高中化学守恒法

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1、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

2、或稀释溶液或浓缩溶液（溶质难挥发）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NO2、O2、NH3的混合气体26.88L通过稀H2SO4后，溶液质量增加45.7g，气体体积缩小为2.24L。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（气体均在标准状况下测定）A．40.625B．42.15C．38.225D．42.625[解析]将混合气体通过稀H2SO4后，NH3被吸收。NH3+H2O==NH3·H2O2NH3·H2O+H2SO4==(NH4)2SO4+2

3、H2O而NO2和O2与水接触发生如下反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO反应①2NO+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2.24L，其质量为m(NO)。m(NO)==n·M==×30g/mol==×30g/mol==3.0g由质量守恒定律，混

4、合气体的质量m(总)为：m(总)==45.75g+3.0g==48.75g而混合气体的物质的量n，n======1.2mol由摩尔质量M计算公式：M======40.625g/mol而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，则答案为A。例2：铁有可变化合价，将14.4gFeC2O4(草酸亚铁)隔绝空气加热使之分解，最终可得到7.6g铁的氧化物，则该铁的氧化物组成可能为A．FeOB．Fe3O4C．FeO·Fe3O4D．Fe2O3[解析]已知Fe、C、O的相对原子质量分别为56、12、16，FeC2O4中含铁元素的质量：m(Fe)====5.6g将FeC2O4隔绝

5、空气加热，使之分解得铁的氧化物，设为FexO4。在加热过程中，铁元素没有损耗，铁元素的质量是不变的。由“质量守恒法”，在FexO4中m(Fe)仍为5.6g，则m(O)==7.6g－5.6g==2.0g。据物质的量（n）与质量（m）、摩尔质量（M）之间公式，又据（N1、N2代表微粒个数）则，答案为C。132利用浓缩溶液前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例3：KOH溶液中溶质的质量分数为14%，加热蒸发掉100g水后变成溶质质量分数为28%的KOH溶液80mL，则后者溶液的物质的量浓度可能是A．6mol/LB．6.75mol/LC．6.25mol/LD．5.5

6、mol/L[解析]KOH为难挥发性物质，在加热蒸发KOH溶液过程中，KOH的质量不变。设原溶液的质量为m(原)，据质量守恒规律，列出加热蒸发前后KOH质量不变的式子：m(原)×14%==[m(原)－100g]×28%解得m(原)==200g再由公式：，求解。公式中c—溶质的物质的量浓度，n—溶质的物质的量，V—溶液的体积（已知V=80mL=0.08L），m—质量，M—摩尔质量[M(KOH)=56g/mol]则：，所以答案为C。3利用稀释前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例4：用98%（密度为1.84g/cm3）的浓H2SO4配制200g20%的稀H2SO4

7、，需这种浓度的浓H2SO4A．40.8gB．40.8mLC．22.2mLD．20mL[解析]在由浓溶液稀释而配制溶液的过程中，H2SO4溶质的质量是不变的，设浓H2SO4的体积为V，据ρ=公式，由质量守恒定律列出H2SO4质量守恒的式子：V1×1.84g/cm3×98%==200g×20%解得V1==22.18mL≈22.2mL需这种浓度的浓H2SO4：m=ρV=1.84g/cm3×22.18mL=40.8g所以答案为C。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1.反应A+3B=2C,若7gA和一定量B完全

8、反应生成8.5gC，则A、B、C的相对分子质量之比为（）。A、14