高中化学计算"守恒法"技巧讲解_
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高中化学计算技巧一、守恒法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】(NH4)2CO3=2NH3↑+H2O↑+CO2↑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为=24 ,混和气体密度与相同条件下氢气密度的比为=12 ,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,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。
难点突破丨高中化学解题技巧之守恒法最近很多同学都向化学姐提问有关高中化学习题解答技巧的,我在这里给同学们总结了很多化学习题常用的解题方法,通过习题的方法给同学们进行经典例题的分析,帮助同学们攻克化学习题。
今天化学姐给同学们先推荐一个方法,就是守恒法,希望同学们多做后面的练习,争取对这种方法熟练掌握。
高中化学解题方法技巧之——守恒法守恒法是高考中常考常用的一种解题方法。
系统学习守恒法的应用,对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。
●难点磁场请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。
现有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在540mL 2.00 mol·L-1的H2SO4溶液中,收集到标准状况下的气体8.96L。
已知混合物中,Fe、FeO、Al、Al2O3的质量分数分别为0.284、0.183、0.274和0.259。
欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀,至少应加入2.70mol·L-1的NaOH(aq)体积是________。
●案例探究[例题]将CaCl2和CaBr2的混合物13.400g溶于水配成500.00mL 溶液,再通入过量的Cl2,完全反应后将溶液蒸干,得到干燥固体11.175g。
则原配溶液中,c(Ca2+)∶c(Cl-)∶c(Br-)为A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶3∶2D.2∶3∶1命题意图:考查学生对电荷守恒的认识。
属化学教学中要求理解的内容。
知识依托:溶液等有关知识。
错解分析:误用电荷守恒:n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-),错选A。
解题思路:1个Ca2+所带电荷数为2,则根据溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数,知原溶液中:2n(Ca2+)= n (Cl-)+n (Br-)将各备选项数值代入上式进行检验可知答案。
答案:D●锦囊妙计化学上,常用的守恒方法有以下几种:1.电荷守恒溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
高中化学不得不学会的守恒法所谓守恒,就是指化学反应的过程中,存在某些守恒关系如质量守恒等。
应用守恒关系进行化学解题的方法叫做守恒法。
守恒法解题是化学解题的典型方法之一,是常用的、重要的解题技巧。
化学计算中常用到的守恒法有得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒、物料守恒。
应用守恒法解题,可使问题的化学内在关系更简捷地展现出来,简化解题过程,尤其是在解选择题时,可节省做题时间,提高解题速率。
一、原子守恒例1:将0.8molCO2完全通入1L1mol/LNaOH溶液中充分反应后,所得溶液中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为()A、3:1B、2:1C、1:1D、1:3解析:如根据化学反应方程式来进行计算,就必须先写出涉及到的两个化学反应方程式,然后再列方程组求算,很繁琐。
我们可以换个角度考虑问题,因为反应前后质量守恒,原子的种类及数目不会改变,所以在反应中钠离子与碳原子守恒。
假设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为X、Y,则根据碳原子守恒有X+Y=0.8mol,根据钠原子守恒有X+2Y=1mol,解之得X=0.6mol、Y=0.2mol故X:Y=3:1,选A。
例2:将一定量NaOH与NaHCO3的混合物A,放在密闭容器中加热,充分反应后生成气体V1L(V1≠0).将反应后的固体残渣B与过量盐酸反应,又生成CO2 V2L(气体体积在标况下测定)则(1) B的成分是()A、Na2CO3与NaOHB、Na2CO3与NaHCO3C、Na2CO3D、NaOH(2)A中 NaOH与NaHCO3共多少摩尔?NaOH与NaHCO3物质的量之比为多少?解析:对于(1)由题知固体加热产生的气体体积不为零,则可说明有CO2生成,即碳酸氢钠过量,因此所得固体只有碳酸钠。
