守恒思想在化学解题中的应用
守恒法使解决化学问题的一种极其重要的方法与技巧。运用守恒，其特点是抓住有关变化的始态与终态，不纠缠过程细节，利用其中某种不变的量建立关系式，从而简化思路，快速解题。
一、质量守恒
化学反应是原子之间的重新组合，反应前后组成物质的原子个数保持不变，即化学反应中反应物总质量等于生成物总质量，这便是质量守恒。在化学反应中，因为同种元素原子的物质的量（或原子数）在反应前后不变，所以又称元素守恒、原子守恒。
1.质量守恒
在化学反应过程中找准反应前后的质量关系，利用不变量可快速解题。
【例题1】在臭氧发生器中装入100 mL O2，经反应3O2===2O3，最后体积变为95 mL（体积均为标准状况下测定），则反应后混合气体的密度为_______ g·L－1。
解析：根据质量守恒定律，反应前后容器中气体的质量不变，等于反应前100 mL O2的质量。则反应后混合气体的密度为：ρ＝×32g·mol－1÷0.095L≈1.5 g·L－1.
答案：1.5
【例题2】把a g铁铝合金粉末溶于足量的盐酸中，加入过量的NaOH溶液，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末的质量仍为a g，则原合金中铁的质量分数为
A. 70％
B. 52.4％
C. 47.6％
D. 30％
解析：把a g铁铝合金粉末溶于足量的盐酸中，生成Al3+和Fe2+，再加入过量NaOH溶液，Al3+转化为AlO2－，留在溶液中；Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到红色粉末为Fe2O3，铁在反应过程中是守恒的，Fe2O3中氧的质量等于合金中铝的质量，则w(Fe)＝×100％＝70％
答案：A
点拨：理清反应原理，明确反应过程，是找出质量守恒的关键。
2.原子守恒
找准反应前后某一原子（或原子团）不变，列出等量关系可快速解题。
【例题3】38.4 mg Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部反应后，共收集到标准状况下22.4 mL（NO2和NO）气体，反应消耗的硝酸的物质的量可能是
A．1.0×10－3 mol B．1.6×10－3 mol C．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol
解析：对于选择题，可以用极值法讨论求解，但此法比较麻烦并且无法确定消耗硝酸的准确值。HNO3与金属反应时既表现氧化性又表现酸性，生成的NO2和NO总的物质的量即是表现氧化性的那部分硝酸的量，表现酸性的那部分硝酸则生成Cu(NO3)2，由于反应前后氮原子守恒，则反应消耗HNO3的物质的量为：
n(HNO3) ＝ 2×n[Cu(NO3)2] + n(NO x) ＝×2 + ＝2.2×10－3 mol
答案：C
【例题4】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含水7.12％，K2CO3 2.88％，KOH 90％。若将此样品1 g加入到46.00 mL的1 mol·L－1的盐酸中，过量的酸再用1.07 mol·L－1的KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体_______ g。
解析：过程中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为KCl，其中Cl－全部来自于盐酸中的Cl－，在整个过程中Cl－守恒。即n(KCl)＝n(HCl)。因此m(KCl)＝0.46L×1mol·L－1×74.5 g·mol－1＝3.427g。答案：3.427
3.元素守恒
【例题5】把铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110mL 4mol/L的盐酸中，充分反应后产生896 mL H2（标况），残留固体1.28g。过滤后测得滤液中无Cu2+，将滤液加水稀释到200mL，测得其中c(H+)为0.4mol/L。试求原混合物的总质量为______g。
解析：因为滤液显酸性，所以残留固体只可能是铜。
由铜元素守恒得：n(CuO)＝n(Cu)＝＝0.02mol
由氯元素守恒得：2n(FeCl2) + n(HCl余)＝n(HCl总)＝0.44mol，即2n(FeCl2) +0.08mol＝0.44mol得n(FeCl2)＝0.18mol 由氢元素守恒得：2n(生成H2O) + 2n(H2) + n(HCl余)＝n(HCl总)＝0.44mol，得n(生成H2O)＝0.14mol
由氧元素守恒得：3n(Fe2O3) + n(CuO)＝n(生成H2O)，得n(Fe2O3)＝0.04mol
最后由铁元素守恒得：2n(Fe2O3) + n(Fe)＝n(FeCl2)，得n(Fe)＝0.1mol
因此，原混合物的质量
0.1mol×56g·mol－1 + 0.04mol×160g·mol－1 + 0.02mol×80g·mol－1＝13.6g
答案：13.6g
点拨：化学反应过程实际上就是原子的重新组合，因此同种元素的原子在反应前后必定保持守恒关系：即原子的质量守恒和原子的个数守恒。
二、电子守恒
氧化还原反应中，氧化剂得电子（化合价降低）总数等于还原剂失电子（化合价升高）总数，得失电子守恒（化合价升降相等）。在化学反应过程中找准元素化合价升高的和降低的物质，列出等量关系可快速解题。
【例题6】1.92 g Cu投入一定量的浓HNO3中，铜完全溶解，生成气体的颜色越来越淡，共收集到672 mL 气体（标准状况）。将盛有此气体的容器倒扣在水中，容器内液面上升，再通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入O2的体积是
A．504 mL B．168 mL C．336 mL D．224 mL
解析：分析各物质的始态和终态，Cu的化合价升高，始态是硝酸，终态还是硝酸，所以硝酸没有变化，化合价降低的是O2中的氧元素。即一定量的Cu完全溶于浓硝酸中，所产生的气体与一定量的O2混合后恰好完全溶于水时，消耗O2的量只取决于Cu的物质的量由得失电子守恒知2n(O2)＝n(Cu)，则有：
n(O2) ＝ n(Cu) ＝×＝ 0.015 mol
V(O2) ＝0.015 mol×22.4L/mol ＝ 0.336 L ＝ 336 mL答案：C
【例题7】14gCu、Ag合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L（标准状况）O2混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中Cu的质量是
A．9.6 g B．6.4 g C．3.2 g D．无法计算
解析：金属与硝酸反应所生成的氮的氧化物在与O2混合后用水恰好完全吸收时，消耗O2的量只取决于消耗金属的量，可依据得失电子守恒建立等式，即：
n(Cu)×2 + n(Ag)×1 ＝n(NO2) + 3n(NO) ＝ 4n(O2)
64×n(Cu) + 108×n(Ag)＝14 解得m(Cu)＝3.2 g
答案：C
【例题8】将54.4g铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀硫酸中，充分反应后收集到4.48L H2（标况），并测得溶液中既没有Fe3+，也没有固体残留，试回答下列问题：
（1）原混合物中Fe和Fe2O3的质量分别为______、________。
（2）反应后得到______mol FeSO4。
解析：设原混合物中Fe为x g，Fe2O3为(54.4－x)g
（1）根据得失电子守恒有：×2 ＝ ×2 + ×2
解得x＝22.4，即原混合物中铁的质量为22.4g，Fe2O3的质量为：54.4g－22.4g＝32g
（2）由铁元素守恒知：n(FeSO4)＝n(Fe) + n(Fe2O3) ×2
＝ + ×2＝0.8mol
答案：（1）22.4g（2）0.8mol
点拨：在氧化还原反应中，氧化剂得到电子的总物质的量必定等于还原剂失去电子的总物质的量。在解答有关氧化还原反应的试题中尤其是涉及多个氧化还原反应时，运用电子守恒可起到事半功倍的效果。
三、电荷守恒
电荷守恒是指阳离子所带的电荷总数（各种阳离子所带电荷数与阳离子物质的量的乘积的代数和）与阴离子所带的电荷总数（各种阴离子所带电荷数与阴离子物质的量的乘积的代数和）在数值上相等。
1.离子方程式中，常用于离子方程式正误的判断及书写
【例题9】在一定条件下， RO3n－与I－发生反应的离子方程式为：
