高考復(fù)習(xí)二輪沖刺化學(xué)課件5實(shí)驗(yàn)守恒法在化學(xué)中的應(yīng)用.ppt

1、化學(xué)中的守恒,1、質(zhì)量守恒 2、電荷守恒 3、電子守恒 4、化合價(jià)守恒 5、能量守恒,守恒,宏觀上：“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”,微觀上：“在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類(lèi)個(gè)數(shù)（或數(shù)目）、原子質(zhì)量前后沒(méi)有變化,具體表現(xiàn)：化學(xué)反應(yīng)前后,（1）物質(zhì)的總質(zhì)量不變； （2）元素、原子的種類(lèi)不變； （3）某種元素的總質(zhì)量及其原子的總物質(zhì)的量都不變； （4）多步反應(yīng)或平行反應(yīng)前后某種微粒的總物質(zhì)的量守恒。,【例1】在1.0L0.20mol/L的NaOH溶液中通入一定量的H2S氣體，然后低溫蒸發(fā)，得到固體7.9g。試計(jì)算所得固體組分及各它們的物質(zhì)的量。,【分析】先判

2、斷所得固體成分，在利用Na+守恒及混合物質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。,（1）若通入H2S的量為0，則所得固體為NaOH 。 m= 1.0L0.20mol/L40g/mol=8g,（2）若通入H2S后， NaOH恰好完全反應(yīng)生成Na2S，所得固體質(zhì)量 m= 1.0L0.20mol/L 1/278g/mol=7.8g,（3）若通入H2S后， NaOH恰好完全反應(yīng)生成NaHS，所得固體質(zhì)量 m= 1.0L0.20mol/L 56g/mol=11.2g,【例2】 在1.0L1.0molL-1NaOH溶液中通入16.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2，計(jì)算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量。,CO2通入Na

3、OH溶液中，若產(chǎn)物為NaHCO3、Na2CO3，則兩者均無(wú)剩余，可由守恒法解答，類(lèi)似的還有NaHS、Na2S；Na2SO3、NaHSO3等。,CO2通入NaOH溶液中，若未知反應(yīng)物比例，存在4種可能的情況。,要先判斷所得溶液中含有的溶質(zhì)成分，再利用守恒法解答。,【例3】（1999年上海高考題） 將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅粉完全作用時(shí)收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是 （ ） A0.12mol B0.11mol C0.09mol D0.08mol,B,2、濃硝酸（濃H2SO4）與金屬反應(yīng)，開(kāi)始生成的是NO2（SO2），隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度變稀，生成的是NO（

4、H2）。,1、無(wú)特別強(qiáng)調(diào)，一般不考慮N2O4的存在,【例4】有一在空氣中暴露過(guò)的KOH固體，經(jīng)分析測(cè)知含水2.8，K2CO337.3。取1g該樣品投入25mL 2mol/L的鹽酸中后，中和多余的酸又用去1.07mol/L的KOH溶液30.8mL 。問(wèn)蒸發(fā)中和后的溶液可得到多少g固體？,【思考題】一定溫度下，向一固定容積的密閉容器中加入1 mol A和1mol B，發(fā)生反應(yīng)2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s)，達(dá)到平衡時(shí)生成了a mol C。若升高平衡體系溫度，當(dāng)再次達(dá)到平衡后，測(cè)得兩次平衡條件下混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量未發(fā)生改變，試解釋形成這種結(jié)果的可能原因是： 。A、B、C、D四種物

5、質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量之間的關(guān)系為 （用MA、 MB、 MC、 MD表示）。,2MA+MB=3MC+ MD,升溫后，D逐漸轉(zhuǎn)化為氣態(tài),練習(xí)取鈉、鈣各一小塊，投入適量水中，反應(yīng)完畢時(shí)只收集到H21.568L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。再取碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物3.8g加入到所得的溶液中，當(dāng)反應(yīng)完后（此時(shí)Ca2+、CO32-、HCO3-完全進(jìn)入沉淀）將溶液蒸干，得到白色固體8.8g，再將白色固體用水洗滌、干燥得白色不溶物4g。試求： （1）鈉、鈣各多少克？ （2）NaHCO3、Na2CO3各多少克？,練習(xí)碳酸銅和堿式碳酸銅均可溶于鹽酸，轉(zhuǎn)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

6、1mol/L鹽酸500mL。燃燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量是 A.35g B.30 g C.20 g D.15 g,2、電荷守恒 離子化合物（或溶液）中： 陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)=陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù),（1）電荷的物質(zhì)的量（n）：陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量之間的關(guān)系式； （2）單位體積溶液中電荷的物質(zhì)的量（c）：陰、陽(yáng)離子的物質(zhì)的量濃度之間的關(guān)系式；,如硫化鈉與碳酸銨的混合溶液中：,（1）n(Na+)+ n(NH4+)+ n(H+)= 2n(S2-) +n(HS-)+ 2n(CO32-) +n(HCO3-)+ n(OH-) （2）c(Na+)+ c(NH4+)+ c(H+)= 2c(S2-)

