化学小专题:运用元素质量守恒解决化学计算题
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高中化学守恒法巧解“铁”的计算题一、质量守恒例1:把a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量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盐酸中,生成了+3Al 和+2Fe ,再加入过量NaOH溶液,+3Al 转化为-2AlO ,留在溶液中;+2Fe生成了2)OH (Fe 沉淀,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到的红色粉末为32O Fe ,铁在反应过程中是守恒的,32O Fe 中氧的量等于合金中铝的量,则%70%100160562%100)O Fe (M )Fe (M 2)Fe (w 32=⨯⨯=⨯=。
选A 项。
二、得失电子守恒例2:将54.4g 铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀42SO H 中,充分反应后收集到4.48L2H (标况),并测得溶液中既没有+3Fe ,也没有固体残留。
求: (1)原混合物中Fe 和32O Fe 各多少克?(2)反应后得到多少摩尔的4FeSO ?解析:设原混合物中Fe 为x g ,则32O Fe 为g )x 4.54(-(1)根据得失电子守恒有:2160x 4.5424.2248.4256x ⨯-+⨯=⨯ 解得g 4.22x =,即原混合物中铁的质量为22.4g ,32O Fe 的质量为g 32g 4.22g 4.54=-。
(2)据铁元素守恒可得:mol 8.02mol g 160g 32mol g 56g 4.22)Fe (n )FeSO (n 114=⨯⋅+⋅==--。
三、电荷守恒例3:已知-+++=+Br 2Fe 2Br Fe 2322,向100mL 的2FeBr 溶液中通入标准状况下的L 36.3Cl 2,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2FeBr 溶液的物质的量浓度为多少?解析:由题中信息可知:还原性-+>Br Fe 2,因此通入2Cl 后+2Fe 应该全部被氧化为+3Fe 。
的质量为0.9g,丁的质量为2.2g;反应前后,甲的质量减少了10g-1.6g=8.4g,故甲是反应物,参加反应的甲的质量为8.4g;同理可以确定丙是生成物,生成的丙的质量为0.9g;丁是生成物,生成的丁的质量为2.2g;由质量守恒定律,乙是生成物,生成的乙的质量为8.4g-0.9g-2.2g=5.3g.A、该反应的反应物是甲,生成物是乙、丙、丁,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法错误.B、生成的乙的质量为5.3g,则X=10g+5.3g=15.3g,故选项说法错误.C、该反应中甲和乙的质量比为8.4g:5.3g=84:53,故选项说法正确.D、丙、丁是生成物,可能是单质,也可能是化合物,故选项说法错误.故选:C.例8:A、B、C三种物质各15g,在一定的条件下充分反应只生成30gD;若再增加10gC,A与C恰好完全反应.则参加反应的A与B的质量比为()A.3:2 B.2:3 C.5:2 D.5:3【解答】解:由题目中的描述容易看出,A、B、C为反应物,D为生成物.由“若再增加10gC,A与C恰好消耗完毕”可得,A、C的反应质量比为:15g:(15g+10g)=3:5,即在第一次反应时C全部反应,设A反应的质量为X,则可得X:15=3:5,解得X=9g,设参加反应的B的质量为Y,由质量守恒定律可得,15g+9g+Y=30g,解得Y=6g,可得参加反应的A与B的质量比为9g:6g=3:2.故选:A.例9:一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g,其中水的质量为10.8 g,则参加反应的乙醇的质量是多少?生成一氧化碳的质量是多少?解析:由于乙醇燃烧生成CO、CO2和水,根据元素质量守恒可知:乙醇中碳元素的质量应等于产物一氧化碳与二氧化碳中碳元素的总质量,而乙醇中氢元素的质量应等于产物水中氢元素的质量,据此可算出参加反应的乙醇的质量。
解:10.8 g水中氢元素的质量为:则参加反应的乙醇的质量为:乙醇中碳元素质量为:根据题意得生成的CO、CO2总质量为:27.6 g-10.8 g=16.8 g设生成CO的质量为X,则生成CO2的质量为16.8 g-X,由题意列式为:解之得:X=1.4 g答:参加反应的乙醇的质量是9.2 g,生成一氧化碳的质量是1.4 g。
浅谈用守恒思想解决高中化学计算题摘要:化学计算是高中化学里一个重要环节,综合性和技巧性强,而守恒思想是在高中化学计算中运用最广泛的方法之一。
关键词:守恒思想;高中化学;计算题化学计算是中学化学的重要内容,也是每年高考命题考查的范围之一。
而守恒法又是运用最广泛的方法,它有如下特点:1.化学知识与数学计算有机结合。
化学计算的基础是对相关化学知识的正确理解和应用,而运算能力在化学计算中尤其重要,很多学生数学基础差,所以化学计算能力非常薄弱。
2.基础性强,对化学基本原理要求较高。
要合理地运用守恒法,要求对化学原理掌握得比较透彻,根据相应的化学原理列出相应的式子或者方程、不等式等。
3.有一定的技巧性。
化学计算题往往涉及一些巧算,而这些技巧性的计算运用最多的还是守恒,有电子守恒、电荷守恒、原子守恒等,更多的时候则是多种方法的综合运用。
而这种题型重点考查学生思维的敏捷性和整体性,所以学生掌握起来还是有一定的难度。