RO3n－+ 6I－ + 6H+=== R－+ 3I2 + 3H2O，RO3n－中的n为______。
解析：依据电荷守恒，反应后电荷总数为－1，所以有：－n+(－1)×6 + (+1)×6＝－1，解得：n＝1。
答案：1
【例题10】能正确表示下列反应的离子方程式是
A．将铁粉加入稀硫酸中：2Fe + 6H+=== 2Fe3+ + 3H2↑
B．将磁性氧化铁溶于盐酸： Fe3O4 + 8H+=== 3Fe3+ + 4H2O
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合： Fe2+ + 4H+ + NO3－=== Fe3+ + 2H2O + NO↑
D．将铜屑加入Fe3+ 溶液中：2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+
解析：A选项错误，不符合客观实际，反应后只能产生Fe2+ 和H2；B选项错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确应该为：Fe3O4 + 8H+ === 2Fe3+ + Fe2+ + 4H2O；C选项错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2+ + NO3－＋4H+
3Fe3+ + NO↑+ 2H2O； D选项正确，符合3个守恒。
===
答案：D
2.溶液呈电中性
【例题11】将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064g（设电解过程中无H2放出，且不考虑水解和溶液的体积变化）。此时H+的浓度为：
A. 4×10－3mol·L－1
B. 2×10－3mol·L－1
C.1×10－3mol·L－1
D. 1×10－7mol·L－1
解析：由电中性原理，CuSO4溶液中的Cu2+电解为Cu后，所缺少的正电荷由生成的H+来补充，故有n(H+)＝2n(Cu2+)＝×2＝2×10－3mol，
c(H+)＝＝4×10－3mol·L－1答案：A
【例题12】铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL 的NO2气体和336 mL N2O4气体（体积均为标准状况下测定），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为
A．9.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g
解析：加入足量的氢氧化钠溶液，沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，沉淀的质量就是合金的质量和氢氧根的质量之和。由于反应前的Cu、Mg 及反应后的Cu(OH)2、Mg(OH)2均呈电中性，故根据电荷守恒，反应过程中金属单质失去电子的物质的量等于金属离子所结合的OH －的物质的量，即：n(OH－) ＝ n(e－)。则
n(OH－)＝n(e－)＝n(NO2)×1 + n(N2O4)×2＝×1 + ×2＝0.23 mol
m(沉淀)＝m(金属)＝m(OH－)＝ 4.6 g + 0.23 mol×17 g/mol ＝ 8.51 g
答案：B
【例题13】已知2Fe2+ + Br2＝ 2Fe3+ + 2Br－，向100mL FeBr2溶液中通入标况下的Cl2 3.36L，充分反应后测得形成的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为_________。
解析：由题意可知还原性： Fe2+＞Br－，因此通入Cl2后，Fe2+应该全部被氧化为Fe3+。反应后溶液中存在的离子有：Cl－、Br－和Fe3+。且n(Cl－)＝n(Br－)
＝2n(Cl2)＝2×＝0.3mol
由电荷守恒得：3n(Fe3+)＝n(Cl－) ×1+ n(Br－) ×1，解得n(Fe3+)＝0.2mol
因此原FeBr2溶液的物质的量浓度为：c(FeBr2)＝0.2mol/0.1L＝2 mol/L
答案：2 mol/L
点拨：在离子化合物或电解质溶液里，所含阴、阳离子的电荷数必定相等，既溶液显电中性。也就是：阳离子的物质的量（或其浓度）×阳离子的电荷数＝阴离子的物质的量（或其浓度）×阴离子的电荷数。
新课程下高考有机物燃烧规律考查11种方式
长沙市第21中学邵国光
有机物燃烧通式为：C x H y＋(x＋y/4)O2＝xCO2＋y/2 H2O
C x H y O z＋(x＋y/4－z/2)O2＝xCO2＋y/2 H2O
一、考查气态烃燃烧体积的变化
若水为液体，燃烧后体积缩小，减小值只与烃中氢原子数目有关；若水为气体，总体积变化也只与氢原子数目有关：H=4，V前＝V后；H＞4，V前＜V后；H＜4， V前＞V后。
[例1]体积为10mL的某气态烃，在50mL足量O2里完全燃烧，生成液态水和体积为35 mL气体（气体体积均在同温同压下测定），此烃的分子式是（）
A、C2H4
B、C2H2
C、C3H6
D、C3H8
解析：因为水为液体，由燃烧通式得出体积差为(1＋y/4)，由差量法求得y＝6，选D。
二、考查烃的物质的量与燃烧产物中CO2和H2O的物质的量的关系
n(烷烃)＝n(H2O)－n(CO2)；烯烃：n(H2O)＝n(CO2)；n(炔烃)＝n(CO2)－ n(H2O)。
[例2]由两种烃组成的混合物，已知其中之一为烯烃。燃烧1mol该混合物，测得产生CO2 4.0mol及 H2O 4.4mol，试求混合烃的组成情况？
4
解析：烯烃：n(H2O)＝n(CO2)，所以得出n(烷烃)＝n(H2O)－n(CO2)＝0.4mol、n(烯烃)=0.6mol，设烷烃为C m H2m+2、烯烃为C n H2n，得出0.4m+0.6n＝4 mol，讨论有3组符合题意，即：m＝7和n＝2；m＝4和n＝4；m＝1和n＝6。
三、考查等质量的不同烃完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O的情况
C/H个数比越大，生成CO2越多； H/C值越大，生成水越多，消耗O2也越多；实验式相同的不同烃，上述三者对应都相等。
[例3]完全燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生CO2的质量，该混合气体是（）
A、乙炔、乙烯
B、乙炔、丙烷
C、乙烷、环丙烷
D、丙烷、丁烯
解析：烯烃和环烷烃C/H=1/2；烷烃C/H＜1/2；炔烃C/H＞1/2，所以炔烃与炔烃或炔烃与烯烃的组合，C的质量分数大于烯烃，选A。
四、考查等物质的量的不同有机物完全燃烧，消耗O2及生成CO2和H2O相等
CO2或H2O相等，分子式中碳原子或氢原子个数相等；消耗O2相等，燃烧通式中O2系数相等，或将分子式变形，提出(CO2)m ( H2O)n后剩余部分相等。
[例4]燃烧等物质的量的有机物A和乙醇用去等量的O2，此时乙醇反应后生成的水量是A的1.5倍，A反应后生成的CO2是乙醇的1.5倍，A是（）
A、CH3CHO
B、C2H5COOH
C、CH2=CHCOOH
D、CH3-CH(CH3)-OH
解析：由乙醇分子中C、H的个数，可确定A的分子式为C3H4O x，再由消耗O2相等，可确定A中氧原子为2，选C。
五、考查总质量一定的两种有机物以任意比混合，完全燃烧消耗O2及生成CO2和H2O 为定值
CO2或H2O为定值，两种有机物满足C或H的质量分数相等，包括实验式相同的情况；消耗O2不变，满足实验式相同。
[例5]某种含三个碳原子以上的饱和一元醛A和某种一元醇B，无论以何种比例混合，只要总质量一定，完全燃烧生成CO2和H2O的质量不变。
（1）醇B应符合的组成通式？（2）醇B的分子结构满足的条件？
解析：饱和一元醛的通式为C n H2n O，与醇混合燃烧符合题干条件，二者实验式应相同，由此推出二者通式也相同；与饱和一元醇的通式相比，此醇分子中应含有一个碳碳双键或一个碳环。
六、考查总物质的量一定的不同有机物以任意比混合
1、消耗O2和生成水为定值：两分子式满足H相等，相差n个C，同时相差2n个O。
2、消耗O2和生成CO2为定值：两分子式满足C相等，相差n个O，同时相差2n个H。
[例6]有机物A、B分子式不同，它们只可能含C、H、O中的两种或三种。如果将A、B不论以何种比例混合，只要物质的量之和不变，完全燃烧时，消耗的O2和生成的水的物质的量也不变。
5
（1）A、B组成必须满足的条件？（2）若A是CH4，则符合上述条件的化合物B中相对分子质量最小的是？并写出含有－CH3的B的两种同分异构体？
解析：B比CH4多一个C，两个O，分子式为C2H4O2，结构为：CH3COOH和HCOOCH3。
