元素守恒题
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“守恒法”在解铁和铁的化合物计算题中的应用在铁及其化合物有关的众多计算题中,能运用守恒关系解答的题型特别多。
解题时,巧用守恒关系,可取得事半功倍的效果。
现将其常见题型及守恒关系归纳如下:一、质量守恒质量守恒指参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
例1在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中,加入30g铁粉,最后得到2L0.25mol/L的硫酸亚铁溶液和26g固体沉淀物。
求原溶液中硫酸铜和硫酸铁的物质的量浓度各是多少?解析:设硫酸铁和硫酸铜的物质的量分别为x和y。
根据反应前后铁和铜的质量守恒得:56g/mol2x+64g/moly+30g=2L0.25mol/L56g/mol+26g①在由反应前后SO守恒得:3x+y=2L0.25mol②由①②解得:x=0.1mol,y=0.2mol,所以,c(硫酸铁)=0.1mol/2L=0.05mol/L,c(硫酸铜)=0.2mol/2L=0.1mol/L。
二、元素原子守恒元素原子守恒指在化学反应中,某种元素的原子个数(或物质的量、质量)反应前后保持不变。
例2把铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末放入110m14mol/L的盐酸中,充分反应后产生896mlH2(标准状况下),残留固体1.28g,过滤,滤液中无Cu2+。
将滤液加水稀释到200ml,测得其中H+深度为0.4mol/L。
求原混合物的质量。
解析:因滤液显酸性(盐酸过量),所以残留固体只能为铜,因残留固体为铜,所以滤液中无Fe3+。
转化关系如下:由铜元素守恒得:n(CuO)=n(Cu)=1.28g/64g/mol=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,则,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,即,2n(生成H2O)+2(0.896L/22.4L/mol)+0.08mol=0.44mol,则,n(生成H2O)=0.14mol。
平均值法1、某CO 与x 混合气体,氧元素质量分数为58%,则x 可能是( ) A 2CO B 2N C NO D 2SO2、某气体可能由2SO 、CO 、2N 中一种或几种组成,测得该气体中氧元素的质量分数为50%,则该气体可能是以下组合中的( ) A 2SO B 2SO CO C 2SO 2N D CO 2N E 2SO CO 2N3、在由C 、O 两种元素组成的气体中,C 与O 质量比为3:5,则该气体可能是( )A 由CO 或2CO 单独组成的纯净物B 由CO 或2CO 共同组成的混合物C 由CO 或2O 共同组成的混合物D 由2CO 或2O 共同组成的混合物4、现由32O Fe 、FeO 、43O Fe 组成混合物,经实验测得铁元素、氧元素的质量比为21:8,此混合物中32O Fe 、FeO 、43O Fe 三者质量之比可能为( ) A 5:2:3 B 20:9:3 C 20:9:5 D 6:5:3寻同定比法1、S Na2、32SO Na 、42SO Na 组成混合物中,钠元素的质量分数为23%,求氧元素的质量分数。
2、在()3424SO Fe FeSO 和组成的混合物中,硫质量分数为n%,则混合物中Fe 质量分数是多少?3、4MgSO 、()342SO Fe 、42SO K 组成的混合物中,测得硫元素的质量分数为a%,则混合物中金属元素质量分数( )A %3-100aB %33-100aC %3-1002)(a D (100-3a)%4、34NaSO MgSO NaHS 、、组成混合物,测得其中硫a%,则氧元素质量分数是多少?极值法由FeO 、32O Fe 、3CaCO 组成的混合物中,已知铁元素的质量分数为56%,则3CaCO 质量分数可能( )A 10%B 25%C 30%D 35%2、CO 与2O 混合气体48g ,在一定条件下充分反应,生成2CO 44g ,则原混合气体中CO 和2O 质量比可能是( )A 2:1B 3:2C 5:3D 7:5质量守恒1、在CO 与2CO 混合气体中含氧元素64%,将该混合气体5g 通过足量的灼热氧化铜,完全反应后,气体在通过足量的澄清石灰水中,得到的白色沉淀质量是( )A 5gB 10gC 15gD 20g2、将2.4gC 在2O 中燃烧,反应后气体中不含氧气,当气流通过灼热氧化铜和足量的石灰水后,气体被全部消耗掉,测得生成铜6.4g(1)气体中CO 的质量分数?(2)生成碳酸钙质量?。