对于(2),因固体只有碳酸钠则根据钠离子守恒可知,n(NaOH) +n(NaHCO3) =2n(Na2CO3)=2V2/22.4.又知经过充分反应后,碳酸氢钠中所含的碳元素全部被转化为二氧化碳,则由碳守恒可知n(NaHCO3) =n(CO2) =(V1+V2)/22.4,n(NaOH) =2V2/22.4-(V1+V2)/22.4=(V2-V1)/22.4 .n(NaOH)/ n(NaHCO3)=(V2-V1)/ (V1+V2)二、质量守恒例3:已知Q与R的摩尔质量之比为9:22,在反应X+2Y=2Q+R中,当1.6克X与Y完全反应后,生成4.4克R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为()A、46:9B、32:9C、23:9D、16:9解析:已知Q与R的摩尔质量比为9:22,结合方程式可以知道,反应生成的Q和R的质量比为18:22,也就是1.6克X与Y完全反应后,生成了4.4克R,同时生成了4.4×18÷22=3.6克Q,消耗Y的质量为3.6+4.4-1.6=6.4克。
高三化学 化学计算专题 守恒法 知识精讲一. 教学内容:化学计算专题 守恒法二. 教学要求:熟练运用守恒法解题,形成解题意识。
三. 知识分析:根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中最常用的一种方法。
守恒法的最基本原理为——质量守恒定律,并由此衍生出来: 一切化学变化中都存在的——微粒守恒 氧化还原反应中存在的——得失电子守恒化合物的化学式存在的——正、负化合价总数相等 电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒 下面我们就每种举例说明。
【典型例题】1. 元素守恒:[例1] 粗盐中含有+2Ca 、+2Mg 、-24SO 等杂质,取g 120粗盐溶于水过滤除去g 6不溶物,向滤液中依次加入过量的① L mol /1的氢氧化钠溶液mL 200;② g 56.4固体氯化钡;③ %8.31的碳酸钠溶液g 10,发现白色沉淀逐渐增多,过滤除去沉淀物,再加入过量的盐酸,使溶液呈酸性,加热蒸发得NaCl 晶体g 65.126,求粗盐中含NaCl 的质量分数。
解析:g 65.126NaCl 来自两方面:粗盐中原有NaCl ,除杂过程中产生的NaCl 。
根据+Na 守恒可知,后者NaCl 可由加入的32CO Na 和NaOH 来确定,即除杂中生成的NaCl 为:g g 21.155.58]210610%8.3112.0[=⨯⨯⨯+⨯。
所以粗盐中NaCl 为:%9.92%100120)21.1565.126(=⨯-答案:%9.92[例2] 现有2NO mol m 和NO mol n 组成的混合气体,欲用NaOH L mol a /溶液,使该混合气体全部转化成盐进入溶液,使混合气体全部转化成盐进入溶液,需用NaOH 溶液的体积是( )A.L a m B. L a m 32 C. L a n m 3)(2+ D. L a n m + 解析:2NO 与NaOH 溶液的反应为:O H NO NaNO NaOH NO 232223++=+O H NaNO NaOH NO NO 22222+=++ 在足量的NaOH 时,混合气体可全部被吸收转化成盐3NaNO 和2NaNO 。
高中化学质量的守恒计算题解题技巧高中化学中,质量的守恒计算题是一类常见且重要的题型。
掌握解题技巧对于学生来说至关重要,下面将通过具体例子,分析和说明这类题目的考点,并给出解题技巧。
首先,我们来看一个典型的质量的守恒计算题:【例1】一根木棍质量为100克,点燃后完全燃烧,生成的水和二氧化碳总质量为80克,求生成的二氧化碳的质量。
这是一个典型的燃烧反应题目,考察的是质量守恒定律。
解决这类题目的关键是找到反应物和生成物之间的质量关系。
在这个例子中,我们可以通过以下步骤解题:1. 确定反应物和生成物:题目已经明确给出,反应物是木棍,生成物是水和二氧化碳。
2. 确定反应物和生成物的质量关系:根据题目中的信息,反应物木棍的质量为100克,生成物水和二氧化碳的总质量为80克。
根据质量守恒定律,反应物的质量等于生成物的质量之和。
因此,反应物木棍的质量减去生成物水的质量,即为生成物二氧化碳的质量。
所以,生成的二氧化碳质量为100克 - 80克 = 20克。
通过以上步骤,我们可以得出结论:生成的二氧化碳的质量为20克。
接下来,我们再来看一个稍微复杂一些的例子:【例2】一瓶饮料质量为200克,其中含有20克的葡萄糖。
将饮料完全蒸发,葡萄糖完全分解生成二氧化碳和水,求生成的二氧化碳的质量。
这个例子考察的是物质的分解反应,并且在计算过程中涉及到葡萄糖的质量。
解决这类题目的关键是找到反应物和生成物之间的质量关系,并且注意计算过程中的细节。