一、原子守恒-关系式法这种方法往往应用于比较复杂的多步反应或者多步计算,关键是把握好初始物质和最后的物质中间的量的关系。
例:某化肥厂用nh3制备nh4no3。
已知nh3制no的产率是96%;no制hno3的产率是92%,hno3与nh3反应生成nh4no3。
问制hno3所用去nh3的质量占总耗nh3的质量分数是多少?(不考虑生产上的其他损耗)分析:根据n原子守恒,制hno3所消耗的n原子数和与hno3反应的nh3的n原子数相等。
设100gnh3,其中被氧化nh3的质量为x克,则有:(x÷17)·96%·92%=(100-x)/17,解得x=53.1,所以质量分数为53.1%。
二、原子守恒-差量法差量法要求把握反应的本质,弄清反应物和生成物之间的差,具体体现在体积差、质量差等。
而如果将化学中的守恒思想运用在差量法的计算中,一般学生就比较难掌握了。
例:将卤素互化合物brcln4.66g溶于水,再通入过量的so2,发生如下反应:brcln+(n+1)h2o+(n+1)/2so2=hbr+nhcl+(n+2)/2h2so4,然后将所得溶液调至中性,再加入过量ba(no3)2溶液,除去生成的沉淀后,所得溶液用过量的agno3溶液处理,可得到15.46g沉淀,试确定卤素互化物brcln的n值。
利用元素质量守恒巧解化学计算问题一、教学目标:1、正确理解质量守恒定律的含义,能从微观粒子的角度去理解化学反应前后元素质量守恒的原因。
2、在解决化学计算问题的过程当中,锻炼学生的分析、对比、归纳、总结等能力。
3、通过对化学反应中各物质组成元素的质量变化进行分析,培养学生的逻辑推理能力。
4、通过解题技巧的传授,让学生能更好更快地解决化学计算题,树立学生学好化学的自信心。
二、教学内容分析初中化学中的质量守恒定律是一个十分重要的基本定律。
在化学反应前后元素的种类不变,各元素的原子总数也不变,所以化学反应前后各元素的质量也是不变的。
有些根据化学方程式计算的题目,涉及到元素质量或元素质量分数等的计算,有的题目甚至需要根据多个化学方程式分别计算,步骤多,耗时长,一不小心就容易出错。
碰到此类题目,特别是涉及多个反应的题目时,如果我们能抓住反应前后某特征元素质量守恒这一点去分析、求解,那就可能使看上去颇为复杂的计算变得极其简单三、教学重难点重点:利用特征元素的质量守恒求解化学反应中物质的量难点:依据题目的要求,根据化学方程式,找出特征元素。
四、教学方法讲练结合、当堂反馈五、教学过程【引入】在平时的解题过程中,我们经常会遇到关于化学方程式计算的难题,而这些难题中,有的涉及到元素质量或元素质量分数等的计算,有的题目存在多个反应,这些题目大多都是不能直接通过具体的物质的质量带入方程式计算从而得出答案的,对大多数同学们来说解决此类问题可能存在一定的难度。
这就需要我们转换思维,另辟蹊径。
而今天我们要跟同学们介绍的一种方法,简单高效,专门用于解决这类计算问题------用元素质量守恒法解题。
下面我想就有关例题用元素质量守恒法去分析、求解。
同学们在仿照训练过程中,要基本掌握用元素质量守恒法解题的分析方法和解题格式。
勿庸置疑,你的解题能力也一定会随之提高。
(1)利用元素质量守恒确定物质中的元素种类【例题1】新房刚装修完一般不宜入住,因为很多装修材料中都有一种有毒物质甲醛。
将100 g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品(杂质不发生反应,也不含钙元素),高温煅烧一段时间后,冷却,测得剩余固体中含钙元素的质量分数为41%,则生成的CaO的质量约为A.28.0 g B.44.8 gC.56.0 g D.78.0 g一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g,其中水的质量为10.8 g,则参加反应的乙醇的质量是多少?生成一氧化碳的质量是多少?解析:由于乙醇燃烧生成CO、CO2和水,根据元素质量守恒可知:乙醇中碳元素的质量应等于产物一氧化碳与二氧化碳中碳元素的总质量,而乙醇中氢元素的质量应等于产物水中氢元素的质量,据此可算出参加反应的乙醇的质量。
解:10.8 g水中氢元素的质量为:则参加反应的乙醇的质量为:乙醇中碳元素质量为:根据题意得生成的CO、CO2总质量为:27.6 g-10.8 g=16.8 g设生成CO的质量为X,则生成CO2的质量为16.8 g-X,由题意列式为:解之得:X=1.4 g化学中涉及到计算我们一般都会运用到质量守恒定律,那有的同学反映说:老师,其实质量守恒挺简单的,未知量一设,化学方程式一写,原子质量一算,比例式一列,答案就出来了。
可是我发现有些题目用这个方法解不出来或者解答过程超级复杂,好像这个守恒定律也没那么给力嘛!如果你觉得质量守恒仅仅如此的话,那你就大错特错了,说明你还没有真正弄清楚质量守恒的核心内容,那么我们今天这节课就来重新认识下质量守恒,看看怎么用它来巧解我们我们计算题!大家还记得质量守恒定律的内容吗?它包含几个守恒?我们同学用的最多是第一个参加反应的物质质量守恒列方程式,就是刚刚同学们反应的问题,其实很多时候大家忽略了一个非常重要的可以说是质量守恒定律的一个核心内容,元素的质量守恒!所谓元素的质量守恒,就是抓住前后某元素质量或质量总和来简化计算的一种方法。
有些计算题涉及到多个化学反应,步骤多,耗时多,失误也就自然多了,如果我们能巧妙的运用元素质量守恒定律,就可以讲复杂的问题简单化。
守恒法巧解几例化学的计算题一、质量守恒法的应用质量守恒定律的内容,从宏观上阐述是:“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质的质量总和”;从微观领域阐述则是:“在一切化学反应中,反应前后原子的种类、个数(或数目)、原子质量前后没有变化,因此,质量守恒”。
