高考化學(xué)守恒計(jì)算問題原子守恒粒子數(shù)守恒

1、守恒計(jì)算問題唐榮德守恒計(jì)算問題是指利用某種量的相等關(guān)系進(jìn)行技巧計(jì)算的一類問題，它是矛盾對立面的統(tǒng)一，是一種宏觀穩(wěn)定的湮滅計(jì)算；從微觀來看是電子、原子的行為，從宏觀來看是化合價(jià)和質(zhì)量的結(jié)果(電子 化合價(jià)，原子 質(zhì)量)。它的一般解題方法是設(shè)一個(gè)未知數(shù)，解一元一次方程。守恒問題包括總質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子守恒、原子守恒和總價(jià)數(shù)相等關(guān)系，下面分別討論之。五、原子守恒(粒子數(shù)守恒)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后某原子種類和數(shù)量不變。某種原子的原子數(shù)不變，從宏觀表現(xiàn)來看，就是某種元素的質(zhì)量不變。但是要注意，這與總質(zhì)量守恒不同，前者是局部，后者是整體。1把m mol c2h4 跟n mol h2 混合于密閉容器中，

2、在適當(dāng)條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成p mol c2h6，若將所得平衡混合物完全燃燒生成co2和h2o，需o2的物質(zhì)的量為 ( b )a. 3mn b. 3m c. 3m3p d. 3m3p解析：根據(jù)c、h原子個(gè)數(shù)守恒，共有m mol 碳原子，耗氧2m mol，(4m2n) mol h原子，耗氧 m，故可得b。2灼燒0.5 g硫鐵礦使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為so2，把這些so2全部氧化并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用25 ml 0.6 mol/l的溶液完全中和，則硫鐵礦含硫 ( a )a. 48% b. 45% c. 54% d. 90%解析：反應(yīng)前后硫元素守恒。應(yīng)選a。3有一塊alfe合金，溶于足量的鹽酸中，

3、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，則合金中鋁的含量為 ( d )a70% b52.4% c47.6% d30%解析：反應(yīng)前后鐵的質(zhì)量相等。故合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于氧化鐵中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。應(yīng)選d。 4將一小塊白鐵(鍍鋅鐵)片溶于過量的稀硫酸中，(已知：zn(oh)22oh2h2o)，濾出沉淀經(jīng)洗滌烘干，在氧氣中充分灼燒，最后所得紅色粉末與原白鐵片質(zhì)量相等，則白鐵片上鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( c )a70% b45% c30% d27.8%解析：反應(yīng)前后鐵的質(zhì)量相等。故合金中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于氧化鐵中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。應(yīng)選c。5已

4、知氮的氧化物跟naoh溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)如下：3no22naoh2nano3noh2onono22naoh2nano2h2o現(xiàn)有m mol no2和n mol no組成的混合氣體，要用naoh溶液使其完全吸收無氣體剩余，現(xiàn)有濃度為a mol / l的naoh溶液，則需此naoh溶液的體積是 ( d )a. lb. lc. ld. l解析：用氮守恒。6已知no2與naoh溶液反應(yīng)為：3no22naoh2nano3noh2o；no、no2可一起與naoh溶液作用：nono22naoh2nano2h2o。在盛a mol no、b mol no2和c mol o2的密閉容器中，加入v l某濃度的燒堿溶

5、液后，密閉容器中壓強(qiáng)幾乎為零。則naoh溶液的物質(zhì)的量濃度(mol / l)為 ( d )a. b. c. d. 解析：據(jù)題意可得如下平均方程式：anobno2co2(ab)naohnano2nano3h2o，不管右邊物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)如何，根據(jù)氮原子數(shù)守恒，可得出naoh的系數(shù)為(ab)，即為(ab)mol，從而找出正確答案為d。 7鐵有幾種氧化物，現(xiàn)將14.4 g乙二酸亞鐵(fec2o4)與空氣隔絕加熱完全分解后得到7.2 g鐵的某種氧化物。該氧化物是 ( a ) a. feob. fe3o4c. fe2o3d. feo、fe2o3 解析：14.4 g乙二酸亞鐵為0.1 mol，含0.1 m

6、ol fe，5.6 g fe，根據(jù)fe守恒，鐵的某種氧化物中也含有5.6 g fe，故含氧7.2 g5.6 g1.6 g，鐵與氧的物質(zhì)的量之比為：，為feo，應(yīng)選a。 80.1 mol有機(jī)物完全燃燒用去0.7 mol氧氣，生成二氧化碳?xì)怏w11.2 l(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，等量的該有機(jī)物能和16 g溴完全發(fā)生加成反應(yīng)，該有機(jī)物不可能是 ( bd ) a. b. (ch3)3ccho c. d. ch2=chcooc2h5 解析：由cxh2yoz7o2 5co2yh2o中氧原子數(shù)相等得：z14 10y，z4 y，當(dāng)z0，y4，得分子式為c5h8；當(dāng)z1，y5，得分子式為c5h10o。0.1 mol該有機(jī)物

