守恒思想在化學(xué)中的應(yīng)用――守恒法解題技巧

1、守恒法解題技巧當(dāng)物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),其實(shí)質(zhì)就是原子之間的重新組合,即可推知某種元素的原子無論是在哪種物質(zhì)中,反應(yīng)前后其質(zhì)量及物質(zhì)的量都不會改變,即質(zhì)量守恒;在化合物中,陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等,即電荷守恒;在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)相等,即得失電子守恒;在組成的各類化合物中,元素的正、負(fù)化合價(jià)總數(shù)的絕對值相等,即化合價(jià)守恒。守恒法是中學(xué)化學(xué)計(jì)算中一種很重要的方法與技巧,也是高考試題中應(yīng)用最多的方法之一,其特點(diǎn)是抓住有關(guān)變化的始態(tài)和終態(tài),忽略中間過程,利用其中某種不變量建立關(guān)系式,從而簡化思路,快速解題。1.質(zhì)量守恒法質(zhì)量守恒定律表示:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總

2、和,等于反應(yīng)后生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。依據(jù)該定律和有關(guān)情況,可得出下列等式:(1反應(yīng)物的質(zhì)量之和=產(chǎn)物的質(zhì)量之和。(2反應(yīng)物減少的總質(zhì)量=產(chǎn)物增加的總質(zhì)量。(3溶液在稀釋或濃縮過程中,原溶質(zhì)質(zhì)量=稀釋或濃縮后溶質(zhì)質(zhì)量(溶質(zhì)不揮發(fā)。例1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(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質(zhì)量恰好相等,則合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(A.60%B.50%C.40%D.30%練習(xí).等質(zhì)量的CuO和MgO粉末分別在相同體積的硝酸中完全溶解,得到的Cu(NO32和Mg(NO32溶液的濃度分別為a mol·L-1和b

3、mol·L-1,則a與b的關(guān)系為(A.a=bB.a=2bC.2a=bD.a=5b2.原子守恒法從本質(zhì)上講,原子守恒和質(zhì)量守恒是一致的,原子守恒的結(jié)果即質(zhì)量守恒。例238.4 mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng),銅全部作用后,共收集到22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體,反應(yīng)消耗的HNO3的物質(zhì)的量可能是(A.1.0×10-3 molB.1.6×10-3 molC.2.2×10-3 molD.2.4×10-3 mol練習(xí)1向一定量的Fe,FeO,Fe2O3的混合物中加入120ml,4mol/L的稀硝酸恰好是混合物完全溶解,同時(shí)得到0.06molNO氣體,在所得溶液

4、中加入KSCN,沒有血紅色,若用足量的氫氣在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物,能得到鐵的物質(zhì)的量為(A.0.24molB. 0.21molC. 0.16molD. 0.14mol練習(xí)2a mol銅與b mol HNO3的溶液恰好完全反應(yīng),被還原的HNO3的物質(zhì)的量一定是(A (b-2a molB 0.25b molC 2/3 a molD 2a mol 練習(xí)3一定量的銅和amol濃硝酸完全反應(yīng),生成bmolNO2、cmolNO和dmolN2O4,則發(fā)生反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量是多少?3.電荷守恒法在電解質(zhì)溶液或離子化合物中,所含陰、陽離子的電荷數(shù)相等,即:陽離子的物質(zhì)的量×陽離子的電荷數(shù)=陰

5、離子的物質(zhì)的量×陰離子的電荷數(shù),由此可得:(1在離子化合物中,陰、陽離子的電荷數(shù)相等;(2在電解質(zhì)溶液里,陰、陽離子的電荷數(shù)相等。例3某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中,c (Mg 2+=2 mol·L -1,c (SO 2-4=6.5 mol·L -1,若將200 mL 的此混合液中的Mg 2+和Al 3+分離,至少應(yīng)加入1.6 mol·L -1的氫氧化鈉溶液( A .0.5 LB .1.625 LC .1.8 LD .2 L練習(xí).由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其c (H +=0.1 mol·L -1,c (Al 3+=0.4 mol

6、3;L -1,c (SO 2-4=0.8 mol·L -1,則c (K +為( A .0.15 mol·L -1B .0.2 mol·L -1C .0.3 mol·L -1D .0.4 mol·L -14.電子守恒法(1基本內(nèi)容在氧化還原反應(yīng)中最本質(zhì)的問題是電子轉(zhuǎn)移,表現(xiàn)在氧化還原反應(yīng)的特征上是元素化合價(jià)的變化,因此產(chǎn)生了對氧化還原反應(yīng)定量研究的依據(jù)。電子守恒:在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)?；蟽r(jià)守恒:有關(guān)元素化合價(jià)升高總數(shù)等于另一些有關(guān)元素化合價(jià)降低總數(shù)。例4 將mol m 的S Cu 2跟足量稀3HNO 反應(yīng),生

7、成23(NO Cu 、42SO H 、NO 和O H 2,則參加反應(yīng)的3HNO 中被還原的3HNO 的物質(zhì)的量是( A. mol m 4B. mol m 10C. mol m 3/10D. mol m 3/2練習(xí)1 某反應(yīng)可表示為:m M +n H +O 2=x M 2+y H 2O ,則x 值為( A 2 B .4 C .6 D .9練習(xí)2紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑,Na 2S 2O 3可作為漂白布匹的“脫氯劑”,Na 2S 2O 3和Cl 2反應(yīng)的產(chǎn)物是H 2SO 4、NaCl 和HCl ,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為_。例5 1.92克銅投入到一定量的濃硝酸中。銅完全溶解,生成的氣體

8、顏色越來越淺,共收集到672ml 氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況。將成有此氣體的容器倒扣在水中,通入氧氣恰好使氣體完全溶解在水中,則需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣的體積為多少?綜合練習(xí)1、把L a 含424(SO NH 和34NO NH 的混合液分為兩等份:一份加入mol b 燒堿并加熱,恰好把3NH 全部趕出,另一份需含2BaCl mol c 的溶液,使沉淀反應(yīng)剛好完全,則原溶液中-3NO 的濃度是( A. L mol a c b /2- B. L mol ac b /2- C. L mol a c b /4- D. L mol ac b /42- 2. L mol mL /6.010含某n 價(jià)金屬離子(+n M 的溶液,恰好把-3/1.040A L mol mL 完全沉淀,則n 值為( A. 1B. 2C. 3D. 43. 將15.6 g Na 2O 2和5.4 g Al 同時(shí)放入一定量的水中,充分反應(yīng)后得到200 mL 溶液,再向該溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的HCl 氣體6.72 L ,若反應(yīng)過程中溶液的體積保持不變,則下列說法正確.的是 A .標(biāo)準(zhǔn)狀況下,反應(yīng)過程中得到7.84L 的氣體B .最終得到的溶液中c