例1.(1999年全国初中化学竞赛题)1.6g某物质,在氧气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该物质的组成,有下列论断:①一定含C,H元素;②一定不含O元素;③可能含O元素;④一定含O 元素;⑤分子中C、H元素原子个数比为1∶2;⑥分子中C、H元素的原子个数比为1∶4。
其中正确的是A.①②⑥B.①②⑤C.①③⑥D.①④⑤解析:反应前后元素的种类不发生变化,可以判断出①是正确的。
反应前后,某原子的质量守恒。
因此,氧元素的总质量为4.4gCO2所提供的氧元素质量和3.6gH2O所提供的氧元素质量之和:4.4g×(32/44)+3.6g×(16/18)=6.4g反应前氧元素质量为:4.4g+3.6g-1.6g=6.4g所以,②是正确的。
对于分子中C,H元素原子个数比为:C∶H=(4.4-3.2)/12∶(3.6-3.2)/1=1∶4故选A。
此题主要利用质量守恒定律的微观阐述。
例 2.(2000年春季高考25题)用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8mol的CO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比是()。
A.1∶3B.2∶1C.2∶3D.3∶2解析:设反应生成的Na2CO3的物质的量为xmol,生成的NaHCO3的物质的量为ymol,由质量守恒得2x+y=1.0mol/L×1L(Na+守恒)x+y=0.8mol(C守恒)求出:x=0.2mol,y=0.6mol。
则c(CO32-)∶c(HCO3-)=1∶3,选A。
例3.(1999年上海高考18题)将1.92gCu粉与一定量浓HNO3反应,当Cu粉完全作用时,收集到气体1.12L(标况),则所消耗的HNO3的物质的量是()。
2024年中考化学专题训练——有关质量守恒定律的计算一、选择题1.现有8gA 和足量B 在一定条件下充分反应,生成22gC 和18gD,则参加反应的A 和B 的质量比是A.4:11B.1 :2C.1 :4D.11 :9 2.现将20克A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20克A完全反应后生成16克C和8克D,则参加反应的B与生成的C的质量比是A.1∶4B.5∶4C.2∶1D.1:23.一定量的溶液中含有KOH和K2CO3两种溶质,向其中加入l00g溶质质量分数为7.3℅的稀HCl,恰好完全反应且溶液呈中性,将反应后的溶液蒸干,所得固体的质量是A.7.45g B.14.9g C.5. 6g D.13. 8g4.现将10gA和足量B混合加热,A和B发生化学反应,10gA完全反应后生成8gC 和4gD,则参加反应的A和B的质量比是()A.1:1B.2:1C.4:1D.5:15.下列叙述不正确...的是()A.Na2CO3、HNO3、BaCl2、HCl这四种物质的溶液,不用外加....试剂就可以将它们一一鉴别出来B.金属与稀硫酸溶液发生反应后,溶液的质量一定增大C.在电解水的实验中,为增强导电性,可加入少量烧碱或硫酸D.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,一段时间后固体中二氧化锰的质量分数变大6.在化学反应A+B=C+D中,6gA与8gB恰好完全反应,生成9gD.则生成C物质的质量是()A.7g B.5g C.8g D.6g7.化学反应A2+2B===2AB中,A2与B反应的质量关系如图所示,现将12g A2和12g B 充分反应,则生成AB的质量为A.24gB.21gC.18gD.15g8.30g某有机物M在氧气中完全燃烧,生成44gCO2和18gH2O,下列说法不正确的是()A.M含有C、H、O三种元素B.M中氧元素的质量分数约为53.3%C.完全燃烧时,M与消耗O2的质量比为15:16D.3.0gM在2.4gO2氧气中燃烧生成2.4gCO、1.2CO2和1.8gH2O9.在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应A.该反应为分解反应B.丙可能为该反应的催化剂C.甲、乙两种物质间参加反应的质量比为1:4D.乙、丁两种物质间反应的质量比为7:510.在一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应过程中各物质的质量如下A.W可能是单质B.Y可能是催化剂C.该反应是分解反应D.反应后Z物质的质量为86.4g二、计算题11.碳酸钠俗称纯碱、苏打。
化学初三质量守恒练习题1. 某实验室用1.0g的碳粉末和1.0g的硫粉末进行反应,若生成的化合物完全无机质残留,求生成物的质量是多少?解析:根据质量守恒定律,反应前后物质的质量是不变的。
因此,碳粉末和硫粉末的质量和生成物的质量之和应该等于 1.0g+1.0g=2.0 g。
2. 一个密封的容器中有氧气和氢气,当用火花引燃后,所有氧气和氢气完全反应,生成的水蒸气充满容器,问容器的质量是否发生变化?解析:根据质量守恒定律,反应前后物质的质量是不变的。
因此,即使氧气和氢气发生了完全反应生成水蒸气,容器的质量不会发生变化。
3. 某个反应的化学方程式为2H₂ + O₂ → 2H₂O,如果有2.0g的氢气和16.0g的氧气完全反应,求生成水的质量是多少?解析:根据化学方程式中的化学计量比,可以得出2mol的氢气反应需要1mol的氧气,而2mol的氢气和1mol的氧气反应会生成2mol的水。
根据摩尔质量的关系,2mol的氢气质量为2.0g,16.0g的氧气质量为1mol。