7、能加成0.1 mol溴，應(yīng)有一個(gè)雙鍵。故可能為a和c，不可能為b和d。9把6.56 g nahco3和na2co3·10h2o的混合物溶于水制成100 ml 溶液，其中na+濃度為0.5 mol / l。如果將6.56 g 這種混合物加熱到恒重失去的質(zhì)量為多少克？解析：混合物受熱分解時(shí)，na原子未發(fā)生變化，最終以na2co3形式存在。據(jù)na原子守恒則有：6.56(0.5×)×1063.91 ，即失重3.91 g。10鐵的某種氧化物feclx1.625 g溶于水后，加入足量的agno3溶液，生成的沉淀經(jīng)洗滌干燥后稱得質(zhì)量為4.305 g。求x值及該氯化物的分子式。解

8、析：反應(yīng)前后氯的原子數(shù)不變，x3，fecl3。 11在氧氣中灼燒0.44 g s和fe組成的化合物，使其中的s全部轉(zhuǎn)化為so2，這些so2全部氧化轉(zhuǎn)化為h2so4，所有h2so4可用0.05 mol / l naoh 200 ml溶液完全中和，原化合物中s的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？(36.4%) 解析：由s生成h2so4中s質(zhì)量守恒，可得s 2naoh，s的質(zhì)量為0.05 mol / l ×200 ml××32 g / mol0.16 g，s%36.4%。 12某二價(jià)金屬m的氫氧化物溶液100 ml，加入過量的nahco3溶液，生成m的碳酸鹽沉淀，過濾，沉淀與足量鹽酸反應(yīng)

9、，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體4.48 l；將濾液加水稀釋至250 ml，取出25 ml恰好與20 ml鹽酸完全反應(yīng)，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12 l。 (1) 寫出m的氫氧化物溶液與nahco3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (2) 要計(jì)算金屬m的原子量，你認(rèn)為(填序號)_。 a. 還要知道m(xù)的氫氧化物溶液的物質(zhì)的量濃度(2 mol / l) b. 還要知道m(xù)的碳酸鹽的質(zhì)量(39.4 g) c. 還要知道與m的碳酸鹽反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量(0.4 mol) d. 題設(shè)條件已足夠，不需補(bǔ)充數(shù)據(jù) 根據(jù)你的選擇，計(jì)算金屬m的原子量。 (3) 計(jì)算加入nahco3的溶液中含nahco3的質(zhì)量。 解析：(1) m(o

10、h)22nahco3mco3na2co32h2o (2) m(oh)22nahco3mco3na2co32h2o 0.4 0.2 0.2 mco32hclmcl2h2oco2 0.2 0.2 mol na2co32hcl 2naclh2o co2 0.2 0.2 nahco3 hcl naclh2o co2 0.3 0.3 (0.05)×100.5 mol 本題求m的相對原子質(zhì)量需要m的碳酸鹽的質(zhì)量，m (mco3)197 g / mol，即m的碳酸鹽的相對分子質(zhì)量為197，m的相對原子質(zhì)量為：19760137。 (3) 由上圖示可知，nahco3的質(zhì)量為：(0.3 mol0.4 m

11、ol)×84 g / mol5.88 g。 也可從碳原子守恒知，碳原子全部變成了co2，故為(0.2 mol0.5 mol)×84 g / mol5.88 g。13某化肥廠用nh3制備nh4no3。已知：由nh3制no的產(chǎn)率是96%，no制hno3的產(chǎn)率是92%，hno3跟nh3反應(yīng)生成nh4no3。則制hno3所用的nh3的質(zhì)量占總耗nh3質(zhì)量(不考慮生產(chǎn)上的其它損耗)的_% 。(mce90.36)解析：設(shè)m g nh3中有x% nh3轉(zhuǎn)化為hno3，則有m(1x%) g直接與hno3反應(yīng)。 根據(jù)n量守恒知，mx% g nh3將生成 mol hno3，這些hno3與 mo

12、l nh3等物質(zhì)的量反應(yīng)，可得，解得x53.1%。 14在含a mol alcl3的溶液中加入含b mol naoh的溶液后有沉淀生成，再繼續(xù)加入naoh溶液直到2b mol naoh時(shí)，沉淀與加b mol naoh時(shí)一樣多。試確定a與b的數(shù)量關(guān)系。 解析：加入b mol naoh，使al3+轉(zhuǎn)化為al(oh)3沉淀 mol，另有b mol naoh，使al3+轉(zhuǎn)化為 mol，利用鋁元素質(zhì)量守恒可得：a mol molmol。 另解：按公式計(jì)算可得下式：nal(oh)34c(al3+)v(al3+)c(oh)v(oh) ， mol (4a2b) mol，amol。 15某硅酸鹽用氧化物形式表示