科目名称化学课题小专题:运用元素质量守恒解题学生姓名任课教师学生年级九年级授课日期年月日时至时授课形式一对讲授内容“质量守恒定律”即参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和,利用质量守恒法的主要依据是反应前后质量总和不变,这种解题技巧的优点是基于宏观的统揽全局的方式列式,可以避开繁杂的运算,不去追究细枝末节,因而能使复杂的计算化繁为简,化难为易,是我们化学计算中必须掌握的方法之一。
由质量守恒法推知,在化学反应前后,一定不变的是:1、反应前后物质的总质量2、元素的种类3、元素的质量4、原子的种类5、原子的数目6、原子的质量一定改变的是:物质的种类及物质的粒子构成方式;可能改变的是:元素的化合价或分子总数。
下面我们来探讨质量守恒法在化学计算中的应用:例1:化学反应中,肯定有变化的是()A.原子的数目B.分子的种类C.分子的数目D.总质量例2:某物质在空气中燃烧后生成二氧化碳和水,该物质()A.只含碳元素B.只含碳、氢元素C.一定含碳、氧、氢元素D.一定含碳、氢元素,可能含氧元素例3:物质X是一种重要的阻燃剂,工业上用三氧化二锑[Sb2O3]生产X的化学方程式为:Sb2O3+2H2O2=X+2H2O.根据质量守恒定律,推断X的化学式为()A.SbO2B.H3SbO4C.HSbO3D.Sb2O5例4:将铁片分别放入下列溶液中,充分反应后溶液的质量(不包括固体)比反应前减轻的是()A.硫酸铜溶液B.稀硫酸C.氢氧化钠溶液D.氯化氢溶液例5:将A、B、C三种物质各10g加热进行化合反应,(其中B是催化剂)生成D,当A己全部反应后,测得生成的D 为16g,反应后的混合物中B和C的质量之比为()A.5:1 B.5:3 C.5:2 D.4:1例6:在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得部分数据如表:物质甲乙丙丁反应前质量/ g 18 1 2 32反应后质量/ g X 26 2 12下列说法中,不正确的是()A.反应后物质甲的质量为13g B.乙是反应物C.参加反应的甲和丁的质量为1:4 D.物质丙可能是该反应的催化剂例7:密闭容器中有甲、乙两种物质各10g,加热一段时间后测得容器中各物质的质量如表所示物质甲乙丙丁反应后质量/ g 1.6 X 0.9 2.2下列选项正确的是()A.该反应为化合反应B.X=5.3C.该反应中甲和乙的质量比为84:53 D.丙、丁一定是单质例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?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% 。
高考化学计算题守恒法详解(含例题及练习题)利用电荷守恒和原子守恒为基础,就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等,或几个连续的化学方程式前后某微粒(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,作为解题的依据,这样不用计算中间产物的数量,从而提高解题速度和准确性。
1、原子个数守恒【例题1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁组成,测知该混合物中的硫的质量分数为a,求混合物中铁的质量分数。
【分析】根据化学式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出,在这两种物质中S、O原子个数比为1:4,即无论这两种物质以何种比例混合,S、O的原子个数比始终为1:4。
设含O的质量分数x,则32/64=a/x,x=2a。
所以ω(Fe)=1-3a【例题2】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物质的量之比为【分析】依题意,反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,根据Na原子和C原子数守恒来解答。
设溶液中Na2CO3为xmol,为NaHCO3ymol,则有方程式①2x+y=1mol/L×1L①x+y=0.8mol,解得x=0.2,y=0.6,所以[CO32-]:[HCO3-]=1:32、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3】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 【例题4】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物质的量之比为【分析】根据电荷守恒:溶液中[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-],因为[H+]和[OH-]均相对较少,可忽略不计。
