高三化學(xué)第二章學(xué)案11守恒思想在化學(xué)中的應(yīng)用-守恒法解題技巧

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題學(xué)案11守恒思想在化學(xué)中的應(yīng)用——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)就是原子之間的化分和化合，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(huì)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(duì)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(jiǎn)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)）.典例導(dǎo)悟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％聽課記錄：2．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。典例導(dǎo)悟2（2011·濟(jì)南模擬）38。4mg銅跟適量的濃硝酸反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到22.4mL（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．1.0×10－3molB．1。6×10－3molC．2.2×10－3molD．2.4×10－3mol聽課記錄: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.典例導(dǎo)悟3(2011·鄭州質(zhì)檢）某硫酸鋁和硫酸鎂的混合液中，c(Mg2＋）＝2mol·L－1，c（SOeq\o\al（2－，4))＝6。5mol·L－1，若將200mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分離，至少應(yīng)加入1.6mol·L－1的苛性鈉溶液(）A．0.5LB．1。625LC．1.8L聽課記錄：4．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(duì)氧化還原反應(yīng)定量研究的依據(jù)。①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)。②化合價(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)。（2）主要應(yīng)用配平有關(guān)的化學(xué)方程式的步驟：典例導(dǎo)悟4某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。(1)請(qǐng)將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)。eq\x(Au2O3）＋eq\x（）＋eq\x()→eq\x（)＋eq\x()＋eq\x（)（2）反應(yīng)中，被還原的元素是________，還原劑是____________________________。（3）將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。eq\x（）＋eq\x(）＋……（4)紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑,Na2S2O3可作為漂白布匹的“脫氯劑”,Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為________.聽課記錄：（3)有關(guān)計(jì)算典例導(dǎo)悟5Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為()A．2B．3C．4D．聽課記錄:典例導(dǎo)悟6(2011·武漢月考)某反應(yīng)可表示為：mM＋nH＋＋O2=xM2＋＋yH2O，則x值為()A2B．4C．6聽課記錄：5．體積守恒法在有的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前、后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,即在相同的條件下,反應(yīng)前、后氣體的體積守恒。典例導(dǎo)悟7二硫化碳在氧氣里燃燒生成CO2和SO2，將0。228gCS2在448mLO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況)中燃燒，將燃燒后的混合氣體恢復(fù)到標(biāo)準(zhǔn)狀況，其體積為（)A．224mLB．112mLC．448mLD．336mL聽課記錄：在電解質(zhì)溶液的分析中,還用到物料守恒、質(zhì)子守恒等,它們的實(shí)質(zhì)都是質(zhì)量守恒或原子守恒。1．已知Q與R的摩爾質(zhì)量之比為9∶22,在反應(yīng)X＋2Y=2Q＋R中，當(dāng)1.6gX與Y完全反應(yīng)后,生成4.4gA．23∶9B．32∶9C．46∶92．某非金屬單質(zhì)A和氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成B。B為氣體,其體積是反應(yīng)掉氧氣體積的兩倍（同溫、同壓)。以下對(duì)B的分子組成的推測(cè)一定正確的是()A．有1個(gè)氧原子B．有2個(gè)氧原子C．有1個(gè)A原子D．有2個(gè)A原子3．由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其pH＝1，c（Al3＋)＝0。4mol·L－1,c(SOeq\o\al(2－，4)）＝0。8mol·L－1,則c（K＋)為()A．0。15mol·L－1B．0.2mol·L－1C．0.3mol·L－1D．0.4mol·L－14．用石墨電極電解CuSO4溶液，當(dāng)陰極質(zhì)量增加6.4g時(shí)，A．1。12LBC．4。48LD5。配平以下兩個(gè)化學(xué)方程式。（1)__Na2SO3＋__Na2S＋__H2SO4——__Na2SO4＋__S＋__H2O(2）__KMnO4＋__HCl-—__KCl＋__MnCl2＋__Cl2↑＋__H2O