7、 +c(HS-)+ 2c(CO32-) +c(HCO3-)+ c(OH-),【例5】鎂條在空氣中燃燒生成MgO和Mg3N2。將燃燒產(chǎn)物溶于60mL 濃度為2mol/L 的鹽酸中，以20mL 0.5mol/L的NaOH溶液中和多余的鹽酸，然后在溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，并加熱使NH3全部蒸發(fā)，再用稀鹽酸吸收NH3，使此鹽酸增重0.17g，求鎂條的質(zhì)量。,請(qǐng)分析其中的守恒關(guān)系,（1）第一次加堿后：2n(Mg2+)+ n(NH4+) + n(Na+) =n(Cl-),（2） n(Cl-)=n(HCl) ； n(NH4+)= n(NH3)； n(Na+) = n(NaOH) ； n(Mg)= n(

8、Mg2+),【解】設(shè)CO32-質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，K+質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y。由電荷守恒及質(zhì)量關(guān)系可得：x + y = 1-0.3153-0.2708 0.3153/23+y/39=0.2708/35.5+2x/60 解得x = 0.283， Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.283106/60=0.50,【練習(xí)】KCl、NaCl、Na2CO3組成的混合物，其中Na元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31.53%，Cl元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.08%。求混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。,電荷守恒的思路不僅適用于溶液中，而且適用于固體離子化合物及它們的混合物中。,【分析】若求得CO32-質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可進(jìn)一步求得Na2C

9、O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 離子化合物陰陽(yáng)離子電荷守恒。,50%,【練習(xí)】某地酸雨經(jīng)檢驗(yàn)除含H+外c(OH)可忽略不計(jì)，還含有Na+、Cl、NH4+、SO42-，其濃度依次為c(Na+)=7.010-6mol/L，c(Cl)=3.510-5 mol/L，c( NH4+)=2.310-5mol/L，c(SO42-)=2.510-6 mol/L。則酸雨的pH值為 （ ） A. 3 B. 4 C. 5 D.6,c(Na+)+ c(NH4+)+ c(H+)=2c(SO42-) +c(Cl-)+ c(OH-),C,3、電子守恒 （1）在氧化還原反應(yīng)中： 氧化劑得電子總數(shù)=還原劑失電子總數(shù) （2）在電解過(guò)程中： 陰

10、極得電子總數(shù)=陽(yáng)極失電子總數(shù) n(e-)=Q/F=IR/F,【例6】將x molCu2S跟足量稀HNO3反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，則參加反應(yīng)的硝酸中被還原的硝酸的物質(zhì)的量是（ ） A4x mol B10 x mol C10 x/3 mol D2x/3 mol,C,3.84g銅和一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅反應(yīng)完全時(shí)，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)的氣體2.24L，若把裝有這些氣體的集氣瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升標(biāo)況下的氧氣才能使集氣瓶充滿(mǎn)溶液?,【練習(xí)】,【例7】用兩支惰性電極插入500LAgNO3溶液中，通電電解，當(dāng)電解液的pH從6.0變?yōu)?.0時(shí)（設(shè)電解時(shí)陰極沒(méi)有H2

11、析出，且電解前后溶液體積不變），電極上應(yīng)析出Ag的質(zhì)量是（）。 A.27mgB.54mgC.108mgD.216mg,【解析】根據(jù)得失電子守恒寫(xiě)出電極反應(yīng)式： 陰極：4Ag+4e-4Ag 陽(yáng)極：4H2O4e-O24H+ 可知： Ag+H+ 1mol1mol 1100.51100.5 5104 則析出銀的質(zhì)量為：510mol108g/mol 5.410g54mg,4、化合價(jià)守恒：化合物中 元素的正負(fù)化合價(jià)總數(shù)的絕對(duì)值相等; 或者元素化合價(jià)代數(shù)和等于零。,【例8】某硅酸鹽的組成可表示為：K2Al6Si6H4Ox，則x的值為（ ） A2 B12 C24 D無(wú)法判斷,C,【例9】某含有MgBr2和MgO的混合物，經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析測(cè)得鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.4%，試計(jì)算混合物中溴元素（Br）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？(已知溴的相對(duì)原子質(zhì)量為80),具體問(wèn)題中，有的還涉及： 氣體體積的守恒 氣體壓強(qiáng)的守恒 燃燒耗氧量的守恒 生成CO2或H2O的量的守恒 元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)守恒 原子個(gè)數(shù)比守恒 反應(yīng)轉(zhuǎn)化率不變 平衡濃度不變,【練習(xí)】將一定量的鐵粉和硫粉的混合物共熱，充分反應(yīng)后冷卻，再加入足量稀H2SO4，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體11.2L，則原混合物可能的組成是（n代表物質(zhì)的量） A. n(Fe)n(S)，總質(zhì)量等于44g。 C. n(Fe)=n(S)，總質(zhì)量大于44g。 D.