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。
原子守恒定律练习题40道以下是40道有关原子守恒定律的练题。
1. 一种有机物质通过燃烧产生了 17 g 的二氧化碳和 3 g 的水,求原有机物质的质量。
2. 氮的两种同位素 N-14 和 N-15 的质量分数分别为 0.99 和0.01,求这两种同位素相对原子质量的平均值。
3. 在化学反应中,进入反应的原子核质量之和等于反应生成核的总质量。
一个核反应中,加速器将一个氘核(氘核质量为2 单位)发射到 N-14 核上,反应生成一个碳-14 核和一个氢核。
求氢核相对氘核的速度。
4. 已知 Si-28 核的结合能为 8.0007 MeV,试计算 Si-28 核质量与 28 个质子和 50 个中子质量之和的差值。
5. 定量计算核反应中质子和中子数守恒的性质以及α衰变中质子数和中子数之和不变的性质。
α衰变中,核的相对质量减少 4,相对电荷减少 2。
6. 假设一台 1000 MW 火力发电机,每克煤燃烧所释放的能量为 8 kcal,每千克煤中含碳 70%,水分 10%,灰分 20%。
试计算每秒钟需要的煤的质量。
7. 一锅菜出锅前重 3 kg,出锅后重 2.9 kg。
试问它是在煮熟还是在失水?失去了多少水?8. 已知某个通量为 2×10^15 s^-1,求该通量每小时包含的粒子数。
9. 在加速器中,一个朝 x 正方向移动的电子,受到了一个朝 z 轴正方向的磁场的作用,磁场的大小为 0.2 T。
假设电子初始速度大小为 1.2×10^8 m/s,方向与 x 轴成 60°,电子运动的径向半径为0.1 m,求电子受到的磁力大小和轨道半径。
10. 一个固体体相密度为 10.5 g/cm^3,其中含有一些孔隙,质量为 5 g,总体积为 1 cm^3。
求固体的密度。
11. 羟基甲酸是一种弱酸,它的酸常数为 1.6×10^-4。
求 pH 值为 9.4 的羟基甲酸的浓度。
12. 已知硝酸铊(TlNO3)的溶解度积(Ksp)为 1.8×10^-10,试求 1.0 L 的 TlNO3 溶液中最多能溶解多少克的 TlNO3。
守恒法解计算题一、元素守恒(原子守恒或者质量守恒):1、在1.0L1.0mol·L-1NaOH溶液中通入16.8L标准状况下的CO2,计算所得溶液中含有的NaHCO3和Na2CO3的物质的量。
提示:依据Na元素守恒和C元素守恒2、在1.0L 0.20mol/L的NaOH溶液中通入一定量的H2S气体,然后低温蒸发,得到固体9.5g。
试计算所得固体组分及各它们的物质的量。
提示:依据Na元素守恒和S元素守恒,先判断9.5克固体成分。
3、碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸,转化为氯化铜。
在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。
溶解28.4g上述混合物,消耗1mol/L盐酸500mL。
加热等质量的上述混合物,得到氧化铜的质量是多少?提示:第一份Cu元素转化为CuCl2,第二份转化为CuO4、镁条在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2。
将燃烧产物溶于60mL 浓度为2mol/L 的盐酸中,以20mL 0.5mol/L的NaOH溶液中和多余的盐酸,然后在溶液中加入过量的NaOH溶液,并加热使NH3全部蒸发,再用稀盐酸吸收NH3,使此盐酸增重0.17g,求镁条的质量。
提示:Mg3N2+5HCl=3MgCl2+2NH4Cl5、有10.2g Mg、Al混合物,溶于0.5L 4mol/L盐酸中。
若加入2mol/L NaOH溶液,使得沉淀量最大,应加NaOH溶液的体积是()A.0.1L B.0.5L C.1L D.1.5L提示:沉淀量最大时,沉淀是什么,此时溶液的成分是什么二、电荷守恒:(阳离子所带的正电荷数等于阴离子所带的负电荷数,溶液显电中性)1、某地酸雨经检验除含H+外[c(OH-)可忽略不计],还含有Na+、Cl-、NH4+、SO42-,其浓度依次为c(Na+)=7.0×10-6mol/L,c(Cl-)=3.5×10-5mol/L,c( NH4+)=2.3×10-5mol/L,c(SO42-)=2.5×10-6 mol/L。
初中化学元素守恒解题技巧
1. 嘿,你知道吗?在解元素守恒的题时,要像侦探一样找线索呀!比如说,有一道题是这样的:氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,反应后固体质量减少了,那减少的是谁的质量呀?这不就是关键线索嘛!