[例7]有机物A和B只由C、H、O中2种或3种元素组成,当A和B的物质的量之和一定时,无论A、B以何种比例混合,完全燃烧时消耗O2的量不变,则A、B的式量的差值(其中n 为正整数)不可能为( )
A.8n
B.14n
C.18n
D.44n
解析: 由规律二可知:总物质的量一定时,两种有机物无论以何种比例混合,完全燃烧后耗O2量不变,则两有机物应符合化学通式: C a H b(CO2)x(H2O)y(a、b为常数,x、y均可变) , 故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为18n或44n;若两有机物均为烃时,一种为C x H y,则另一种为C(x-n)H(y+4n) ,故A、B的式量的差值(其中n为正整数) 可为8n；因此本题答案为B。
规律总结出如下：
七、考查不论总质量一定还是总物质的量一定时,不同有机物以任意比混合
1.生成CO2的量不变,则两有机物含C的质量分数(C%)一定相等,且两有机物的化学式中C原子个数相同。
2.生成H2O的量不变,则两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。
3.耗O2量不变,则两有机物化学式一定相同(即两有机物互为同分异构体。
[例8]A、B两种有机物,已知A是苯的同系物,B是烃的含氧衍生物,各取1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol, A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变。(1) A、B应满足的条件是______________________,(2) A、B的结构简式为___________,_______________。
解析：因1molA、B完全燃烧生成CO2分别为7mol和3mol,可知A的化学式中有7个碳原子，B的化学式中有3个碳原子；由于A是苯的同系物,故A的化学式为C7H8。因A、B不论以何种比例混合,只要混合物总物质的量一定或总质量一定,完全燃烧时生成的H2O的量不变，由规律三可知：A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同，故B的化学式为C3H8O n，且8/(3x12+1x8+16n)=8/(7x12+1x8),得n=3，B的化学式为C3H8O3。
本题答案为：(1) A、B应满足的条件是: A、B两有机物含H的质量分数(H%)一定相等,且两有机物的化学式中H原子个数相同。
6
八、考查根据有机物完全燃烧消耗O2与CO2的物质的量之比，推导有机物可能的通式
将C a H b O c提出若干个水后，有三种情况： V(O2)/V(CO2) ＝1，通式为C a(H2O)n； V(O2)/V(CO2) ＞1，通式为(C a H x)m(H2O)n； V(O2)/V(CO2) ＜1，通式为(C a O x)m (H2O)n
[例9]现有一类只含C、H、O的有机物，燃烧时所消耗O2和生成的CO2的体积比为5∶4(相同状况),按照上述要求,该化合物的通式可表示为？(最简化的通式)并写出这类化合物相对分子质量最小的物质的结构简式？
解析：因为V(O2)/V(CO2) ＝5∶4＞1，所以通式为(C a H x)m (H2O)n的形式，再由C和H 消耗O2的关系可得出：通式为(CH)m(H2O)n； CH3CHO。
九、考查根据有机物完全燃烧生成水与CO2的量或比例，推导分子式或通式
根据CO2与H2O的物质的量多少或比值，可以知道C、H原子个数比，结合有无其他原子，可以写出有机物的分子式或通式。
[例10]某有机物在O2中充分燃烧,生成物n(H2O) ∶n(CO2) ＝1∶1,由此可以得出的结论是( )
A、该有机物分子中C∶H∶O原子个数比为1∶2∶1
B、分子中C∶H原子个数比为1∶2
C、有机物必定含O
D、无法判断有机物是否含O
解析：由H2O和CO2的物质的量比可以确定通式为：C n H2n O x，无法确定氧，选B、D。
十、考查有机物燃烧产物与Na2O2反应的规律
分子式能改写为(CO)m H2n形式的物质，完全燃烧后的产物与过量Na2O2反应，固体增加的质量与原物质的质量相等。
[例11]某温度下mg仅含三种元素的有机物在足量O2 充分燃烧。其燃烧产物立即与过量Na2O2反应，固体质量增加了mg。
（1）下列物质中不能满足上述结果的是（）
A、C2H6O2
B、C6H12O6
C、C12H22O11
D、(C6H10O5)n
（2）A是符合上述条件且相对分子质量最小的有机物，则A的结构简式为？
解析：（1）C D （2）HCHO
十一、考查不完全燃烧问题
有机物不完全燃烧产物中会有CO生成，而CO不能被碱石灰等干燥剂吸收。
[例12]1L丙烷与XLO2混合点燃，丙烷完全反应后，生成混合气体为aL(在120℃，1.01×105Pa时测定)。将aL混合气体通过足量碱石灰后，测得剩余气体体积为bL。若a－b=6，则X的值为( )
A、4
B、4.5
C、5.5
D、6
解析：假设1L丙烷完全燃烧，应产生3 L CO2和4 L水蒸气，通过足量碱石灰后全被吸收，因此 a－b=7，由此断定为不完全燃烧，再经原子守恒可确定X=4.5。
7
高中化学解题方法 1、 电荷守恒、化合价守恒、能量守恒等等。 ①质量守恒——就是指化学反应前后各物质的质量总和不变。 ②元素守恒——就是指参加化学反应前后组成物质的元素种类不变，原子个数不变。 ③电子守恒——就是指在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。 ④电荷守恒——就是指在物理化学变化中，电荷既不能被创造，也不会被消灭。 ⑤能量守恒——就是指在任何一个反应体系中，体系的能量一定是守恒的。 2、差量法是依据化学反应前后的某些“差量”（固体质量差、溶液质量差、气体体积差、 气体物质的量之差等）与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题法。 【例1】在1升2摩/升的稀硝酸溶液中加入一定量的铜粉，充分反应后溶液的质量增加了13.2克，问：（1）加入的铜粉是多少克？（2）理论上可产生NO气体多少升？（标准状况）【例2】10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa , 270K）时，测得气体体积为70毫升，求此烃的分子式。 【例3】将一定质量的铁放入100g的稀硫酸中，充分反应后测得溶液的质量为105.4g，求加的铁的质量 3、就是直接写出化学方程式中相关的两种或多种反应物或生成物的化学式以及系数 （化学计量数）并用短线相连的方法。其实就是为了在解题过程中方便一点，少写一点，而且看的清楚一点。 例如：2NaOH + H2SO4＝ Na2SO4+ H2O 可以写为2NaOH~ H2SO4量上2：1的关系 4“极值法”就是对数据不足而感到无从下手的计算或混合物组成判断的题目，采用极端假设（即为某一成分或者为恰好完全反应）的方法以确定混合体系中各物质的名称、质量分数、体积分数，这样使一些抽象的复杂问题具体化、简单化，可达到事半功倍之效果。 【例 4】某碱金属单质与其普通氧化物的混合物共1.40g，与足量水完全反应后生成1.79g碱，此碱金属可能是（） A. Na 钠 B. K 钾 C. Rb 铷 D. Li 锂 【例 5】两种金属混合物共15g，投入组量的盐酸中，充分反应得11.2L H （标准状况下）， 2 则原混合物组成中肯定不能为下列的（） A.Mg Ag B.Zn Cu C. Al Zn D.Mg Al 【例 6】0.03mol Cu完全溶于硝酸，产生氮的氧化物(NO，N O2，N2O4)混合气体共0.05mol .该混合气体的平均相对分子质量是( ) A. 30 B. 46 C. 50 D. 66 【例 7】某混合物含有KCl，NaCl和Na2CO3，经分析含钠元素.5%，含氯元素.08%(以上均为质量分数)，则混合物中Na2CO3的质量分数为( ) A. 25% B. 50% C. 80% D. 无法确定