因此,由于化学计量比的限制,氧气以完全反应完,生成的水质量为2.0g。
4. 当丁醇完全燃烧生成二氧化碳和水时,实验得到了180g的二氧化碳和90g的水,问初始丁醇的质量是多少?解析:根据反应前后物质的质量不变,二氧化碳和水的质量之和应等于初始丁醇的质量。
所以,初始丁醇的质量为180g+90g=270g。
5. 某实验室用20.0g的氢气和40.0g的氧气进行反应,若完全反应,求生成水的质量是多少?解析:根据化学方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O可以得知,2mol的氢气反应需要1mol的氧气,并会生成2mol的水。
通过摩尔质量的关系,可以计算出20.0g的氢气为1mol,40.0g的氧气为1mol。
因此,由于化学计量比的限制,氧气以完全反应完,生成的水质量为2mol,即36.0g。
总结:质量守恒定律是化学中的基本原理之一,它指出在任何化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量。
用元素质量守恒法解题示例我们都知道,在化学反应前后元素的种类没有改变,各元素的原子总数也无增减。
所以在化学反应前后各元素的质量保持不变,这就是说,在化学反应前后各元素质量守恒。
有这样一些根据化学方程式计算的题,涉及到元素质量或元素质量分数等的计算,如果用常规方法求解,当然也能求出结果,但颇费时间。
有的题需要根据多个化学方程式分别计算,步骤多,耗时多,失误自然也多。
碰到此类题特别是涉及多个反应的题时,如果我们能换一个角度去进行分析,那就有可能使看上去颇为复杂的计算变得极其简单。
抓住反应前后某特征元素质量守恒这一点去进行分析、求解,就是一种行之有效的快捷解法。
用元素质量守恒法解题的特点是:分析独到,解题简捷,分与之巧妙,解题之快捷,会令你拍案叫绝~套用一句老话,那就是用元素质量守恒法解涉及元素质量及元素质量分数等的题时,往往会收到事半功倍的效果。
用元素质量守恒法解题是同学们必须掌握的一种解题技巧,掌握了这种技巧后,在做题时就会得心应手。
下面我想就有关题用元素质量守恒法去分析、求解,为了能直观地看出用元素质量守恒法解题的优越性,对每条例题我都先给出用常规方法来解题的分析过程,再用元素质量守恒法分析、求解。
两类解法谁优谁劣,相信你一看自然会明白、相信你通过这篇文章的阅读和理解,能基本掌握用元素质量守恒法解题的分析方法和解题格式。
勿庸置疑,你的解题能力也一定会随之提高。
[例1] 将一定质量的碳酸钙和单质碳的混合物置于坩埚中充分灼烧,假定能将产生的气体全部收集起来,结果发现所得气体质量恰等于原混合物质量,试求原混合物中碳元素的质量分数。
1(常规方法[分析] 本题共发生两个反应:CaCOCaO+CO?,C+OCO 3222(碳燃烧充分)。
若设原混合物中CaCO为xg,单质碳为yg,那么,我3们通过两个化学方程式就可分别求出两个反应各产生的CO质量(分别用2含x、y的代数式表示),再根据“所得气体质量恰等于原混合物质量”这一条件列出等式,从而求出x、y的比。
元素守恒练习题为了帮助大家更好地理解元素守恒原理,在这里给大家准备了一些练习题。
通过解答这些问题,你将能够更深入地理解元素守恒定律,并巩固自己的知识。
1. 锌和硫反应生成锌硫化物。
请写出此反应的化学方程式并平衡它。
解答:Zn + S → ZnS2. 在上一题的反应中,如果我们用10克锌和8克硫进行反应,理论上应该会生成多少克锌硫化物?解答:这个问题需要根据化学方程式中原子的相对摩尔质量来计算。
Zn的相对摩尔质量为65.38 g/mol,S的相对摩尔质量为32.06 g/mol。
首先,我们需要将10克锌和8克硫转化为摩尔数。
然后,根据化学方程式的反应比例可以得出生成的产物。
10克锌转化为摩尔数:10 g Zn × (1 mol Zn/65.38 g Zn) = 0.153 mol Zn8克硫转化为摩尔数:8 g S × (1 mol S/32.06 g S) = 0.249 mol S少的物质(锌)将决定生成的产物的量。
所以,在理论上,生成的锌硫化物的量将为0.153 mol。
要转化为克数,我们可以使用生成物密度乘以摩尔质量:0.153 mol ZnS × (97.45 g ZnS/mol) = 14.92 g ZnS因此,理论上应该生成14.92克锌硫化物。
3. 在下面的反应中,氧气和甲烷反应生成二氧化碳和水。
请写出此反应的化学方程式并平衡它。
解答:CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O4. 在上一题的反应中,如果我们用50克甲烷和100克氧气进行反应,理论上应该会生成多少克二氧化碳和水?解答:首先,像上一题一样,将50克甲烷和100克氧气转化为摩尔数。
甲烷的相对摩尔质量为16.04 g/mol,氧气的相对摩尔质量为32 g/mol。
50克甲烷转化为摩尔数:50 g CH4 × (1 mol CH4/16.04 g CH4) = 3.12 mol CH4100克氧气转化为摩尔数:100 g O2 × (1 mol O2/32 g O2) = 3.12 mol O2摩尔比,摩尔数最少的物质(甲烷)将决定生成的产物的量。
元素守恒专题一.用两种方法计算下列各式1.通电分解180克水,可制得H2多少克2.某人每天服用含CaCO3为2克的钙片,钙片中CaCO3与胃酸反应生成CaCL2被吸收,请计算该钙片最多补充钙元素多少克3.未知质量的酒精完全燃烧后,生成56克CO和88克CO2,计算酒精中C元素质量为多少克总结请同们比较以上解体的两种方法中那个更快二.用元素守恒解题1.加热15.8克的高锰酸钾完全反应后,剩余固体的总质量为14.2克,问剩余固体中氧元素的质量为多少。