2. 哇塞,元素守恒解题有个超棒的技巧哦!就好像拼图一样,把各种元素拼到一起。
比如氢气和氧气反应生成水,那氢元素和氧元素的总量前后肯定是不变的呀!
3. 嘿呀,元素守恒解题可有意思啦!好比搭积木,一块一块堆起来。
像碳酸钙分解,钙元素始终在那呢,你能找到它不?
4. 哎呀呀,同学们,元素守恒解题技巧很重要啊!就像走迷宫有了地图一样。
比如铁和硫酸铜反应,铁把铜置换出来,那铜元素的量不就清楚啦?
5. 哇哦,解元素守恒的题,要学会抓住关键哦!好比抓小偷,找到关键证据。
像燃烧甲烷,碳元素和氢元素的走向你得搞清楚呀!
6. 嘿,这元素守恒解题技巧简直是秘密武器呀!如同开锁的钥匙。
比如一氧化碳还原氧化铁,氧元素的变化不就是解题关键嘛!
7. 哇,元素守恒解题,那可得好好琢磨琢磨!像玩游戏过关一样。
比如电解水,氢氧元素的比例关系不就是重要线索嘛!
8. 哎呀,元素守恒的解题技巧你得掌握呀!就像掌握了魔法一样。
比如碳酸氢钠受热分解,那碳元素跑哪去了,你能找到不?
9. 嘿哟,元素守恒解题技巧很关键哟!好比找到了宝藏的地图。
像镁在氧气中燃烧,镁元素和氧元素的总量可是不变的呀!
10. 哇啦哇啦,元素守恒解题有窍门哦!就像有了超能力。
比如锌和稀硫酸反应,锌元素的变化就是解题突破口呀!
我的观点结论就是:掌握这些初中化学元素守恒解题技巧,能让我们在解题时更轻松、更准确,还能增加对化学的兴趣呢!。
么必定有等量的电荷进入或离开该区域;如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷,那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失.3电荷守恒应用所谓电荷守恒是指溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等.1.正确分析溶液中存在的阴阳离子是书写电荷守恒式的关键,需要结合电解质电离及盐类的水解知识,尤其是对多级电离或多级水解,不能有所遗漏.如Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡:Na2CO3 ==2 Na+ +CO32-;CO32-+ H2O HCO3-+OH-;HCO3— +H2O H2CO3 +OH—;H2O H ++OH— .所以溶液中阳离子有:Na+、H +,阴离子有:CO32—、 HCO3—、OH—.2.结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出:NNa+ +NH + = 2NCO32— + N HCO3— + NOH—3.将上式两边同时除以NA得:nNa+ +nH + = 2nCO32—+ n HCO3—+ nOH—;再同时除以溶液体积V得:CNa+ +CH + = 2CCO32— + C HCO3— + COH—,这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式.电荷守恒式即溶液中所有阳离子的与其所带电荷乘积之和等于所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷的乘积之和.用NaHCO3溶液为例如果HCO3-没有电离和水解,那么Na+和HCO3-浓度相等.现在HCO3-会水解成为H2CO3,电离为CO32-都是1:1反应,也就是消耗一个HCO3-,就产生一个H2CO3或者CO32-,那么守恒式中把Na+浓度和HCO3-及其产物的浓度和画等号或直接看作钠与碳的守恒:即cNa+ == cHCO3- + cCO32- + cH2CO3再例:在L的H2S溶液中存在如下电离过程:H2S=H+ +HS-HS-=H++S2-H2O=H++OH-可得物料守恒式cS2-+cHS-+cH2S==L, 在这里物料守恒就是S元素守恒--描述出有S元素的离子和分子即可例3 :Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒碳酸钠:电荷守恒cNa++cH+=2cCO32-+cHCO3-+cOH-上式中,阴阳离子总电荷量要相等,由于1mol碳酸根电荷量是2mol负电荷,所以碳酸根所带电荷量是其物质的量的2倍.物料守恒cNa+是碳酸根离子物质的量的2倍,电离水解后,碳酸根以三种形式存在所以cNa+=2cCO32-+cHCO3-+cH2CO3质子守恒水电离出的cH+=cOH-在碳酸钠水溶液中水电离出的氢离子以H+,HCO3-,H2CO3三种形式存在,其中1mol碳酸分子中有2mol水电离出的氢离子所以cOH-=cH++cHCO3-+2cH2CO3第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边.