13、為al2o3·msio2·nh2o，其中m、n值均小于5。當(dāng)硅酸鹽中氧的質(zhì)量為2.2 g時(shí)，氫的質(zhì)量為0.1 g。則硅酸鹽中m值為_，n值為_；硅酸鹽的分子式為_。 解法一：，32m28n48，8m7n12，m0.875n1.5，因?yàn)?、為正整?shù)，故試探得：n4，m2，分子式為al2si2o11h8。 解法二：由氫的質(zhì)量知n(h2o)0.05 mol，由氧原子數(shù)守恒可得出： 0.13750.05 al2o3 sio2 2.2 g h2o m0.875n1.5， 答：4；2；al2si2o11h8 注意：在烴和烴的含氧衍生物的燃燒中，存在氧原子數(shù)的守恒；在烴的不完全燃燒中，存在

14、碳原子數(shù)的守恒。 16在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)：三組各取30 ml同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁合金粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實(shí)驗(yàn)序號甲乙丙合金質(zhì)量(mg)255385459生成氣體體積(ml)280336336(1) 甲組實(shí)驗(yàn)中，鹽酸_。(填“過量”、“適量”或“不足量”)理由是_。乙組實(shí)驗(yàn)中，鹽酸_。(填“過量”、“適量”或“不足量”)理由是_。 要算出鹽酸的物質(zhì)的量濃度，題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)_，求得的鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_。 (2) 求合金中mg、al的物質(zhì)的量之比，題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)_，求得的mg、al物質(zhì)的量之比為_。 (3) 在丙組實(shí)驗(yàn)之后，向溶液中加入1 m

15、ol / l的氫氧化鈉溶液，能使合金中的鋁恰好溶解，不形成含鋁的沉淀，并使mg2+剛好沉淀完全，再過濾出不溶固體，求濾液中各溶質(zhì)的物質(zhì)的量和所加入的氫氧化鈉溶液的體積(寫計(jì)算過程)。 解：(1) 過量；因?yàn)橐医M所用合金量比甲組多，產(chǎn)生h2也多，說明甲組中hcl未反應(yīng)完； 不足量；因?yàn)榧捉M255 mg合金生成h2 280 ml，每毫克合金生成h2 ml。若乙組中合金耗盡，應(yīng)生成h2 ×385 ml423 ml，實(shí)際只生成336 ml，所以鹽酸不足量。鹽酸30 ml； 氣體336 ml；1 mol / l (2) 合金255 mg；氣體280 ml；11 (3) 濾液中溶質(zhì)為nacl、n

16、aalo2； 設(shè)濾液中mg、al的物質(zhì)的量均為x，則(2427)x0.459 g，x0.009 mol 一種解法是：根據(jù)cl元素守恒：n(naoh)n(hcl)0.03 mol， 根據(jù)al元素守恒：n(naalo2)n(al)0.009 mol， 由na元素守恒：n(naoh)n(nacl)n(naalo2)0.03 mol0.009 mol0.039 mol， v(naoh)0.039 l390 ml 另一種解法是：al hcl nacl 0.009 0.009 0.03×1 0.03 當(dāng)naoh中和完hcl時(shí)，則mg2+、al3+將以沉淀析出，此時(shí)，n(naoh)n(hcl)0.

17、03 mol 又al(oh)3oh h2o 0.009 0.009 v(naoh)0.039 l390 ml17某硫酸溶液40 ml，加入1.6 g氧化鐵粉末后，溶液呈黃色，再加入5 g鐵粉，溶液呈淺綠色，并有氣體放出，最后有殘余鐵粉3.32 g。求原硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。解析：氧化鐵和反應(yīng)的鐵都生成了硫酸亞鐵，且兩者的物質(zhì)的量相等，n(h2so4)nfeso4)×20.03 mol0.02 mol0.05 mol，c1.25 mol·l18向一定物質(zhì)的量的fe3o4和fe的混合物加入50 ml 2 mol / l h2so4溶液，在一定條件下恰好使混合物完全溶解，放出4

18、48 ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的氣體。在所得溶液中加入kscn溶液，無紅色出現(xiàn)，那么，用足量的co在高溫下與相同質(zhì)量的此混合物充分反應(yīng)，能得到鐵多少克？解析：相關(guān)反應(yīng)為fe3o44h2so4feso4fe2(so4)34h2o，feh2so4feso4h2­，fefe2(so4)33 feso4，fe3o44co3fe4co2。反應(yīng)最后得到的溶液是feso4溶液，故有n(fe元素)n(fe2+)n(h2so4)2 mol / l×0.05 l0.1 mol，用足量co在高溫下還原混合物能得到鐵5.6 g?；蛴?fe、fe2+、fe3+ ) feso4 h2so4得出：n(總fe)n(feso4)n(h2so4)0.1 mol，m(總fe)0.1×56 5.6 g 19將金