化学计算中的守恒思想…… 以定量的角度观察绚丽多彩的化学世界，其中有一个永恒的主题：那就是守恒的思想。我们在化学计算中能够巧妙的运用守恒的思想，往往能够避繁就简，取得事半功倍的效果。化学反应的实质是原子间的重新组合，所以一切化学反应都存在着物料守恒（质量守恒，微粒个数守恒）；氧化－还原反应中得失电子数目相等（电子得失守恒，电量守恒）；化合物及电解质溶液中阴阳离子电荷数相等（电荷数）守恒，因此它们呈电中性。以上三点就是守恒解题的依据和基本题型。 一、质量守恒： 例1．0.1mol某烃与1mol过量的O2混合，充分燃烧后，通过足量的Na2O2固体，固体增重15g，从Na2O2中逸出的全部气体体积为16.8L(标)，求该烃的分子式。 解析：此题若用常规解法很繁琐。因为最后逸出的气体不仅包括剩余O2,也包括烃燃烧后生成的CO2，H2O与Na2O2反应后生成的O2。若利用质量守恒，怎能达到巧解目的。本题中，烃的质量于1molO2质量之和等于Na2O2增加的质量与逸出气体质量之和。 设0.1mol某烃质量为x，由质量守恒得： x+32g.mol-1×1mol=15g+(16.8L/22.4mol.L-1)×32g.mol-1 x=7g 故该烃分子量为70，用“CH2”式量相除得烃分子式为C5H10。 答案：C5H10 点评：弄清楚燃烧后的产物的变化是列质量守恒式的依据。 例2．在一密闭烧瓶中注满NO２，25℃时NO2和N2O4建立下列平衡：2NO2＝N2O4ΔH＜0。将烧瓶置于100℃水中，则下列各量：①颜色②平均分子量③质量④压力⑤ΔH⑥气体密度，其中不会改变的是（） A.①③④ B.②④⑤ C.①④⑤ D.③⑤⑥ 解析：对体系升温，平衡向左移动，体系颜色加深，压力增大，气体的物质的量增大，但质量守恒，所以平均分子量减小；又因烧瓶的体积固定，气体的密度不变；而反应热是客观的；不随外界条件的改变而改变。 答案：选D 例3．某镁铝合金溶于足量的盐酸中，在形成的溶液中加入过量的NaOH溶液，取出沉淀物干燥，灼烧，剩余残渣和原合金的质量相等，则该镁铝合金中铝的质量分数为： A.27% B.40% C.53% D.60% 解析：经过一系列的反应后，最后剩余的残渣为MgO,则反应前后镁元素的质量守恒。依据题意可知增加氧的质量等于减少铝的质量。
初中化学计算题解题方法 一、质量守恒定律： “质量守恒”指参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的各物质质量总和相等（不包括未参加反应的物质的质量，也不包括杂质）。理解质量守恒定律抓住“五个不变”，即： 二、化学方程式计算的解题技巧与方法： 化学计算是中学化学教学的重要内容之一, 它包括化学式的计算、化学方程式的计算、溶液的计算等。是从量的方面帮助学生认识物质及其变化规律的。通过有关混合物发生反应的化学方程式、质量分数和物质溶解度的综合计算题,可以帮助学生加深对有关概念和原理的理解,培养学生的思维判断、分析和综合能力。化学计算题涉及的内容丰富、形式多样,既考查学生的化学基础知识,又考查学生的数学推算能力。学生如果了解掌握了一些解题的技巧或巧解方法,既可以激发他们的解题兴趣,有事半功倍的效果,尤其是刚接触化学,对化学计算存在畏惧心理的初中学生。现将化学竞计算题的解题方法和技巧归纳如下，供参考。 ㈠、差量法：差量法是依据化学反应前后的质量或体积差，与反应物或生成物的变化量成正比而建立比例关系的一种解题方法。将已知差量（实际差量）与化学方程式中的对应差量（理论差量）列成比例，然后根据比例式求解。 例：用含杂质(杂质不与酸作用，也不溶于水)的铁10克与50克稀硫酸完全反应后，滤去杂质，所得液体质量为55.4克，求此铁的纯度。 解：设此铁的纯度为x Fe+H 2SO 4 (稀)=FeSO 4 +H 2 ↑ △m(溶液质量增加) 56 2 56-2=54 10x 55.4g-50g=5.4g 可求出x=56% 答：此铁的纯度为56%。 【习题】1、将盛有12克氧化铜的试管，通一会氢气后加热，当试管内残渣为10克时，这10克残渣中铜元素的质量分数？ 2、已知同一状态下，气体分子间的分子个数比等于气体间的体积比。现有CO、 O 2、CO 2 混合气体9ml，点火爆炸后恢复到原来状态时，体积减少1ml，通过氢氧化钠溶液 后，体积又减少3.5 ml，则原混和气体中CO、O 2、CO 2 的体积比？ 3、把CO、CO 2 的混合气体3.4克，通过含有足量氧化铜的试管，反应完全后，将导出的气体全部通入盛有足量石灰水的容器，溶液质量增加了4.4克。 求⑴原混合气体中CO的质量？⑵反应后生成的CO 2与原混合气体中CO 2 的质量比？ 4、CO和CO 2混合气体18克，通过足量灼热的氧化铜，充分反应后，得到CO 2 的 总质量为22克，求原混合气体中碳元素的质量分数？ 5、在等质量的下列固体中，分别加入等质量的稀硫酸（足量）至反应完毕时，溶液质量最大的是（） A Fe B Al C Ba（OH）
高中化学计算中常用的解题方法 一、守恒法(化学计算的核心方法)——化学反应中的守恒关系有：质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒 1、原子守恒(质量守恒) (1)宏观特征：反应前后质量守恒 (2)微观特征：反应前后某原子(或原子团)个数(或物质的量)守恒 (3)应用：以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量或物质的量) 【即学即练1】 1、有一固体苛性钠样品4g，经空气中放置数日后，部分发生了潮解和变质。今将该变质后的样品全部与足量的 盐酸反应后，把溶液蒸干，得到固体的质量为多少克？ 2、有一空气暴露过的NaOH固体，经分析知其含H2O 7.65%、含Na2CO34.32%,其余是NaOH。若将1g该样品放 入含有HCl为3.65g盐酸中使其充分反应后，残酸再用2%的NaOH溶液恰好中和，蒸干溶液后所得固体质量为多少克？ 3、有一空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含H2O 7.62%，K2CO3 2.83%，KOH 90%，若将此样品1g加到10% 的盐酸溶液50ml里，过量的盐酸再用10%的KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体多少克？（盐酸密度为1.1g/ml） 4、一定量Na2O、Na2O2、NaOH的混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应，蒸干溶液，最终得固 体的质量为( ) A．8g B．15.5g C．11.7g D．无法计算 5、NaHCO3和Na2CO3的混合物10g，溶于水制成200mL溶液，其中c(Na+)=0.50mol/L。若将10g的这种混合物， 加热到质量不变为止，减少的质量为( ) A.5.3g B.4.7g C.5.0g D.4.0g 6、把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100mL溶液，其中c(Na＋)＝0.6mol/L，若把等质 量的混合物加热到恒重时，残留物的质量为() A．3.18 g B．2.12 g C．5.28 g D．4.22 g
课题：“守恒思想”在化学计算中的运用 班级姓名 教学目标： 1．体会“守恒思想”在化学计算中的运用。 2．掌握“守恒思想”在解决化学计算中的一般方法 活动一：感悟“守恒”思想 1．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表： 物质甲乙丙丁 反应前质量(g) 20 50 80 30 反应后质量(g) 0 100 10 x A．50 B．40 C．10 D．70 2．科学家探索用CO除去SO2，该研究涉及的一个反应：SO2 + 2CO ===== 2X + S，则X为（）A．CO2B．C C．CS2D．COS 3．早在1673年，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热一种金属，结果发现反应后的质量增加了。 （1）波义耳的实验结果是否违反质量守恒定律？简析原因。 （2）试从原子的角度解释质量守恒定律。 （3）碘的某种氧化物可以用来测定空气中CO的污染程度。已知1分子的该氧化物可将5分子的CO氧化为CO2，同时生成1分子的I2。则该碘的氧化物的化学式为。 活动二：运用“守恒思想” 4．（1）某物质隔绝空气加强热生成水和二氧化碳，说明该物质由元素组成（2）实验测得3.2g某物质在氧气中燃烧可生成4.4g二氧化碳和3.6g水，则该物质中各元素的质量比为 5．取4.65g已部分变质的氢氧化钠固体与36.5g10%的盐酸恰好完全反应后，将溶液蒸干，所得固体的质量是。 中考演练 1．黑火药爆炸时反应如下：S+2KNO3+3C =K2S+X+3CO2。其中X的化学式为（） A．N2B．NO2 C．NO D．N2O