第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边.具体方法是,判断溶液你能直接电离出的离子是什么.然后选择能电离产生氢离子或者水解结合氢离子的离子为基准,用它和它电离或者水解之后的离子这里我称它为对比离子做比较,是多氢还是少氢,多N 个氢,就减去N倍的该离子对比离子浓度.少N个氢离子,就减去N倍的该离子对比离子.如碳酸氢钠溶液NaHCO3:溶液显碱性,所以把氢氧根离子浓度写在左边,其次.判断出该溶液直接电离出的离子是钠离子和碳酸氢根,而能结合氢离子或电离氢离子的是碳酸氢根.其次以碳酸氢根为基准离子因为碳酸氢钠直接电离产生碳酸根和钠离子,而钠离子不电离也不水解.减去它电离之后的离子浓度,加上它水解生成的离子浓度.便是:COH-=CH2CO3-CCO32-+CH+。
三大守恒电荷守恒基本看法化合物中元素正负化合价代数和为零指溶液一定保持电中性,即溶液中全部阳离子所带的电荷数等于全部阴离子所带的电荷数除六大强酸,四大外都,多元弱酸部分水解。
产物中有分步水解时产物。
拜见例题Ⅳ这个离子所带的电荷数是多少,离子前写几。
比方:Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)因为碳酸根为带两个单位的,所从前有一个2。
比方:在溶液中Ⅰ.CH3COONa:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)Ⅱ.Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)Ⅲ.NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)Ⅳ.Na3PO4:c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)电荷守恒定律物理学的基本定律之一。
它指出,对于一个,无论发生什么变化,此中全部电荷的代数和永久保持不变。
电荷守恒定律表示,假如某一地域中的电荷增添或减少了,那么必然有等量的电荷进入或走开该地域;假如在一个物理过程中产生或消逝了某种符号的电荷,那么必然有等量的异号电荷同时产生或消逝。
电荷守恒应用所谓电荷守恒是指溶液中全部阳离子所带的正电荷总数与全部阴离子所带的负电荷总数相等。
1.正确解析溶液中存在的阴阳离子是书写电荷守恒式的重点,需要联合电解质电离及盐类的水解知识,特别是对多级电离或多级水解,不可以有所遗漏。
如Na2CO3溶液中存在以下电离和水解均衡:Na2CO3==2Na++CO32;-CO32-+H2OHCO3-+OH;-HCO3—+H2OH2CO3+OH—;H2OH++OH—。
因此溶液中阳离子有:Na+、H+,阴离子有:CO32—、HCO3—、OH—。
2.联合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出:N(Na+)+N(H+)=2N(CO32—)+N(HCO3—)+N(OH—)3.将上式两边同时除以NA得:n(Na+)+n(H+)=2n(CO32—)+n(HCO3—)+n(OH—);再同时除以溶液体积V得:C(Na+)+C(H+)=2C(CO32—)+C(HCO3—)+C(OH—),这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式。
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,2.4g + 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。
质量守恒定律——元素守恒(表格题、元素守恒计算)一、单选题(共10道,每道10分)1.一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示,下列说法中正确的是( )A.表中的“待测”数据为8B.A、B为反应物,C、D为生成物C.参加反应的A物质的质量为37gD.C物质一定是化合物答案:D解题思路:质量守恒定律表格题的一般解题步骤为:①求待测值;②判断反应物和生成物;③结合选项分析。
A.根据质量守恒定律可知:反应前后物质的质量总和相等,则37+32+2+3=“待测”+0+66+3,求得“待测”数据为5,A错误。
B.根据“反应前后质量减小的是反应物,质量增大的是生成物”,判断出A、B为反应物,C 为生成物,D在反应前后的质量没变,有两种情况:①D与发生的反应没有关系;②D是催化剂,B错误。
C.根据表中数据,A在反应前后的变化量为32g,故参加反应的A的质量为32g,C错误。
D.由以上分析可知,A、B为反应物,C为生成物,则该反应为化合反应,故C一定是化合物,D正确。
故选D。
