高考化學(xué)課件：第一單元-專題提升一-守恒思想在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

專題提升一守恒思想在氧化復(fù)原反響中的應(yīng)用 化學(xué)計(jì)算是高中化學(xué)教學(xué)中不可或缺的局部，在高考試題中占有一定的分值。雖然近幾年高考中計(jì)算考試有所淡化，但近觀理科綜合三年高考化學(xué)題，每年都對有關(guān)守恒法的計(jì)算進(jìn)行考查。其實(shí)，高考對計(jì)算的考查，更注重根底、更注重方法。守恒法是解決化學(xué)計(jì)算問題常用的一種簡便而又準(zhǔn)確的方法，在考試時(shí)既可節(jié)省時(shí)間又可提高準(zhǔn)確率。所謂守恒，就是指化學(xué)反響的過程中，存在某些守恒關(guān)系：如質(zhì)量守恒(原子或原子團(tuán)守恒)、電荷守恒、得失電子守恒以及一些化學(xué)變化前后恒定不變的量。應(yīng)用守恒關(guān)系進(jìn)行化學(xué)解題的方法叫做守恒法。本文從近幾年高考題中選擇有關(guān)化學(xué)計(jì)算中運(yùn)用守恒法的解題方法，以實(shí)例分析。一、質(zhì)量守恒法 質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反響的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反響后生成物的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。依據(jù)該定律和有關(guān)情況，可得出以下等式：(1)反響物的質(zhì)量之和＝產(chǎn)物的質(zhì)量之和。(2)反響物減少的總質(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]把a(bǔ)g鐵鋁合金粉末溶于足量的鹽酸中，參加過量的NaOH溶液，過濾出沉淀，經(jīng)洗滌、枯燥、灼燒，得到紅色粉末的質(zhì)量仍為ag，那么原合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()。

答案：A

A．70%B．52.4%C．47.6%D．30% [變式訓(xùn)練] 1．Q與R的摩爾質(zhì)量之比為9∶22，在反響X＋2Y===2Q＋R中，當(dāng)1.6gX與Y完全反響后，生成4.4gR，那么參與反響的Y和生成物Q的質(zhì)量之比為()。A．46∶9B．32∶9C．23∶9D．16∶9 解析：Q與R的摩爾質(zhì)量比為9∶22，結(jié)合方程式可以知道，反響生成的Q和R的質(zhì)量比為18∶22，也就是1.6gX與Y完全反響后，生成了4.4gR，同時(shí)生成了3.6gQ，消耗Y的質(zhì)量為3.6g＋4.4g－1.6g＝6.4g。所以參加反響的Y和生成物Q的質(zhì)量之比為6.4g3.6g＝16∶9。答案：D二、原子守恒法

1．原子(離子)守恒：化學(xué)變化可理解為分子拆分為原子(離子)，原子(離子)重新組合成分子，在此過程中原子(離子)的數(shù)目和種類是不變的。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。2．原子守恒的解題根本形式。 解題關(guān)鍵：分析化學(xué)反響的始態(tài)和終態(tài)的組成微粒，從中篩選適宜的守恒對象——原子(離子)或原子團(tuán)及其守恒關(guān)系。 [例2]38.4mg銅跟適量的濃硝酸反響，銅全部作用后，共收集到22.4mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體，反響消耗的HNO3的物質(zhì)的量可能是()。A．1.0×10－3molB．1.6×10－3molC．2.2×10－3

molD．2.4×10－3

mol答案：C [變式訓(xùn)練] 2．在氧氣中灼燒0.44g由硫、鐵組成的化合物，使其中的硫經(jīng)過一系列變化最終全部轉(zhuǎn)化為硫酸，用20mL0.5mol·L－1的燒堿溶液恰好能完全中和這些硫酸。那么原化合物中硫的質(zhì)量)。分?jǐn)?shù)約為( A．36.4% C．53.1%B．46.2%D．22.8%

答案：A三、電荷守恒法

電荷守恒是指陽離子所帶的電荷總數(shù)(各種陽離子所帶電荷數(shù)與陽離子物質(zhì)的量的乘積的代數(shù)和)與陰離子所帶的電荷總數(shù)(各種陰離子所帶電荷數(shù)與陰離子物質(zhì)的量的乘積的代數(shù)和)在數(shù)值上相等。1．常用于離子方程式正誤的判斷及書寫。的化合價(jià)是()。A．＋4B．＋5C．＋6D．＋7 解析：根據(jù)在離子方程式等式左右兩邊離子所帶電荷數(shù)相等，那么有(－x)＋(－2)＝(－1)＋(－2)，解得x＝1，進(jìn)而可推出R的化合價(jià)為＋5。 答案：B[變式訓(xùn)練]3．能正確表示以下反響的離子方程式是()。

答案：DB．10(2a－b)mol·L－1C．10(b－a)mol·L－1D．10(b－2a)mol·L－1 2．溶液呈電中性。 [例4]把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份參加含amol硫酸鈉的溶液，恰好使鋇離子完全沉淀；另取一份參加含bmol硝酸銀的溶液，恰好使氯離子完全沉淀。)。那么該混合溶液中鉀離子濃度為( A．0.1(b－2a)mol·L－1答案：D [變式訓(xùn)練] 4．銅和鎂的合金4.6g完全溶于濃硝酸，假設(shè)反響中硝酸被復(fù)原只產(chǎn)生4480mL的NO2氣體和336mLN2O4氣體(體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)，在反響后的溶液中，參加足量的氫氧化鈉溶)。液，生成沉淀的質(zhì)量為( A．9.02g B．8.51g C．8.26g D．7.04g

