na+)x 2 = 0.0 1 mol/l (2 )由(2 )可知d正確。將(1 ) x 2 + ( 2 )可得：2c (h + ) =c (ac-) + 2c (oh-) -c (hac) %(3 )故(2選項 錯誤。例2、o.1mol/l的naoh溶液0.2l,通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下4 48mlh2s氣體，所 得溶液離子濃度大小關(guān)系正確的是（）a. na+>hs- >0h- >h2s >s2- >h+b. na+ + h+ = hs-+s2-+0h-c. na+=h2s+hs-+s2-+0h-d. s2-+oh-=h+h2sk分析u對于溶液屮微粒濃度（或數(shù)目）的比較，要遵循兩條原則：一是電荷守 恒，即溶液中陽離了所帶止電荷總數(shù)等于陰離了所帶負(fù)電荷總數(shù);二是物料守恒, 即溶液屮某一組分的原始濃度應(yīng)該等于它在溶液屮各種存在形式的濃度之和。 上述溶液實際上是含0,02mol nahs的溶液。根據(jù)上面的規(guī)律：