试题难度:三颗星知识点:质量守恒定律及其应用2.一定条件下,M、N、P、Q四种物质在一密闭容器内充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法中不正确的是( )A.该反应为分解反应B.N可能为该反应的催化剂C.该反应中,P、Q两种物质变化的质量比为9:8D.该反应中,一定有元素化合价改变答案:D解题思路:质量守恒定律表格题的一般解题步骤为:①求待测值;②判断反应物和生成物;③结合选项分析。
根据质量守恒定律可知:反应前后物质的质量总和相等,则3.4+0.8+64.6+0=0+X+66.4+1.6,求得X=0.8。
A.要判断反应类型,需判断反应物和生成物。
根据“反应前后质量减小的是反应物,质量增大的是生成物”,判断出M为反应物,P、Q为生成物,则该反应为分解反应,A正确。
B.N在反应前后的质量没变,有两种情况:①N与发生的反应没有关系;②N是催化剂。
取一定量Fe2O3与Al2O3的混合物,加入含溶质9.8g的稀硫酸,恰好完全反应。
原混合物中氧元素的质量是A.0.8gB.1.6gC.3.2gD.6.4g【答案】B、(2010.西城一模)有一在空气中暴露过的NaOH固体,经分析知其含水7.65%,含Na2CO34.32%,其余是NaOH。
若将此样品1g放入100g3.65%的稀盐酸中充分反应,残余的酸再用10g30.9%的NaOH溶液恰好完全中和。
将反应后的溶液蒸干,得到固体的质量是:A.5.85gB.4.52gC.2.62gD.1.33g【答案】A五、解题技巧计算1、守恒法例1某种含有MgBr2和MgO的混合物,经分析测得Mg元素的质量分数为38.4%,求溴(Br)元素的质量分数。
解析:在混合物中,元素的正价总数=元素的负价总数,因此,Mg原子数×Mg 元素的化合价数值=Br原子数×Br元素的化合价数值+O原子数×O元素的化合价数值。
解:设混合物的质量为100克,其中Br元素的质量为a克,则38.4/24×2=a/80×1+(100-38.4-a)/16×2a=40(克),故Br%=40%2.巧设数据法例2将w克由NaHCO3和NH4HCO3组成的混合物充分加热,排出气体后质量变为w/2克,求混合物中NaHCO3和NH4HCO3的质量比。
解析:由2NaHCO3=Na2CO3+H2O↑+CO2↑和NH4HCO3=NH3↑+H2O↑+CO2↑可知,残留固体仅为Na2CO3,可巧设残留固体的质量为106克,则原混合物的质量为106克×2=212克,故mNaHCO3=168克,mNH4HCO3=212克-168克=44克。
3.极植法例3取3.5克某二价金属的单质投入50克溶质质量分数为18.25%的稀盐酸中,反应结束后,金属仍有剩余;若2.5克该金属投入与上述相同质量、相同质量分数的稀盐酸中,等反应结束后,加入该金属还可以反应。
该金属的相对原子质量为()A.24B.40C.56D.65解析:盐酸溶液中溶质的质量为50克×18.25%=9.125克,9.125克盐酸溶质最多产生H2的质量为=0.25克。
答案:A由题意知,产生1克H2需金属的平均质量小于3.5克×4=14克,大于2.5克×4=10克,又知该金属为二价金属,故该金属的相对原子质量小于28,大于20。
4.十字交叉法例4取100克胆矾,需加入多少克水才能配成溶质质量分数为40%的硫酸铜溶液?解析:结晶水合物(CuSO4*5H2O)可看成CuSO4的溶液,其溶质质量分数为160/250×100%=64%。
解:设加水(溶质质量分数可看成0%)的质量为x,则5.估算法例5将13.2克可能混有下列物质的(NH4)2SO4样品,在加热的条件下,与过量的NaOH反应,可收集到4.3升NH3(密度为17克/22.4升),则样品中不可能含有的物质是()A.NH4HCO3、NH4NO3B.(NH4)2CO3、NH4NO3C.NH4HCO3、NH4ClD.NH4Cl、(NH4)2CO3解析:假设样品为纯(NH4)2SO4,则由(NH4)2SO4→2NH3可知,能产生4.48升NH3,大于4.3升。
因此样品中的杂质造成样品NH4+的含量小于纯(NH4)2SO4中NH4+的含量。
这就要求选项的两种物质中至少有一种物质的NH4+含量小于(NH4)2SO4中NH4+的含量,都大于是不可能的。
可将备选答案化学是变形后进行估算:NH4HCO3→(NH4)2(HCO3)2,NH4NO3→(NH4)2(NO3)2,NH4Cl→(NH4)2Cl2.部分“式量”:(HCO3)=122,(NO3)2=124,Cl2=71,CO3=60,而(NH4)2SO4中,SO4=96,故答案选D。