2.向7.2克Fe2O3和Fe的固体混合物中通入足量CO气体,并加强热,完全反应后,所得剩余固体的总质量为6克,计算原固体混合物中Fe元素和Fe2O3的质量分别为多少。
总结用元素守恒解题思路如下1.从求出发推出守恒元素标注元素转化路径用已知求解42.元素守恒符合化学反应中重要的定律3.用元素守恒做题不纠结于化学反应的中间过程,只考虑元素从哪来,到哪里去的始终状态,把握整体.A O2 H2O CO24.8克 2.7克 4.4克根据元素守恒求A物质中的元素组成 ,求A物质中各个元素的质量 ,求A物质中各个元素的原子个数比 .三. 元素归一型1.由氢氧化镁和氧化镁组成的混合物,测得其中含Mg元素的质量分数48%,取混合物10克,将其投入110克稀硫酸中,恰好完全反应,所得溶液中溶质的质量分数是A.12%B.24 %C.20%D.30%2.某同学将10克Na2CO3和NaOH的固体混合物投入到100克7.3%的稀盐酸中,恰好完全反应,则原固体混合物中钠元素的质量分数为A.40%B.56%C.46%D.23%3.取6.4克氧化铁和氧化铜的混合物,加入100克9.8%的稀硫酸,恰好完全反应,生成盐和水,原固体混合物中氧元素的质量分数为 A.25% B.10 % C.45% D.50%4.为测定变质的苛性钠样品中钠元素的含量,张男同学取上述样品9.3克,加入一烧杯中,而后向此烧杯中加入质量分数为7.3%的盐酸,至恰好不再产生气泡为止,共消耗盐酸100克,最终所得溶液的质量为107.1克,则苛性钠样品中钠元素的含量约为A.49%B.23 %C.46%D.40%5.现将Fe2O3,CuO,AL2O3的混合物16克与109.5克20%的稀盐酸混合后恰好完全反应,则此金属氧化物中金属元素的含量 A.20% B.70 % C.73.5% D.80%O)溶液来浸泡水产品出售,损害消费看健康.已知某甲醛溶液6.有些不法商贩用甲醛(CH2中氢元素的质量分数为9%,该溶液中碳元素的质量分数为()7.实验室有一瓶变质的氢氧化钠固体,经测定固体中碳元素的质量分数为6%,则原氢氧化钠固体中已变质的氢氧化钠的质量分数是( ) A.32% B.46% C.51% D.65%8.为测定废铁中铁的锈蚀程度,某同学取一定质量的废铁片样品,仅由铁和氧化铁组成,测得其中氧元素的含量为12%,则样品中已经被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数约为A.28%B.31.8%C.46.7%D.70%9.现有一根质量为16.8克的表面被氧化的铜丝,将其完全浸没在100克稀硫酸中,恰好完全反应后将铜丝取出,烧杯中物质的总质量为104克,则原铜丝中表面被氧化的铜占原铜丝的质量分数为 A. 30% B.20% C.40% D.35%10.洋洋同学为了测定某硫酸中硫元素的质量分数,他先准确成立100克稀硫酸,在向其中加入10克金属镁,搅拌,在称量得到固液混合物的质量是109.8克,则稀硫酸中硫元素的质量分数为 A. 3.2% B.9.8% C.10% D.6.4%11.过氧化氢的水溶液在放置过程中会缓慢分解。
初三化学运用质量守恒速解化学计算题王荣桥多年的化学教学实践证明:运用质量守恒定律,打破常规解法,能大大简化解题步骤、缩短解题时间、提高化学计算的准确性,为帮助学生掌握该类方法,现将有关考题归类解析如下:1. 运用元素质量守恒,速解计算题例1. CO 和CO 2混合气体含碳元素36%,取此混合气体5g ,通过足量灼热的CuO ,将剩余气体通入足量澄清的石灰水,得到白色沉淀的质量为( )A. 5gB. 10gC. 15gD. 20g 分析:常规解法:分别设出CO 和CO 2的质量,根据有关数据求出CO 和CO 2的质量,然后利用化学方程式:CuO CO Cu CO +=+2,求出CO 被氧化为CO 2的质量,利用CO 2的总质量,根据化学方程式:()Ca OH CO CaCO H O 2232+=↓+,求出生成CaCO 3的质量。
质量守恒法:根据化学反应前后碳元素的质量保持不变,混合物中碳元素的质量等于碳酸钙中碳元素的质量,即C CaCO ~312100536%g x ⨯12100536%::=⨯g x 解得:x g =15,应选C 。
2. 运用原子团质量守恒,速解计算题例2. 取NaOH 与Na CO 23固体混合物18.6g 与98g 质量分数为20%的硫酸溶液恰好完全反应,所得溶液中只含溶质Na SO 24,则Na SO 24质量为( )A. 14.2gB. 19.6gC. 21.7gD. 28.4g 分析:根据反应前后SO 4的质量不变,即所得Na SO 24中SO 4的质量与硫酸溶液中SO 4的质量相等。
98g 质量分数为20%的硫酸溶液中所含SO 4的质量为: 9820%9698100%192g g ⨯⨯⨯=.,由关系式: SO Na SO g xg x4249614219296142192~..::= 解得x g =284.,应选D 。
3. 运用溶质质量守恒,速解计算题例3. 足量的下列物质分别与36.5g 溶质质量分数为20%的盐酸反应,所得溶液的质量分数最小的是( )A. ZnCO 3B. ZnC. ZnOD. ()Zn OH 2 分析:题中所给盐酸的质量相等、质量分数相同,且盐酸全部参加化学反应,因此生成的ZnCl 2的质量相等,又因()Zn OH 2与HCl 反应生成的水最多,因此该溶液中ZnCl 2的质量分数最小,应选D 。
守恒法解题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)(130.52克,43.4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。