2．在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识不正确的是（） A．该变化的基本反应类型是分解反应B．反应后物质M的质量为l3g C．反应中N、P的质量比为5：4 D．物质Q可能是该反应的催化剂 3．将一定量的乙醇和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表： 下列判断正确的是 A．表中m的值为3.0 B．X可能是该反应的催化剂 C．增加氧气的量可以减少X的生成D．物质X一定含有碳元素，可能含有氢元素4．为了测定某石灰石的纯度，称取6.25g研碎的石灰石粉末，进行四次高温煅烧(杂质没有变化)、冷却、称量剩余固体质量的重复操作，记录数据如下：(提示：碳酸钙在高温下分解，生成氧 试计算： ⑴完全反应后生成二氧化碳_____________g； ⑵石灰石样品中碳酸钙的质量分数； 5．阳光牌小包装“脱氧剂”成分为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水。使用一段时间后，其中的Fe 粉会转变成Fe2O3而变质。某化学兴趣小组设计并进行如下探究过程。 步骤（1）取食品包装袋中的阳光牌“脱氧剂”一袋，将里面的固体溶于水，过滤、洗涤、干燥滤渣。 步骤（2）取步骤（1）中的滤渣8.0 g，加入足量的稀H2SO4与滤渣充分反应，过滤、洗涤、干燥得固体1.2 g。 步骤（3）取步骤（2）中的滤液，加入足量的NaOH溶液，得到的固体经洗涤后转移到坩埚中，充分加热、冷却、称量，得到8.0 g Fe2O3（注：滤液中的Fe元素已全部转化为Fe2O3）。 求：（1）8.0 g滤渣中Fe和Fe2O3两种物质的总质量。 （2）该“脱氧剂”在未变质时，Fe粉和活性炭的质量之比。
化学计算的解题方法——守恒法 化学计算是中学化学的一个难点和重点，要掌握化学计算，应了解中学化学计算的类型，不同类型解题方法是有所不同的。 化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。 （一）质量守恒法 质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。 【例题】1500C时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的（A）96倍（B）48倍（C）12倍（D）32倍 【分析】根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量，从而可确定混和气体的平均分子量，混和气体密度与相同条件下氢气密度的比，所以答案为C （二）元素守恒法 元素守恒即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。 【例题】有一在空气中放置了一段时间的KOH固体，经分析测知其含水 2.8%、含K2CO337.3% 取1克该样品投入25毫升2摩／升的盐酸中后，多余的盐酸用1.0摩／升KOH 溶液30.8毫升恰好完全中和，蒸发中和后的溶液可得到固体 （A）1克（B）3.725克（C）0.797克（D）2.836克 【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl，最后得到的固体物质是KCl，根据元素守恒，盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等：n(KCl)=n(Cl － )=n(HCl) 所以答案为B (三)电荷守恒法 电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等 【例题】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中，如果[Na+]=0.2摩／升，[SO42-]=x摩／升，[K+]=y摩／升，则x和y的关系是 （A）x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1 【分析】可假设溶液体积为1升，那么Na+ 物质的量为0.2摩，SO42-物质的量为x摩，K+物质的量为y摩，根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-]，所以答案为BC (四)电子得失守恒法 电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如此【例题】将纯铁丝5.21克溶于过量稀盐酸中，在加热条件下，用2.53克KNO3去氧化溶液中亚铁离子，待反应后剩余的Fe2+离子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化，写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式
高一化学计算题常用解题技巧和方法 1、差量法 例题. 将质量为100克的铁棒插入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，烘干，称量，棒的质量变为100.8克。求有多少克铁参加了反应。 解析： Fe + CuSO4= FeSO4+Cu 棒的质量增加 56 64 64-56=8 m (Fe) 100.8g-100g=0.8g 56∶8＝m (Fe)∶0.8 答：有5.6克铁参加了反应。 归纳小结 差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是固态、液态物质的质量、物质的量之差。，也可以是气态物质的体积、物质的量之差等。。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系。差量也是质量守恒定律的一种表现形式。仔细分析题意，选定相关化学量的差量。质量差均取正值。差量必须是同一物理量及其单位，同种物态。
差量法优点：不需计算反应前后没有实际参加反应的部分，因此可以化难为易、化繁为简。解题的关键是做到明察秋毫，抓住造成差量的实质，即根据题意确定“理论差值”,再根据题目提供的“实际差量”,列出正确的比例式，求出答案。差量法利用的数学原理：差量法的数学依据是合比定律，即 差量法适用范围 ⑴反应前后存在差量且此差量易求出。 只有在差量易求得时，使用差量法才显得快捷，否则，应考虑用其他方法来解。这是使用差量法的前提。 ⑵反应不完全或有残留物时，在这种情况下，差量反映了实际发生的反应，消除了未反应物质对计算的影响，使计算得以顺利进行。 经典习题 1.在稀H2SO4和CuSO4的混合液中，加入适量铁粉，使其正好完全反应。反应后得到固体物质的质量与所加铁粉的质量相等。则原混合液中H2SO4和CuSO4的质量比为( ) A.7:8 B.8:7 C.7:80 D.80:7
高考化学一轮复习测试卷及解析（10）： 守恒思想在化学中的应用—守恒法解题技巧 当物质之间发生化学反应时，其实质就是原子之间的化分和化合，即可推知某种元素的原子无论是在哪种物质中，反应前后其质量及物质的量都不会改变，即质量守恒；在化合物中，阴、阳离子所带电荷总数相等，即电荷守恒；在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，即得失电子守恒；在组成的各类化合物中，元素的正、负化合价总数的绝对值相等，即化合价守恒。 守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中某种不变量建立关系式，从而简化思路，快速解题。 1．质量守恒法 质量守恒定律表示：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成物的各物质的质量总和。依据该定律和有关情况，可得出下列等式： (1)反应物的质量之和＝产物的质量之和。 (2)反应物减少的总质量＝产物增加的总质量。 (3)溶液在稀释或浓缩过程中，原溶质质量＝稀释或浓缩后溶质质量(溶质不挥发)。 典例导悟1有一块铝、铁合金，溶于足量的盐酸中再用过量的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，完全变成红色粉末，经称量红色粉末和合金质量恰好相等，则合金中铝的质量分数为() A．60% B．50% C．40% D．30% 听课记录： 2．原子守恒法 从本质上讲，原子守恒和质量守恒是一致的，原子守恒的结果即质量守恒。 典例导悟2(2011·广州模拟)38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4 mL(标准状况)气体，反应消耗的HNO3的物质的量可能是() A．1.0×10－3 mol B．1.6×10－3 mol C．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol 听课记录： 3．电荷守恒法 在电解质溶液或离子化合物中，所含阴、阳离子的电荷数相等，即： 阳离子的物质的量×阳离子的电荷数＝阴离子的物质的量×阴离子的电荷数，由此可得：(1)在离子化合物中，阴、阳离子的电荷数相等；(2)在电解质溶液里，阴、阳离子的电荷数相等。 典例导悟3(2011·郑州质检)某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg2＋)＝2 mol·L－1，c(SO2－4)＝6.5 mol·L－1，若将200 mL的此混合液中的Mg2＋和Al3＋分离，至少应加入1.6 mol·L －1的苛性钠溶液() A．0.5 L B．1.625 L C．1.8 L D．2 L 听课记录：
