守恒法在化学计算中的应用

1 、稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所得到的 液体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量相等，求原稀硫 酸的溶质质量分数。 2、1L混合溶液中含SO42-0.025mol,Cl-0.05mol ,NO3- 0.025mol ,Na+0.025 mol ,其余为H+,则H+物质的量浓度为 A.0.25 mol· -1 B.0.01 mol· -1 L L C.0.1 mol· -1 L D. 0.5 mol· -1 L 3、在空气中加热32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量 的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜 晶体的质量是( ) A、250g B、90g C、125g D、24g

4、某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72-离子，在溶液中0.2 mol 该离子恰好能使0.6molSO32-离子完全氧化，则X2O72-离子还 原后的化合价为 () A.+1 B.+2 C.+3 D.+4

稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所 得到的液体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量

相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。 溶液质量守恒：m(H2SO4)aq+ m(BaCl2) aq =m(BaSO4) +m(HCl) aq

已知：m(HCl ) aq= m(BaCl2) aq 所以： m(H2SO4) aq== m(BaSO4 )

又： H2SO4与 BaCl2 恰好反应，设H2SO4有1mol 质量为98g则生成 BaSO4为1mol 质量为23 3gH2SO4%=98/233 X100%=42%

电荷守恒: 1L混合溶液中含SO42-0.025mol,Cl-

0.05mol ,NO3-0.025mol ,Na+0.025 mol , 其余为H+,则H+物质的量浓度为( )。 A.0.25 mol· -1 B.0.01 mol· -1 L L C.0.1 mol· -1 L D. 0.5 mol· -1 Ln(Na )+n(H )= 2n(SO4+

+

+

2-

)+n(Cl )+n(NO

-

3-

)

即 0.025 mol+n(H )=2×0.025 mol+0.05 mol+0.025 mol n(H )=0.1 mol 故c(H )=0.1mol/1L = 0.1mol/L 答案选C+ +

元素原子守恒

在空气中加热32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然 后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热 蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是( ) A、250g B、90g C、125g D、24g 思考：铜元素在本题涉及的一系列变化中保持

守恒。且有下列关系： Cu~CuO~CuSO4 ~CuSO4· 5H2O 64 250 32g X X=125g

得失电子守恒

某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72-离 子，在溶液中0.2 mol该离子恰好能使 0.6molSO32-离子完全氧化，则X2O72- 离子还原后的化合价为 () A.+1 B.+2 C.+3 D.+4氧化剂为X 2O72-,还原剂为SO32-。设反应后X元素的 化合价为a.则X元素化合价由+6降为a,S元素化合价由 +4升为+6。电子守恒知： 2×0.2(6-a)=0.6×2 a=+3 答案选C

专题复习守恒思想高中化学中的应用

能力· 思维· 方法【思考】在10.6gNa2CO3和8.4gNaHCO3固体中加入 含1mol HCl的盐酸溶液，溶液呈酸性，继续加入 100mL 7mol/L的NaOH溶液后恰好中和，将溶液 蒸干，则所得固体的质量__________g。 反应物(始态)

:Na2CO3 NaHCO3 HCl NaOH 生成物(终态): NaCl Na2CO3+2 HCl= ~ HCl 2↑+H20 NaCl ~ Cl 2NaCl+CO

NaHCO3+HCl= NaCl+CO2 ↑ +H20 守恒呀！

1mol

1mol

NaOH+HCl = NaCl+CO2+H20

M(NaCl)=58.5g

物料守恒

守恒思想解题

守恒法就是根据化学反应的实质是原子 间的重新组合，遵循质量、元素等守恒规律。 抓住物质变化的始态和终态，忽略中间过程， 利用不变量直接建立关系式解题。

常见守恒类型：一、质量守恒 依据：化学反应前物质的总质量=反应后物质的 总质量。二、元素守恒 依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化

三、电荷守恒依据：溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷 总数。 四、得失电子守恒 依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电 子总数

【探究一】38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部 作用后，共收集到气体22.4L(标况)(不考虑 生成N2O4)。则反应消耗的HNO3的物质的量 是多少？

能力· 思维· 方法用守恒思想解题：始态(N):HNO3 始态(Cu):Cu 终态(N):Cu(NO3)2、NO、NO2 终态(Cu): Cu(NO3)2

根据反应前后N原子守恒可得

n(HNO3)=2[nCu(NO3)2]+ n(NO2) + n(NO)=2×38.4g/64g/mol+22.4L/22.4L/mol =2.2mol 即反应消耗的硝酸物质的量为2.2mol。

解法比较分析：发生反应为 Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O……a 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+ 4H2O……b

如果从方程式求解，设NO2、NO的物质的量分别为x、y。64g/mol×(x/2+3y/2)=38.4g …… ① x + y = 22.4L/22.4L/moL …… ② 联立①②,解得：x=0.9mol;y=0.1mol;

n(HNO3)= n(NO2)×2 + n(NO)×4=0.9mol×2+0.1mol×4 =2.2mol

同类题型如：含1mol NaOH的溶液1L吸收0.8mol CO2,则所得 溶 液 中 CO32- 、 HCO3- 的 物 质 的 量 浓 度 之 比 约 为 。 [根据Na+离子、C原子守恒。1:3]始态： bmolNaOH 0.8mol CO2 终态：NaHCO3 Xmol Na2 CO3 Ymol

在使用中还要能适应题目的变化，灵活运 用守恒思想解题。

【拓展练习1】

向含amolAlCl3的溶液中滴加 含b molNaOH溶液时有沉淀生成， 当3a<b<4a时求产生沉淀的质量？

讨论：当3a<b<4a时，生成物有哪些？

换个角度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。

始态：amolAlCl3 bmolNaOH 终态：NaCl、NaAlO2、Al(OH)3

3a mol(b-3a)mol amol-(b-3a)mol

m(Al(OH)3 ) =78(4a-b)g

【探究二】

取c molKMnO4固体，加热一段时间后 (KMnO4-K2MnO4+ MnO2+O2↑),收集到 amol气体，在反应后的残留固体中加入足 量浓盐酸( KMnO4+HCl-KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O; K2MnO4+HCl-KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O; MnO2+HCl-MnCl2+Cl2↑+H2O), 又收集到bmol气体，此时Mn均以Mn2+形式存 在。试写出a、b、c间的关系式。