在这个例子中,我们可以通过以下步骤解题:1. 确定反应物和生成物:题目已经明确给出,反应物是葡萄糖,生成物是二氧化碳和水。
2. 确定反应物和生成物的质量关系:根据题目中的信息,反应物葡萄糖的质量为20克。
根据分解反应的化学方程式,1摩尔的葡萄糖可以生成6摩尔的二氧化碳。
根据摩尔质量的关系,葡萄糖的摩尔质量为180克/摩尔,二氧化碳的摩尔质量为44克/摩尔。
所以,20克的葡萄糖可以生成20克/180克/摩尔 × 6摩尔 × 44克/摩尔 = 14.67克的二氧化碳。
化学计算技巧--守恒法的思维策略守恒法是中学化学计算中常用到的的一个基本方法,它包括元素的守恒,电子得失守恒等。
如果能用好守恒方法可以使思维变得清楚有序,计算变得简单明了。
对培养自己的思维能力和分析问题解决问题的能力大有裨益。
运用“守恒法”解题的思路一般是:采用元素守恒法,首先要确定相关的物质,然后找出始态物质和终态物质中某个元素的等量关系;采用电子守恒法,首先要找出氧化还原反应中得失电子的物质,再由氧化剂得到的电子等于还原剂失去的电子数的关系列出方程。
1将铁和三氧化二铁的混合物2.72 g ,加入50 mL 1.6 mol/L 的盐酸中,恰好完全反应,滴入KSCN 溶液后不显红色,若忽略溶液体积的变化,则在所得溶液中Fe 2+的物质的量浓为( )A.0.2 mol/LB.0.4 mol/LC.0.8 mol/LD.1.6 mol/L2. 把过量的Fe 粉投入到FeCl 3和CuCl 2组成的混合溶液中,充分搅拌,反应后过滤、干燥,称得不溶性物质的质量与加入铁粉的质量相等。
求混合物中FeCl 3和CuCl 2的物质的量之比是多少?3. 已知NO 2与NaOH 溶液反应:3NO 2+2NaOH=2NaNO 3+NO +H 2O ,NO 和NO 2可一起与NaOH 溶液作用NO NO 2NaOH 2NaNO H O 222++=+现欲用V L 某烧碱溶液使由nmol NO 和m mol NO 2组成的混合气体中的氮全部进入溶液中,NaOH 溶液的物质的量浓度至少为多少?4.把2.56g 纯铜放入盛有一定量浓HNO 3的大试管中,立即发生化学反应,当铜反应完毕后,共生成气体1.12L (标况),计算此反应中耗用HNO 3的物质的量是多少?5.将7.28g Fe 溶于过量的稀H 2SO 4中,在加热的条件下,用2.02gKNO 3去氧化溶液中Fe 2+,待反应完全后,剩余Fe 2+还需0.4mol/L KMnO 4溶液25mL 才能完全氧化,已知其反应方程式为:5FeM nO 8HM n5Fe4H O 24232+-+++++=++。
高考化学守恒法的应用技巧金点子:“守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中,它既可使繁乱的问题化难为易,又可使复杂的计算化繁为简,因而备受广大中学生的青睐。
但在使用中,由于对题意理解不清、条件分析不透,也时常出现滥用守恒的现象,故正确把握守恒原理,学会守恒方法,是高考化学解题之必备。
守恒法包括:元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。
1.在化学反应前后,物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒,这就是元素守恒。
如在复杂的变化过程中,能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题,不仅思路清晰,而且计算简便。
2.根据电解质溶液总是呈电中性,从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。
3.在氧化还原反应中,还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等,这是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。
4.质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中(核反应除外),如反应前后物质的质量守恒,反应过程中催化剂的质量守恒,溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。
经典题:例题1 :(2001年全国高考)在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24molK2SO4的营养液。
若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)()A.2、64、24 B.64、2、24 C.32、50、12 D.16、50、24方法:利用元素守恒求解。
捷径:先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl—、SO42—、物质的量,再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl—、SO42—物质的量。