。 一、化学学科核心素养的内涵 高中化学教学的目标不仅仅是应试，更重要的是让学生具备较完备的学科知识体系和学习能力，并在此基础上培养学生的学科素养。如果在平时的教学中，教师有意识的培养学生的化学学科素养、特别是核心素养，将极大的提升学生在化学学科的学习能力，并为将来在化学专业学习奠定坚实的基础。化学学科的核心素养包括： 1、化学的核心知识体系构建：包括高中化学的基本概念、反应规律的宏观把握，化学反应原理的认识与掌握，无机知识体系、有机知识体系、物质结构知识体系等。 2、化学学科分析、解决问题的重要思维方法。例如守恒思想、平衡思想等。 3、化学实验能力。包括基本操作的动手能力，设计实验检验或验证某一猜想是否成立的能力等。 4、规范表述某一现象、某一性质的表达能力。 5、利用数学学科构建的空间想象能力、逻辑思维能力、运算能力等。 二、化学学科核心素养的培养途径与方法 1、重视新课教学中的“第一印象”。基本概念、基本原理和规律的学习，从来都不是简单、从容的，也不能指望做成半生不熟后再回炉。唯有在学生第一次学习这些内容时，通过形象化的辅助手段、一定难度的思考与辨析，才能让学生对它们的第一印象是对的、清晰的，所以高一高二的新课教学，是高三能否提高学科素养、学生应试能力的前提。 2、从化学学科特点看，课堂上教师通过有意识的培养以下几个核心思想，达到培养和提升学生化学学科素养、建设有化学味的课堂的目的： （1）“结构决定性质”的思想。无论是无机化学元素化合物的学习、还是有机化学不同类别物质的认识，应紧紧抓住“结构决定性质”“性质反映结构”的学科思想。客观世界物质缤彩纷呈，特别是有机物价键、官能团等的差异搭配，不可能让我们把所有物质都认识一遍、学习一遍，掌握了结构相似性与性质相似性的关系、掌握了有机化学学习就是官能团性质的学习，就能让学生初步具备预测物质性质、模拟书写反应的能力。在平常的教学中，教师就应有意识的强调结构的分析，如原子结构、周期表的位置，官能团的类别，以及相似性质的相似结构分析等等；复习有机化学，更可以改变教材编排体系，以烷烃—卤代烃—醇类—醛类—羧酸类—酯类的主线去编写导学案。 （2）守恒的核心思想。物理告诉我们，自然界存在质量守恒，化学学科中同样存在着守恒，如化学反应前后的“质量守恒”“元素守恒”、氧化还原反应中的“得失电子守恒”、离子方程式书写中的“电荷守恒”、电解质溶液中的“电荷守恒”“物料守恒”“质子守恒”等。具备守恒的思想，能帮助我们更方便的认识和处理化学问题。守恒思想的形成，应结合学生的学习过程来逐步开发，高一新课教学中利用氧化还原反应和离子反应的学习，形成“得失电子守恒”和“电荷守恒”，同时为高二电化学中的得失电子守恒奠定基础；高二新课学习电解质溶液时，重点形成电荷守恒、物料守恒思想，“质子守恒”留待高三复习时视班型考虑是否拓展。平常在习题讲评中，遇到守恒法可用可不用情况时，教师应着眼于学生综合能力的提升，优先考虑守恒法，并帮助学生厘清思路。 （3）把握反应规律的核心思想。化学反应很多，既有普遍的反应通式，也有特殊的反应，学生要准备把握，难度较大。如果走“背化学”的路子，效率低下且不科学。教师应该做的，是帮助学生认识普遍规律和特殊性，认清出现规律的原因和反常的原因。例如，氧化还原反应中的“八字”规律，化学平衡标志的判断，电化学中离子放点顺序所体现的氧化性、还原性规律，有机化学中的官能团性质学习与基团对官能团的影响的规律等等。教学中，不能把学习变为“背书”，贪图教学简单而不去总结规律，总结规律而不去分析原因。 （4）分类与对比的核心思想。如何让学生在学习化学的过程中，把书由厚读薄、把要记忆的内容由繁杂变得简单，需要化学教师和学生在分类对比中寻找突破。例如有机化学官能团相似、性质相似的分类记忆，无机化学同族性质相似的记忆，基本概念中的电解质、非电解质的物质分类理解，同位素、同素异形体、同分异构体的对比理解，将极大减轻学生在记忆中的痛感。 3、重视实验，坚信“所做有所得”。化学的有机、无机物质多，性质多，现象描述类的考察多。纵观近几年高考题，基本操作、基本仪器的使用、物质的分离提纯依然是题设的得分点。这些内容的教学，如果让学生动动手、“开开眼”，再通过记忆辨析，相信效果会比教师说实验、学生看视频要好的多。提升学生实验动手能力、实验应试能力，只有从起始年级开始接触实验，有目的的培养学生在实验方面的全局思考能力，不能到了高三再去思考如何让学生掌握高一就应该掌握的基本操作。 化学学科还有很多学科思想，比如量变引起质变、平衡等思想。教学中只有着眼于学生长远能力的提升，用“上台阶”式的教学设计有条不紊的进行培养，学生的学科素养才能得到加强。 -可编辑修改-
化学守恒法解题技巧 守恒法是一种中学化学典型的解题方法，它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解，可以免去一些复杂的数学计算，大大简化解题过程，提高解题速度和正确率。它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式，不去探求某些细微末节，直接抓住其中的特有守恒关系，快速建立计算式，巧妙地解答题目。物质在参加反应时，化合价升降的总数，反应物和生成物的总质量，各物质中所含的每一种原子的总数，各种微粒所带的电荷总和等等，都必须守恒。所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据，守恒法往往穿插在其它方法中同时使用，是各种解题方法的基础，利用守恒法可以很快建立等量关系，达到速算效果。
一、质量守恒 质量守恒是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理，进行计算或推断。主要包括：反应物总质量与生成物总质量守恒；反应中某元素的质量守恒；结晶过程中溶质总质量守恒；可逆反应中反应过程总质量守恒。 例1、在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22：9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则在此反应中Y和M的质量比为（）（A）16：9 （B）23：9 （C）32：9 （D） 46：9 例2、1500C时，碳酸铵完全分解产生气态混合物，其密度是相同条件下氢气密度的（） （A）96倍（B）48倍（C）12倍
（D）32倍 练习：1、将100℃的硫酸铜饱和溶液200克蒸发掉50克水后再冷却到0℃时，问能析出胆矾多少克？若在100℃硫酸铜饱和溶液200克里加入16克无水硫酸铜，应有多少克胆矾析出？（硫酸铜溶液度100℃时为75．4克。0℃时为14．3克）（130．48克4．34克） 2、在一定条件下，气体A可分解为气体B和气体 C ，其分解方程式为2A====B+3C 。若已知所得B 和C混合气体对H2的相对密度为42．5。求气体A的相对分子量。（17） 3、为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度，称取亚硫酸钠4g置于质量为30g的烧杯中，加入6mol/L