(170)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盐酸18mL(密度为1.1 g/cm3),反应完毕后,再加2mL盐酸,无气体产生,此时烧杯及内盛物物质为54.4g,则该亚硫酸钠试剂的纯度为百分之几?4、向KI溶液中滴入AgNO3溶液直至完全反应,过滤后滤液的质量恰好与原溶液质量相等,则AgNO3溶液中溶质的质量分数为多少?二、物质的量守恒物质的量守恒是根据反应前后某一物质的量不变的原理进行推导和计算的方法。
质量守恒定律——元素守恒(讲义)➢知识点睛1.根据元素的______和______守恒,判断未知物的元素组成并确定其化学式。
例:3.2 g某物质M完全燃烧生成8.8 g CO2和7.2 g H2O。
反应可表示为:M + O2CO2 + H2O(1)确定未知物的元素组成根据元素的种类守恒,可知M中一定含有C、H元素。
CO2中C的质量为128.8g100%=2.4g44××H2O中H的质量为27.2g100%=0.8g18××根据元素的质量守恒,可知3.2 g M中C、H的质量分别为2.4 g、0.8 g,2.4 g + 0.8 g =3.2 g,则M中一定不含O。
(2)确定未知物的化学式物质M中:C、H的元素质量比为2.4 g:0.8 g=3:1C、H的原子个数比为2.4g0.8g:=1:4 121则物质M的化学式为CH4。
2.表格题、图象题(1)求未知量密闭容器中,任一时刻物质________守恒。
(2)根据反应前后物质质量变化确定反应物和生成物质量减小的是_______,质量增大的是_______。
(3)结合题意具体分析涉及判断未知物组成的,根据元素的种类和质量守恒进行解答。
➢精讲精练1.某物质在空气中完全燃烧生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,则关于该物质的组成描述不正确的是()A.该物质含有碳元素和氢元素B.该物质可能含有氧元素C.该物质中碳元素与氢元素的质量比为4:1D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1:22.将2.8 g某物质完全燃烧后,生成8.8 g CO2和3.6 g H2O。
下列对该物质的判断正确的是()A.该物质一定含碳、氢元素,可能含氧元素B.该物质中碳、氢元素的质量比为4:1C.该物质中碳元素的质量分数为85.7%D.该物质的化学式为CH43.某物质在足量氧气中燃烧,消耗了4.8 g O2,生成4.4 g CO2和3.6 g H2O。
用守恒法解初中化学计算题练习1木炭和碳酸钙的混合物在空气中受强热后,炭完全氧化为二氧化碳,碳酸钙完全分解成氧化钙和二氧化碳。
如果二氧化碳的总质量等于原混合物的总质量,则原混合物中炭的质量分数是多少?解析:质量守恒法:炭守恒。
答案。
17.35%练习2有化学反应3A+B+2C=D,将A、B、C各15克,混合均匀后加热,生成了30克的D。
向残留物中加入10gA后,反应又继续开始,待反应再次停止后,反应物中只剩余了C。
以下说法中准确的是()A第一次反应停止时B剩余了9g B、第一次反应停止时C剩余了6gC、反应中A和C的质量比为5:3D、第二次反应后C剩余了5g解析:综合分析两次反应可知,25g A与15g B恰好完全反应。
第一次反应停止时,15g A(已完全反应)消耗B的质量为9g,消耗C的质量为6g。
第一次反应停止时B剩余了6g,C剩余了9g。
反应中A与C的质量比为15:6=5:2。
设反应消耗C的质量为xg,则有25:x=5:2,x=10g。
最后剩余的C为5g。
应选D。
练习3在高温条件下,1.0g Fe2O3和CuO的混合物被足量的CO还原得到的固体混合物为0.78g。
求原混合物中Fe2O3和CuO各多少克?解析:利用氧元素的质量守恒。
Fe2O3 :0.2g;CuO:0.8g。
练习4把含MnO220%的KClO3加热,当MnO2的含量(指在这个反应的固体当中)升高至25%时,KClO3分解的质量分数为多少?解析:MnO2是催化剂,反应前后的质量不变。
而KClO3分解放出O2,使固体的质量减少,故MnO2的质量分数是增加的。
解题时抓住MnO2在反应前后质量不变这个关键,可达到解题的目的。
答案:63.8%。
练习17:在CO和CO2的混合气体中,含氧64%,将该混合气体5g通过足量的灼热的氧化铜,完全反应后,气体在全部通入足量的澄清石灰水中,得到沉淀的质量是(C )A、5gB、10gC、15gD、20g。
的质量为0.9g,丁的质量为2.2g;反应前后,甲的质量减少了10g-1.6g=8.4g,故甲是反应物,参加反应的甲的质量为8.4g;同理可以确定丙是生成物,生成的丙的质量为0.9g;丁是生成物,生成的丁的质量为2.2g;由质量守恒定律,乙是生成物,生成的乙的质量为8.4g-0.9g-2.2g=5.3g.A、该反应的反应物是甲,生成物是乙、丙、丁,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法错误.B、生成的乙的质量为5.3g,则X=10g+5.3g=15.3g,故选项说法错误.C、该反应中甲和乙的质量比为8.4g:5.3g=84:53,故选项说法正确.D、丙、丁是生成物,可能是单质,也可能是化合物,故选项说法错误.故选:C.例8:A、B、C三种物质各15g,在一定的条件下充分反应只生成30gD;若再增加10gC,A与C恰好完全反应.则参加反应的A与B的质量比为()A.3:2 B.2:3 C.5:2 D.5:3【解答】解:由题目中的描述容易看出,A、B、C为反应物,D为生成物.