若与题干中的数值一致,即为选项。
如题干中NH4+ 50 mol;K+:16+24×2=64(mol);Cl—:50+16=66(mol),SO42—:24mol。
选项B,NH4+:2+24×2=50(mol),K+:64mol、Cl—:64+2=66(mol),SO42—:24mol,与题干相符,选项B正确。
高中化学质量守恒化学计算化学反应中的质量守恒法则是指在一个封闭系统中,反应前后所涉及的物质质量总和保持不变。
根据质量守恒法则,化学计算就可以解决许多实际中的问题,比如反应物的计量关系、产物的预测和反应过程中物质的转化率等等。
本文将介绍高中化学中常见的质量守恒化学计算方法。
一、化学计算的基本原理化学计算的基本原理是基于质量守恒法则,使用化学方程式和物质的计量关系进行计算。
化学方程式描述了反应物和产物之间的摩尔比例关系,通过化学方程式可以得到反应物和产物的摩尔数之间的关系。
根据这个关系,我们可以计算出任意一种物质的质量或摩尔数。
二、摩尔质量的计算在化学计算中,摩尔质量是一个重要的概念。
摩尔质量也称为相对分子质量、相对原子质量或者相对分子质量,用符号M表示。
摩尔质量的单位是克/摩尔。
计算摩尔质量的公式为:摩尔质量 = 质量 / 物质的摩尔数。
根据元素的相对原子质量和化学方程式中的系数可以计算出化合物的摩尔质量。
三、质量与摩尔的转化在化学计算中,质量与摩尔之间可以通过摩尔质量进行转化。
根据质量和摩尔数的关系,可以使用以下公式进行转化:质量 = 摩尔数 ×摩尔质量摩尔数 = 质量 / 摩尔质量四、反应物质量计算在一个化学反应中,已知反应物的摩尔数和摩尔质量,可以通过计算来确定反应物的质量。
假设反应物为A,其摩尔数为n,摩尔质量为M。
反应物质量的计算公式为:质量A = n × M。
五、产物质量计算同样地,在一个化学反应中,已知产物的摩尔数和摩尔质量,可以计算出产物的质量。
假设产物为B,其摩尔数为n,摩尔质量为M。
产物质量的计算公式为:质量B = n × M。
六、反应限量计算反应物质量计算中,还需要考虑限量反应的情况。
限量反应是指在反应中所需的物质不足以完全消耗其它反应物的情况。
在进行质量计算时,需要先确定限量反应和过量反应。
以限量反应物为基准,根据化学方程式中的摩尔比例关系计算出产物的摩尔数和质量。
高中化学计算"守恒法"技巧讲解_
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。
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。
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。
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。
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:Cu、Cu2O和CuO组成的混合物,加入
100Ml0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到
224mLNO气体(标准状况)。
求:
(1)写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式。
(2)产物中硝酸铜的物质的量。
(3)如混合物中含0.01moLCu,则其中Cu2O、CuO 的物质的量分别为多少?
(4)如混合物中Cu的物质的量为X,求其中Cu2O、CuO的物质的量及X的取值范围。
【分析】本题为混合物的计算,若建立方程组求解,则解题过程较为繁琐。
若抓住反应的始态和终态利用守恒关系进行求解,则可达到化繁为简的目的。
(1)利用电子守恒进行配平。
3Cu2O+14HNO3==6Cu(NO3)2 + 2NO +7H2O
(2)利用N原子守恒。
n(HNO3)== 0.06mol,n (NO)== 0.01mol,
则n(Cu(NO3)2)==(0.06-0.01)/2=0.025mol
(3)本题混合物中虽含有Cu、Cu2O和CuO三种物质,但参加氧化还原反应的只有 Cu、Cu2O,所以利用电子守恒可直接求解。
转移电子总数:n(e-)= n(NO) 3==0.03mol
Cu提供电子数:0.01 2=0.02mol
Cu2O提供电子数:0.03-0.02=0.01mol n(Cu2O)
=0.01/2=0.005mol
n(CuO)=0.0025-0.01-0.005 2=0.005mol
(4)根据(3)解法可得n(Cu2O)=0.015-Xmol n (CuO)=X-0.005mol。
根据电子守恒进行极端假设:若电子全由Cu提供则n(Cu)=0.015mol;若电子全由Cu2O提供则n
(Cu2O)=0.015mol,则n(Cu2+)==0.03mol大于了0.025mol,说明n(Cu)不等于0,另根据n(CuO)=X-0.005mol要大于0可得n(Cu) 0.005mol。
所以
0.005mol n(Cu) 0.015mol。