守恒思想在化学中的应用专题 1、煤油中含有噻吩（用X表示），噻吩令人不愉快的气味，其燃烧时发生反应的化学方程式表示为：X+6O2点燃4CO2+SO2+2H2O，则噻吩的化学式为（） A．C4H6S B．C4H4S C．C4H4S2D．C8H8S 【答案】B 2、甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示，下列有关说法错误的是（） A．x的值是15 B．丙可能是该反应的催化剂 C．该反应是分解反应 D．反应中甲和乙的质量比为4：1 【答案】C 3、密闭容器中盛有CH4和O2的混合气体，点燃使其充分反应，CH4全部转化为CO、CO2和H2O，待容器恢复至室温，测得容器内混合气体中碳元素的质量分数为36％。则反应前CH4和O2的质量比为 A．4:13 B．3:10 C．2:7 D．1:4 4、用溶质质量分数为98%的浓硫酸10ml（密度为1.84g?ml-1）配制溶质质量分数为10%的硫酸溶液，需要量取水的体积是（） A．180ml B．170ml C．162ml D．88ml 5、物质X与Ca（OH）2水溶液发生反应的化学方程式为：X+Ca（OH）2=Y+Cu（OH）2↓，下列说法正确的是（）A．X可能是酸 B．X和Y的相对分子质量之差为24 C．X可能是单质，也可能是化合物 D．Y只可能是CaCl2 【答案】B 6、加热氢氧化钙与氯化铵固体发生如下反应：Ca(OH)2+2NH4Cl △ CaCl2+2X+2H2O。试推测X的化学式是（） A．NO2 B．H3N C．HCl D．NH3 【答案】D 7、在一个密闭容器内有ABCD四种物质，经过反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表所示 物质甲乙丙丁 反应前质量/g 34 2 5 5 反应后质量/g 0 x 5 21 该反应是化合反应 B．x的值为18
常见化学计算方法 主要有：差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、极值法、关系式法、方程式叠加法、等量代换法、摩尔电子质量法、讨论法、图象法（略）、对称法（略）。 一、差量法 在一定量溶剂的饱和溶液中，由于温度改变（升高或降低），使溶质的溶解度发生变化，从而造成溶质（或饱和溶液）质量的差量；每个物质均有固定的化学组成，任意两个物质的物理量之间均存在差量；同样，在一个封闭体系中进行的化学反应，尽管反应前后质量守恒，但物质的量、固液气各态物质质量、气体体积等会发生变化，形成差量。差量法就是根据这些差量值，列出比例式来求解的一种化学计算方法。该方法运用的数学知识为等比定律及其衍生式： a b c d a c b d == --或c a d b --。差量法是简化化学计算的一种主要手段，在中学阶段运用相当普遍。常见的类型有：溶解度差、组成差、质量差、体积差、物质的量差等。在运用时要注意物质的状态相相同，差量物质的物 理量单位要一致。 1.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g ，加热至质量不再变化时，称得固体质量为1 2.5g 。求混合物中碳酸钠的质量分数。 2.实验室用冷却结晶法提纯KNO 3，先在100℃时将KNO 3配成饱和溶液，再冷却到30℃，析出KNO 3。现欲制备500g 较纯的KNO 3，问在100℃时应将多少克KNO 3溶解于多少克水中。（KNO 3的溶解度100℃时为246g ，30℃时为46g ） 3.某金属元素R 的氧化物相对分子质量为m ，相同价态氯化物的相对分子质量为n ，则金属元素R 的化合价为多少？ 4.将镁、铝、铁分别投入质量相等、足量的稀硫酸中，反应结束后所得各溶液的质量相等，则投入的镁、铝、铁三种金属的质量大小关系为（ ） （A ）Al ＞Mg ＞Fe （B ）Fe ＞Mg ＞Al （C ）Mg ＞Al ＞Fe （D ）Mg=Fe=Al 5.取Na 2CO 3和NaHCO 3混和物9.5g ，先加水配成稀溶液，然后向该溶液中加9.6g 碱石灰（成分是CaO 和NaOH ），充分反应后，使Ca 2+、HCO 3-、CO 32-都转化为CaCO 3沉淀。再将反应容器内水分蒸干，可得20g 白色固体。试求： （1）原混和物中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量； （2）碱石灰中CaO 和NaOH 的质量。 6.将12.8g 由CuSO 4和Fe 组成的固体，加入足量的水中，充分反应后，滤出不溶物，干燥后称量得5.2g 。试求原混和物中CuSO 4和Fe 的质量。 二、十字交叉法 凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题，即二组分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除运算转化为加减运算，给计算带来很大的方便。 十字交叉法的表达式推导如下：设A 、B 表示十字交叉的两个分量，AB —— 表示两个分量合成的平均量，x A 、x B 分别表示A 和B 占平均量的百分数，且x A +x B =1，则有：
守恒法 在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒（含原子守恒、元素守恒）、电荷守恒、电子得失守恒、能量守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液、胶体等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等。电子得失守恒是指在发生氧化-还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化-还原反应还是以后将要学习的原电池或电解池均如此。 a. 质量守恒 1 . 有0.4g铁的氧化物，用足量的CO 在高温下将其还原，把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物，这种铁的氧化物的化学式为（） A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Fe4O5 2.将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol?L―1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解，在所得的溶液中通入0.56L（标况）氯气时，恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+，则该混合物中铁元素的质量分数为（） A. 72.4% B. 71.4% C. 79.0% D. 63.6% b. 电荷守恒法 3.将8g Fe2O3投入150mL某浓度的稀硫酸中，再投入7g铁粉收集到1.68L H2（标准状况），同时，Fe和Fe2O3均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4mol/L的NaOH溶液150mL。则原硫酸的物质的量浓度为（） A. 1.5mol/L B. 0.5mol/L C. 2mol/L D. 1.2mol/L 4. 镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物全部溶解在50mL 1.8
一、化学学科核心素养的内涵 高中化学教学的目标不仅仅是应试，更重要的是让学生具备较完备的学科知识体系和学习能力，并在此基础上培养学生的学科素养。如果在平时的教学中，教师有意识的培养学生的化学学科素养、特别是核心素养，将极大的提升学生在化学学科的学习能力，并为将来在化学专业学习奠定坚实的基础。化学学科的核心素养包括： 1、化学的核心知识体系构建：包括高中化学的基本概念、反应规律的宏观把握，化学反应原理的认识与掌握，无机知识体系、有机知识体系、物质结构知识体系等。 2、化学学科分析、解决问题的重要思维方法。例如守恒思想、平衡思想等。 3、化学实验能力。包括基本操作的动手能力，设计实验检验或验证某一猜想是否成立的能力等。 4、规范表述某一现象、某一性质的表达能力。 5、利用数学学科构建的空间想象能力、逻辑思维能力、运算能力等。 二、化学学科核心素养的培养途径与方法 1、重视新课教学中的“第一印象”。基本概念、基本原理和规律的学习，从来都不是简单、从容的，也不能指望做成半生不熟后再回炉。唯有在学生第一次学习这些内容时，通过形象化的辅助手段、一定难度的思考与辨析，才能让学生对它们的第一印象是对的、清晰的，所以高一高二的新课教学，是高三能否提高学科素养、学生应试能力的前提。 2、从化学学科特点看，课堂上教师通过有意识的培养以下几个核心思想，达到培养和提升学生化学学科素养、建设有化学味的课堂的目的： （1）“结构决定性质”的思想。无论是无机化学元素化合物的学习、还是有机化学不同类别物质的认识，应紧紧抓住“结构决定性质”“性质反映结构”的学科思想。客观世界物质缤彩纷呈，特别是有机物价键、官能团等的差异搭配，不可能让我们把所有物质都认识一遍、学习一遍，掌握了结构相似性与性质相似性的关系、掌握了有机化学学习就是官能团性质的学习，就能让学生初步具备预测物质性质、模拟书写反应的能力。