一、物質(zhì)的分類二、化學(xué)反應(yīng)的分類化學(xué)反應(yīng)專題學(xué)案11守恒思想在化學(xué)中的應(yīng)用—-守恒法解題技巧【專題探究區(qū)】典例導(dǎo)悟1．D[試題中物質(zhì)的變化如下圖所示：在反應(yīng)過程中，F(xiàn)e元素的質(zhì)量是守恒的，且m(Al，F(xiàn)e)＝m(Fe2O3）.合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與Fe2O3中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等。鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝eq\f（3×16，2×56＋3×16）×100％＝30％。]2．C[據(jù)題意，濃硝酸是適量的,而不是過量的，盡管開始產(chǎn)生的是NO2氣體，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度逐漸降低，氣體將由NO2變?yōu)镹O，22。4mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體應(yīng)是NO2與NO的混合物.據(jù)氮原子守恒，也即反應(yīng)消耗的硝酸中的氮元素在生成物中存在于Cu（NO3)2、NO、NO2中，所以硝酸的物質(zhì)的量等于氣體的物質(zhì)的量與硝酸銅物質(zhì)的量的兩倍之和。n（HNO3）＝n（氣體）＋2n［Cu(NO3)2］＝eq\f(22.4×10－3L,22。4L·mol－1)＋2×eq\f(38.4×10－3g,64g·mol－1）＝2.2×10－3mol。］3．D［根據(jù)電荷守恒得：2c（Mg2＋)＋3c（Al3＋)＝2c(SOeq\o\al（2－,4）)c（Al3＋）＝eq\f（2×6.5mol·L－1－2×2mol·L－1,3）＝3mol·L－1加入氫氧化鈉溶液，使Mg2＋、Al3＋分離，此時(shí)NaOH轉(zhuǎn)化為Na2SO4和NaAlO2,由電荷守恒得：V(NaOH）＝eq\f(2nSO\o\al(2－，4)＋nAlO\o\al（－，2），cNaOH)＝eq\f(2×6。5mol·L－1×0。2L＋3mol·L－1×0。2L，1.6mol·L－1）＝2L］4．（1)Na2S2O3H2ONa2S4O6Au2ONaOH（2)eq\o(Au,\s\up6（＋3）)Na2S2O3（3）（4)1∶4解析(1）這是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，所以應(yīng)按照“強(qiáng)氧化劑＋強(qiáng)還原劑→弱氧化劑＋弱還原劑”的原理來完成化學(xué)方程式。Au2O3與Au2O相比，Au是高價(jià)（＋3),Au2O3是氧化劑，所以與之相反應(yīng)的就是還原劑——含低價(jià)元素。Na2S2O3與Na2S4O6相比，S是低價(jià)(＋2)，所以Na2S2O3是還原劑，S元素被氧化，金元素被還原，基本反應(yīng)為：Au2O3＋Na2S2O3→Au2O＋Na2S4O6。對(duì)比反應(yīng)前后:氧原子在反應(yīng)后增加，鈉離子相對(duì)硫原子減少，所以要補(bǔ)充如下:生成物中要補(bǔ)鈉——NaOH,相應(yīng)的反應(yīng)物中要補(bǔ)氫--H2O。補(bǔ)完后查對(duì)——各種原子守恒——反應(yīng)原理正確。（4）氧化還原反應(yīng)遵循得失電子守恒,Na2S2O3eq\o（→，\s\up7(失2×4e－）)2H2SO4，Cl2eq\o(→，\s\up7(得2×e－)）HCl，所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4。5．D［本題考查在氧化還原反應(yīng)中用得失電子守恒來進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。eq\o(Na2Sx，\s\up6（－2/x))→xNa2eq\o(S，\s\up6（＋6))O4Naeq\o(Cl,\s\up6（＋1））O→Naeq\o(Cl，\s\up6(－1))得關(guān)系式1×(6x＋2)e－＝16×2e－，x＝5.]6．A［本題可以利用得失電子守恒求解,也可以利用電荷守恒求解。據(jù)得失電子守恒有2x＝4，即x＝2。若利用電荷守恒求解，則有y＝2（氧原子守恒),n＝4(氫原子守恒），4×1＝2x（電荷守恒),即x＝2。］7．C［液態(tài)的CS2在O2中燃燒的化學(xué)方程式為:CS2（液)＋3O2（氣）eq\o(=，\s\up7(燃燒))CO2（氣）＋2SO2(氣)。從上述反應(yīng)方程式可知：反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量無變化，即反應(yīng)前后氣體的體積守恒.無論在反應(yīng)過程中O2的量是過量、正好還是不足,氣態(tài)物質(zhì)的體積均保持不變，燃燒前后氣體的體積仍為448mL。］【專題集訓(xùn)區(qū)】1．D2.A3．C[根據(jù)溶液中電荷守恒的原則，建立如下等式：c（H＋)＋c(K＋）＋3c(Al3＋）＝2c(SOeq\o\