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《2019年高考化学一轮复习专题24守恒思想在化学中的应用——守恒法解题技巧教学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题2.4守恒思想在化学中的应用一一守恒法解题考情解读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.“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些特定关系为依据,从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应等式关系解题的一种思想方法。2.运用守恒法可以避开复杂的反应和中
2、'可过程,直接寻找始态和终态中特有的守恒关系,能更快、更便捷地解决问题,提高解题的速度和准确度。3.中学常见的
3、守恒问题有三种:质量守恒、电荷守恒、电子守恒。重点知识梳理一、质量守恒:反应物减少的总质量二生成物增加的总质量。在一些物理变化屮也存在质暈守恒,如溶液在稀释或浓缩过程中,原溶质质量在稀释或浓缩后不变(溶质不挥发、不析出)。在化学反应过程中找准反应前后的质量关系,利用不变量可快速求解。【例1】在臭氧发生器中装入100mLO2,经反应302=20“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g・「。【解析】根擔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WOmLOi的质量。则反应后
4、混合气体的密度为:p=[(0.1L-22.4Lmol1)x32gL«1.5gL"。【答案】1.5o2•原子守恒:抓住初始反应物和最终生成物中某一原子(或原子团)不变,找到等量关系进行求解。【变式探究】有一在空气屮暴露过的KOH固体,经分析知其内含水7.12%,K2C032.88%,K0H90%,若将此样品1g加入到46.00mL的1mol・广盐酸中,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克。【解析】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KC1,英C1全部来自于盐
5、酸中的C1,在整个过程中C1守恒。即/7(KC1)=z?(HC1);故/»(KC1)=O.046LX1mol•L_,X74.5g•mo「=3.427go【答案】3.427o二、电子守恒:氧化还原反应屮,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)。在解题中找到最终化合价升高的和降低的物质,列等式求解。【例2】1.92g铜投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,用试管收集生成气体颜色越来越浅,共收集到672讥气体(标准状况下),将盛有此气体的试管倒扣在水中,通入氧气恰好使
6、气体完全溶解在水中,则需要标准状况下的氧气体积为()。A.504mLB.168mLC.336mbD.224mL【解析】分析各物质的始态和终态,6的化合价升高,始态时是硝酸、终态时还是硝酸,所以硝酸的化合价没有变化,化合价降低的是5CU共失去了(1.92g切gmol・i)x2=0.06m&的电子,根据得失电子守恒,那么^(02)-22.4molL4x4=0.06mol,故珂O2)=0336L。【答案】Co【变式探究】硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0mL0.liiiol/LNa2S203溶液恰好把224mL(标准状况
7、)CL完全转化为CL离子,则S2O/一将转化成()A.S2"B.SC.SO?"D.SO/—【答案】D【解析】根据氧化还原反应的得失电子数守恒可知,反应中氯气所获得的电子的物质的量与硫代硫酸钠屮硫失去的电子的物质的量相等。设硫的最终价态为x价。则有(0.224L/22.4L-mol_1)X2=0.025LX0.lmol/LX2X(x~2),解得x=6,故选D。三、电荷守恒: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
8、和)在数值上相等,主要在以下两个方面应用。1•离子方程式中,常用于离子方程式正误判断及书写。【例3】在一定条件下,R0厂与「发生反应的离子方程式如下:R03n_+6r+6H+=R+3L+3H,0,R中的刀为o【解析】解法①,依据得失电子守恒,T化合价总共升高6,所以R降低6价变为-1价,所以R中的R元素的化合价是+5,刃为1;解法②依据电荷守恒,反应后电荷总数为-1,所以-卅(T)X6+(+l)X6二-1,〃为1。【答案】lo2.溶液呈电屮性【变式探究】将NaCl和NaBr混合物mg溶于水后,向所得溶液屮通入足量Cl
9、2,反应后将溶液蒸干得固体(m-2)g,则通CI2前原溶液中N『、Cl、Br的物质的量之比不可能为()A.4:3:lB.3:3:lC.3:2:1D.3:1:2【解析】如果读题之后日上按已知数据列式计算,实际上陷入命题者设墨的圈套。通过虚设数据,本题貌似计算题,实际上考查的是电荷守恒原理。即溶液中阳离子所带的正电荷等于阴离子所带的负电荷:n(Na