在平常的教学中，教师就应有意识的强调结构的分析，如原子结构、周期表的位置，官能团的类别，以及相似性质的相似结构分析等等；复习有机化学，更可以改变教材编排体系，以烷烃—卤代烃—醇类—醛类—羧酸类—酯类的主线去编写导学案。 （2）守恒的核心思想。物理告诉我们，自然界存在质量守恒，化学学科中同样存在着守恒，如化学反应前后的“质量守恒”“元素守恒”、氧化还原反应中的“得失电子守恒”、离子方程式书写中的“电荷守恒”、电解质溶液中的“电荷守恒”“物料守恒”“质子守恒”等。具备守恒的思想，能帮助我们更方便的认识和处理化学问题。守恒思想的形成，应结合学生的学习过程来逐步开发，高一新课教学中利用氧化还原反应和离子反应的学习，形成“得失电子守恒”和“电荷守恒”，同时为高二电化学中的得失电子守恒奠定基础；高二新课学习电解质溶液时，重点形成电荷守恒、物料守恒思想，“质子守恒”留待高三复习时视班型考虑是否拓展。平常在习题讲评中，遇到守恒法可用可不用情况时，教师应着眼于学生综合能力的提升，优先考虑守恒法，并帮助学生厘清思路。 （3）把握反应规律的核心思想。化学反应很多，既有普遍的反应通式，也有特殊的反应，学生要准备把握，难度较大。如果走“背化学”的路子，效率低下且不科学。教师应该做的，是帮助学生认识普遍规律和特殊性，认清出现规律的原因和反常的原因。例如，氧化还原反应中的“八字”规律，化学平衡标志的判断，电化学中离子放点顺序所体现的氧化性、还原性规律，有机化学中的官能团性质学习与基团对官能团的影响的规律等等。教学中，不能把学习变为“背书”，贪图教学简单而不去总结规律，总结规律而不去分析原因。 （4）分类与对比的核心思想。如何让学生在学习化学的过程中，把书由厚读薄、把要记忆的内容由繁杂变得简单，需要化学教师和学生在分类对比中寻找突破。例如有机化学官能团相似、性质相似的分类记忆，无机化学同族性质相似的记忆，基本概念中的电解质、非电解质的物质分类理解，同位素、同素异形体、同分异构体的对比理解，将极大减轻学生在记忆中的痛感。 3、重视实验，坚信“所做有所得”。化学的有机、无机物质多，性质多，现象描述类的考察多。纵观近几年高考题，基本操作、基本仪器的使用、物质的分离提纯依然是题设的得分点。这些内容的教学，如果让学生动动手、“开开眼”，再通过记忆辨析，相信效果会比教师说实验、学生看视频要好的多。提升学生实验动手能力、实验应试能力，只有从起始年级开始接触实验，有目的的培养学生在实验方面的全局思考能力，不能到了高三再去思考如何让学生掌握高一就应该掌握的基本操作。 化学学科还有很多学科思想，比如量变引起质变、平衡等思想。教学中只有着眼于学生长远能力的提升，用“上台阶”式的教学设计有条不紊的进行培养，学生的学科素养才能得到加强。
高中化学守恒法例题 浅谈守恒法在高中化学计算中的应用 化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。守恒的实质：利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统览全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题。目的是简化步骤，方便计算。下面我就结合例题列举守恒法在化学计算中常见的应用。 一、质量守恒 化学反应的实质是原子间重新结合，质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液或浓缩溶液过程中，溶质的质量不变。利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。 1 利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题 例1：将NO 2、O 2、NH3的混合气体 L 通过稀H2SO4后，溶液质量增加 g ，气体体积缩小为 L 。将带火星的木条插入其中，木条不复燃。则原混合气体的平均相对分子质量为
A 、 B、 C、 D、 [解析]将混合气体通过稀H2SO4后，NH3被吸收。 NH3+H2O==NH3·H2O2NH3·H2O+H2SO4==2SO4+2H2O 而NO2和O2与水接触发生如下反应： 3NO2+H2O==2HNO3+NO 反应① 2NO+O2==2NO2 反应② 生成的NO2再与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO 反应③ 上述反应①、②属于循环反应，可将反应①×2+反应②，消去中间产物NO ，得出：4NO2+ O2+2H2O ==4HNO3 反应④如果反应④中O2剩余，则将带火星的木条插入其中，木条复燃。而题中木条不复燃，说明无O2剩余。由反应③知，剩余气体为NO ，其体积在标准状况下为 L，其质量为m。 m==n·M== V ×30 g/mol== ×30 g/mol == g 由质量守恒定律，混合气体的质量m 为：m== g+ g== g V ==26而混合气体的物质的量n ，n== 、88 L == mol //由摩尔质量M 计算公式：M== == g == g/mol //mol而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，则答案为A 。
中学生化学竞赛专题讲座：守恒法在化学计算中的应用 化学计算中一种十分常用的方法——守恒法。这种方法在使用过程中不需要了解过多的中间过程，避免了繁杂的分析和多重化学反应，具有思路简单，关系明确，计算快捷的特点。 一、守恒法的基本题型和解题依据 1、参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物的质量总和，这个规律叫质量守恒定律。其本质是：化学反应前后，各元素的原子的种类，数目没有改变。所以，在一切化学反应中都存在着质量守恒、原子个数守恒。 2、氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。由于物质间得失电子数相等，所以，在有化合价升降的元素间存在化合价升降总数相等的守恒关系。因而有电量守恒（又称电子得失守恒）及化合价守恒。 3、由于物质是电中性的，因而在化合物和电解质溶液中，阴阳离子所带电荷数相等，存在电荷守恒 二、例题应用指导 （一）质量守恒： 在化学反应中，参加反应的反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应前后质量不变。 例1.在臭氧发生器中装入100mlO2，经反应3O2=2 O3，最后气体体积变为95ml（体积均为标准状况下测定），则反应后混合气体的密度为多少？ 【分析】根据质量守恒定律反应前后容器中气体的质量不变，等于反应前100ml O2的质量。则反应后混合气体的密度为： d=（0.1 L /22.4 L·mol－1 ×32g·mol－1）/0.095 L =1.5 g/L 例2、将足量的金属钠投入到100gt°C的水中，恰好得到t°C时NaOH饱和溶液111g，则t°C 时NaOH的溶解度为____克。 [分析解答]：由于2Na+2H2O=NaOH+H2所以，反应前总质量为,反应后总质量为 若设Na的物质的量为xmol，则=xmol.据质量守恒定律有：23x+100=111+x×2，得x=0.5 ∴=0.5mol×40g/mol=20g (二)原子守恒： 在一些复杂多步的化学过程中，虽然发生的化学反应多，但某些元素的物质的量、浓度等始终没有发生变化，整个过程中元素守恒。 例3.有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含水7.62%，K2CO32.88%，KOH90%，若将此样品1g加入到46.00ml的1 mol·L－1盐酸中，过量的酸再用1.07mol·L－1KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体多少克？ 【分析】此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl －全部来自于盐酸中的Cl－，在整个过程中Cl－守恒。即n（KCl）= n（HCl）故 m（KCl）=0.046L×1 mol·L－1×74.5 g · mol－1=3.427 g 例4、将1molH2S和1molO2混合后点燃，生成SO2的物质的量为_____mol? [分析解答]：H2S在O2中燃烧反应有两种情况： 2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O 本题中：由于2：3＜＜2：1 所以H2S在O2中燃烧的产物有S、SO2、H2O。细心观察不难发现：反应前H2S中的H元素全部转移到H2O中，反应前H2S中的S元素全