单选题(本大题共10小题,共100分)1.(本小题10分)一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示,下列说法中正确的是( )• A. 表中的“待测”数据为8• B. A、B为反应物,C、D为生成物• C. 参加反应的A物质的质量为37g• D. C物质一定是化合物核心考点: 质量守恒定律及其应用2.(本小题10分)一定条件下,M、N、P、Q四种物质在一密闭容器内充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法中不正确的是( )• A. 该反应为分解反应• B. N可能为该反应的催化剂• C. 该反应中,P、Q两种物质变化的质量比为9:8• D. 该反应中,一定有元素化合价改变核心考点: 质量守恒定律及其应用3.(本小题10分)将一定质量的X、Y、Z、W四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间,测得各物质的质量数据如下表,下列说法不正确的是( )• A. 表中的“待测”数据为2.6• B. X和Y是反应物,W一定是催化剂• C. Z物质中的元素种类一定等于X、Y两种物质中元素种类之和• D. 该反应中X、Y、Z三种物质的质量比为13:3:16核心考点: 质量守恒定律及其应用4.(本小题10分)某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表。
根据表中信息,判断下列说法正确的是( )• A. 该反应为分解反应• B. X中含有碳、氢、氧三种元素• C. 生成的CO2和H2O的分子个数比为1:2• D. 反应生成的CO2和H2O的质量比为45:36核心考点: 质量守恒定律及其应用5.(本小题10分)将一定量的乙醇(C2H6O)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2.6• 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9.6g,则无X生成核心考点: 质量守恒定律及其应用6.(本小题10分)现有一定质量的甲烷(CH4)不完全燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合气体75g,经测定混合气体中碳元素的质量分数为16%,则参加反应的甲烷的质量是( )• A. 16 g• B. 48 g• C. 59g• D. 64g核心考点: 质量守恒定律及其应用7.(本小题10分)在一硬质玻璃管中盛放着8gFe2O3,通入CO气体高温加热一段时间(发生反应的化学方程式为3CO + Fe2O32Fe + 3CO2),冷却后,测得玻璃管内固体物质的质量减少了2.4 g,则此时玻璃管内固体物质中铁元素的质量为下列的( )• A. 6.8g• B. 5.6g• C. 2.8g• D. 1.2g核心考点: 质量守恒定律及其应用8.(本小题10分)一定质量的铜粉和碳粉的混合物,在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量相等,则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为( )• A. 4:1• B. 2:1• C. 3:2• D. 1:1核心考点: 质量守恒定律及其应用9.(本小题10分)某氧化钙和碳酸钙的固体混合物中钙元素的质量分数为50%,将其高温煅烧至碳酸钙完全分解,称得剩余固体的质量为84g。
则生成CO2的质量为( )• A. 36g• B. 37g• C. 66g• D. 120g核心考点: 质量守恒定律及其应用将CO通入盛有12g Fe2O3的试管内,加热反应一段时间后,停止加热,继续通入CO至试管冷却,此时试管内残留固体质量为9.6g,则反应生成铁的质量为A.2.4gB.5.6gC.8.4gD.9.6g老师讲的时候在黑板上板书:2Fe-Fe2O3~3O112 48X 2.4求问这种解法是什么意思,为什么会跟氧原子有关系?例1、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2、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3、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。
【强化练习】1、1.6 g某物质在空气中完全燃烧后,生成4.4 gCO2和3.6 gH2O,请通过计算填空:①、该物质中含碳元素_________ g,含氢元素____________ g。
②、该物质中________(填“含”或“不含”)氧元素;若含有氧元素其质量为_________ g(若不含氧元素,此空不填)2、将8.3 g由Al、Zn两种金属组成的混合物加入到一定量的稀硫酸中,恰好完全反应,将反应后的溶液小心蒸干,得到无水固体27.5 g,则反应中消耗硫酸的质量为___________。