答案：B四、電子守恒法1．根本內(nèi)容。 在氧化復(fù)原反響中最本質(zhì)的問題是電子轉(zhuǎn)移，表現(xiàn)在氧化復(fù)原反響的特征上是元素化合價(jià)的變化，因此產(chǎn)生了對氧化還原反響定量研究的依據(jù)。(1)電子守恒：氧化劑得電子總數(shù)等于復(fù)原劑失電子總數(shù)。(2)化合價(jià)守恒：元素化合價(jià)升高總數(shù)等于元素化合價(jià)降低總數(shù)。 (2)電化學(xué)反響：負(fù)(陽)極上失電子總數(shù)＝正(陰)極上得電子總數(shù)＝電極之間轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)＝電路中通過的電子數(shù)。2．主要應(yīng)用。(1)求化合價(jià)。

答案：D[變式訓(xùn)練]答案：＋3 (2)求物質(zhì)的量。 [例6]將mmolCu2S和足量稀HNO3反響，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O。那么參加反響的硝酸中被復(fù)原的硝酸的物質(zhì)的量是()。A．4mmolB．10mmolC.10m

3molD.2m

3mol 解析：mmolCu2S共失去電子：2mmol＋8mmol＝10mmol，Cu2S每失去3mol電子可復(fù)原1molHNO3，故被復(fù)原的HNO3為10m

3mol。答案：C

[變式訓(xùn)練]

答案：C (3)配平。 [例7]在xR2＋＋yH＋＋O2＝mR3＋＋nH2O的離子反響中，化學(xué)計(jì)量數(shù)x＝__________。

答案：4[變式訓(xùn)練] 7．反響：AgF＋Cl2＋H2O→AgCl＋AgClO3＋HF＋O2↑，配平后，AgClO3系數(shù)為b，O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為c，那么AgCl的化學(xué)計(jì)量數(shù)為________。 解析：該反響的氧化劑為Cl2，復(fù)原劑為Cl2、H2O，設(shè)AgCl系數(shù)為x，由電子守恒得：x×1＝b×5＋2c×2，解得x＝5b＋4c。答案：5b＋4c(4)求質(zhì)量。答案：(1)22.4g32g(2)0.8 [變式訓(xùn)練] 8．14gCu、Ag合金與足量的某濃度的硝酸反響，將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)O2混合，通入水中恰好全部被吸收，那么合金中Cu的質(zhì)量是()。A．9.6gC．3.2gB．6.4gD．無法計(jì)算 解析：從題意可知，Cu、Ag失去的電子轉(zhuǎn)移給HNO3中的氮元素，從而生成氮的氧化物以氣體形式放出，但此氣體又與標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LO2混合后恰好被水完全吸收生成HNO3，故可認(rèn)為Cu、Ag失去的電子被1.12LO2所得，而1.12LO2得電子物質(zhì)的量為0.2mol，那么n(Cu)×2＋n(Ag)×1＝0.2,64×n(Cu)＋108×n(Ag)＝14，兩式聯(lián)立解得n(Cu)＝0.05mol，n(Ag)＝0.1mol，解得m(Cu)＝3.2g。答案：C 五、體積守恒法 在有的化學(xué)反響中，反響前后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，即在相同的條件下，反響前后氣體的體積守恒。 [例9]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解析：液態(tài)的CS2

在O2中燃燒的化學(xué)方程式為：CS2(l)＋3O2(g)CO2(g)＋2SO2(g)。從上述反響方程式可知：反響前

答案：C后氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量無變化，即反響前后氣體的體積守恒。無論在反響過程中O2是否過量，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。[變式訓(xùn)練]解析：根據(jù)方程式可知，反響前后氣體的體積不變，所以反響前氧氣的體積也是672mL。答案：672mL

1．請配平化學(xué)方程式： FeCl2

＋____K2Cr2O7

＋___HCl===____FeCl3＋____KCl＋____CrCl3＋____答案：61146227H2O 解析：在堿性溶液中Br2和Na2SO3發(fā)生氧化復(fù)原反響生成穩(wěn)定的離子，不會(huì)生成酸。 2．Na2SO3在空氣中易被氧化而變質(zhì)。某同學(xué)為證明Na2SO3具有復(fù)原性，從一瓶長期存放的Na2SO3固體中取出少量溶于水，滴入一定量的燒堿溶液和少許溴水，振蕩后溶液變?yōu)闊o色。寫出堿性溶液中，Br2氧化Na2SO3的離子方程式：___________。3．在8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl反響中，被氧化的原子與被復(fù)原的原子的物質(zhì)的量之比為()。A．8∶3C．3∶8B．1∶3D．3∶1 解析：根據(jù)得失電子守恒關(guān)系可知，2NH3被氧化，3Cl2被復(fù)原，被氧化的原子與被復(fù)原的原子的物質(zhì)的量之比