由“若再增加10gC,A与C恰好消耗完毕”可得,A、C的反应质量比为:15g:(15g+10g)=3:5,即在第一次反应时C全部反应,设A反应的质量为X,则可得X:15=3:5,解得X=9g,设参加反应的B的质量为Y,由质量守恒定律可得,15g+9g+Y=30g,解得Y=6g,可得参加反应的A与B的质量比为9g:6g=3:2.故选:A.例9:一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧,得到CO、CO2和水的总质量为27.6 g,其中水的质量为10.8 g,则参加反应的乙醇的质量是多少?生成一氧化碳的质量是多少?解析:由于乙醇燃烧生成CO、CO2和水,根据元素质量守恒可知:乙醇中碳元素的质量应等于产物一氧化碳与二氧化碳中碳元素的总质量,而乙醇中氢元素的质量应等于产物水中氢元素的质量,据此可算出参加反应的乙醇的质量。
解:10.8 g水中氢元素的质量为:则参加反应的乙醇的质量为:乙醇中碳元素质量为:根据题意得生成的CO、CO2总质量为:27.6 g-10.8 g=16.8 g设生成CO的质量为X,则生成CO2的质量为16.8 g-X,由题意列式为:解之得:X=1.4 g答:参加反应的乙醇的质量是9.2 g,生成一氧化碳的质量是1.4 g。
例10:有一种含CaCO3与CaO的混合物,测得其中钙元素的质量分数为50%,取该混合物16 g,经高温煅烧后,将剩余固体投入足量的水中,固体全部溶解生成Ca(OH)2,则生成Ca (OH)2的质量为( )A、3.7 gB、7.4 gC、14.8 gD、22.2 g解析:由于CaCO3高温分解会生成CaO,CaO与水反应又生成Ca (OH)2 ,在这里涉及多个反应,而解决此题的关键在于物质在转化的过程中,钙元素的质量是保持不变的,因此,在混合物中钙元素的质量为:16 g×50%=8 g,固体全部溶解生成Ca (OH)2 的质量为:钙元素的质量÷Ca (OH)2 中钙元素的质量分数,即:。
故答案C正确。
例11:锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物3.5 g与一定质量的溶质质量分数为25%的稀硫酸(H2SO4)恰好完全反应,将反应后的混合物蒸发水分得固体(不含结晶水)11 g,则反应中生成氢气的质量为( )A、0.15 gB、0.20 gC、0.30 gD、0.45 g解析:此题若根据化学方程式计算,就非常复杂,如果运用元素质量守恒的观点,可使此题解法简单。
根据化学反应前后金属元素的质量守恒可知:锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物在反应前后总质量是不变的,反应后的混合物蒸发水分得到的固体11 g是锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物和硫酸根的质量总和,因此,硫酸根的质量为11 g-3.8 g=7.2 g。
而硫酸(H2SO4)中氢元素与硫酸根的质量比为1︰48,所以,硫酸中氢元素(即反应后生成氢气)的质量为:。
则答案A正确。
以上事例说明,元素质量守恒是质量守恒定律中的一个核心内容,将元素质量守恒的观点运用到化学计算中可以化繁为简,提高解题速度和正确率。
例12:某二价金属M的氧化物10 g与90 g稀硫酸恰好完全反应后,形成无色透明溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30% 。
请计算(保留一位小数):(1)该金属M的相对原子质量和上述稀硫酸中溶质的质量分数。
(2)反应后的溶液中,氢元素与氧元素的质量比。
考点::质量守恒定律及其应用.溶质的质量分数专题:元素质量守恒在计算题中的运用分析:在反应过程中没有生成气体、沉淀,所以反应后溶液的质量等于各反应物质量之和,即反应后溶液的质量等于金属M的氧化物10g加上90g稀硫酸的质量,为100g。
这是考察的质量守恒定律的直接运用,在三个数量中就确定出反应后生成溶质的质量为已知量,根据溶质MSO4,其实题目在这里也设置了一个隐形的难点,也就是要利用元素的守恒来确定化学方程式(金属氧化物与稀酸反应生成盐和水,考查了化学反应的实质,原子的重新结合,也是质量守恒定律的运用)解答:反应后的溶液中溶质质量为:(10g+90g)×30% == 30g设金属M的相对原子质量为m,稀硫酸中H2SO4的质量为xMO + H2SO4 == MSO4+ H2Om+16 98 m+9610g x 30g(m+16):(m+96)== 10g :30g设NaOH溶液与盐酸反应生成NaCl 的质量为zHCl + NaOH = NaCl +H2O40 58.5(60 g-40 g)×20% z40∶(20 g×20%)= 58.5∶z z= 5.85 gw(NaCl)=(11.7g+5.85g)/(62.8g +60g - 5.8g)×100 %=15 %质量守恒计算精练习1.在一个密闭容器内有M、N、X、Y四种物质,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下:物质下列能正确表示密闭容器中化学变化说法正确的是()A.该反应为分解反应B.该反应为化合反应C.参加反应的N质量为22 D.M可能为该反应的催化剂【解答】解:分析图表可以发现:M的质量反应前后不变,说明M可能是催化剂,也可能不参加反应;N的质量增大,说明N是生成物,不是反应物;X的质量减小,说明X是反应物;Y的质量减小,说明Y是反应物.总上分析,N是生成物;X和Y生成N,该反应属于化合反应;M在反应中可能是催化剂.故选BD.2. 将一定量的丙醇(C3H8O)和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表:下列判断正确的是()A.表中a的值为2.8 B.X一定是该反应的催化剂C.X可能含有氢元素D.若起始时氧气的质量是14.4g,则无X生成【解答】解:A、根据质量守恒定律,反应前后质量相等,故6.0+12.8=7.2+8.8+a,则a=2.8,故A正确;B、X在反应前质量为0,而反应后质量为2.8克,则不符合催化剂的特点“一变二不变”,故X一定不是该反应的催化剂,故B错误;C、根据质量守恒定律,化学反应前后各元素的质量不变:可求6.0克丙醇(C3H8O)中氢元素的质量为:6.0×1×860×100%=0.8克,水中氢元素的质量为:7.2×1×218×100%=0.8克,显然二者比较相等,则说明X中一定不含有氢元素了;故C错误;D、根据化学方程式2C3H8O+9O2 点燃 .6CO2+8H2O计算,设6.0克丙醇(C3H8O)完全燃烧需要氧气的质量为x,则可列式为2×606.0=9×32x,解得x=14.4克,故D正确.故选A、D.3. 用X表示某化合物的化学式,X燃烧时发生如下反应:X+3O2→3CO2+3H2O.由此,下列说法正确的是()A.X由碳、氢、氧三种元素组成B.X的相对分子质量为56C.X中碳的质量分数为75% D.反应中,X与O2的质量比为30:32【解答】解:由X+3O2 点燃 . 3CO2+3H2O可知,X是C3H6O3.A、X由碳、氢、氧三种元素组成.正确;B、X的相对分子质量为:12×3+1×6+16×3=90.错误;C、X中碳的质量分数为:3690×100%=40%.错误;D、反应中,X与O2的质量比为:90:96=30:32.正确.故选AD.5. 将8.1g含杂质的铁粉(杂质不与酸反应,不溶于水)加入50g稀硫酸中,恰好完全反应,过滤后,所得滤液质量为55.4g.则样品中铁的质量是()g.A.2.8 .5.4 C.5.6 D.缺少数据,无法确定【解答】解:设参加反应铁的质量为xFe+H2SO4═FeSO4+H2↑溶液质量增加56 2 56-2=54x 55.4g-50g=5.4g5654=x5.4g解得:x=5.6g由以上计算可知,C正确,A、B、D错误.故选C.6. 将一定量xFeSO4•y(NH4)2SO4•6H2O晶体加入到过量NaOH溶液中,加热生成NH30.85g(假如生成NH3的全部逸出),过滤、洗涤、灼烧,得Fe2O3固体2.0g.则x,y的关系正确的是()A.x:y=1:1 B.x:y=1:2 C.x:y=1:4 D.x:y=2:1【解答】解:据质量守恒定律可以知道,晶体中的氮元素和氨气中的氮元素的质量相等,而晶体中的铁元素的质量和生成的氧化铁中的铁元素的质量相等,即:56x:(14×2)y=(2.0g×56×256×2+16×3 ×100%):(0.85g×1414+1×3 ×100%)解得:x:y=1:1故选A.7. 乙醇发生不完全燃烧可表示为2C2H5OH+5O2→ 2CO+2CO2+6H2O假设得到燃烧的产物CO、CO2、H2O的总质量为27.6克,此中H2O的质量为10.8克,则产物中CO的质量为()A.1.40克B.6.53克C.16.8克D.不确定【解答】解:A、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2,参加反应的CO和O2的分子个数比为2:1,则参加反应的CO和O2的体积比为2:1;故A正确;B、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2,每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子,而原混合气体中CO和O2分子个数相等,则生成的CO2分子个数为原来气体分子数的二分之一;故B不正确;C、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2,每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子,即三体积混合气体反应后变为二体积,而原气体为相同体积的CO和O2混合,即四体积的混合气体反应后还有一体积氧气剩余;因此,反应后气体的体积为原来的四分之三,故C正确;D、原气体为相同体积的CO和O2混合,混合气体中CO和O2分子个数为1:1,其中C、O原子个数比为1:3;根据化学变化前后原子的种类、个数不变,反应后的气体中C、O原子的个数比仍为1:3;故D不正确;故选AC.13.已知:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2.在密闭容器中,将6.6gCO2与一定量的Na2O2固体充分反应后,气体变为3.8g.下列说法正确的是()A.3.8g气体全部是O2B.3.8g气体通过足量NaOH溶液后,气体减少2.2gC.反应后的固体是混合物D.生成Na2CO3的质量为15.9g14.工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca(NO3)2•6H2O晶体.为确保制备过程中既不补充水,也无多余的水,所用硝酸的溶质质量分数约为()A.41.2% B.53.8% C.58.3% D.70.0%15.取一定质量的CaCO3高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量为8.0g,剩余固体中钙元素质量分数为50.0%.下列判断正确的是()A.生成2.0gCO2气体B.原来CaCO3的质量为14.3gC.生成了5.6gCaOD.剩余CaCO3的质量为3.0g课堂练习课后作业作业完成情况学生课堂表现学生主要问题。