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1、高考中有关守恒法解题探析2008-04-2910:24:33在近年高考试题中,冇-•类是根据质量、电子、静电荷守恒等解决一些计算问题的考题,这是高考中的一个热点,用守恒法解题,可人人简化解题的过程,提高解题速度,还可以在教学过程中优化学生的思维过程。现通过下面的例题由浅入深的作一个探析,仅供参考。一、质量守恒解题质量守恒原理可以理解成:化学反应前后的反应物和生成物的总质量不变,反应中各元素质量不变,各元素原子的数目、质量不变,即元素质量守恒和原子守恒。例1:(2007年广东省21题第(1)小题)(元素质量守恒解题(1)、欲制备10.7gNH4Cl,理论上需NaClgo解析:根
2、据氯元素守恒可列关系求:m(NaCl)=10.7gX58.g/mol53.5g/mol=ll.7g例2:(原子守恒解题)用2L1.Omol/L的NaOlI溶液吸收了标况下的C02气体33.6L,则所得溶液中C032-和IIC03-物质的量Z比是多少?解析:设生成的Na2C03为xmol,NaHC03为ymol根据钠原子守恒,得:2x+y=2Xl.0碳原子守恒,得:x+y=33.64-22.4解得x=0.5Y=1则溶液中C032-和HC03■物质的量之比为1:2二、电子守恒解题:在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,利用这个特点可根据电子守恒列等式解题。例1(
3、2007.宁夏)隅铁粉与含彳j1I2S04的CuSOd溶液完全反应后,得到ag铜,则参与反应的CuS04与II2S04的物质的量之比为()A.1:7B.7:1C.7:8D.8:7解析:可设参加反应的H2S04的物质的量为x,则根据电子得失守恒冇a/56X2=a/64X2+2X,求得X=a/448,则参加反应的CuS04和II2S04的物质的量Z比为a/64:a/448=7:1,故选B三、离子守恒法解题在某些复杂多步的化学反应中,若反应前后某种离子的量没有发生变化,计算过程中不需耍依据化学反应方程式,只需找到起始和终止时离子的对应关系,就可计算出结杲。例1:粗食盐中含有Ca2+
4、、Mg2+、S042-等离子,取120gffl盐溶于水,过滤除去6g不溶物,向滤液中依次加入过量为lmol・I-lNaOH溶液200ml,4.56g固体BaCl2,31.8%的Na2CO3溶液lOg,发现口色沉淀逐渐增多,过滤除去沉淀物,再加入过量的盐酸使溶液呈酸性,加热蒸干得NaCl晶体126.65g,求粗盐中NaCl的质量分数?解析:此题若按题中各步反应一一计算,相当繁杂,如按Na+守恒:最后所得NaCl晶体126.65g应来自于粗盐及除杂过程中所生成的NaCl,而生成的NaCl可直接由加入的NaOH和Na2CO3來确定,即除杂过程中所生成的%C1为:mNaCl=(0.2
5、LXlmol•l-l+10gX31.8%106g/mol)X58.5g/mol=15.21g则粗盐中NaCl的质量分数为:126.5g-15.21gl20g=92.9%四、电荷守恒:对于电解质溶液来说,溶液中阴离子所带负电荷总数与阳离子所带正电荷总数相等,整个溶液不显电性,即电荷守恒,电荷守恒关系是我们平时解题时经常用到的关系,列电荷守恒关系式时,要把溶液中存在的所冇阴、阳离子考虎在内,且离子前面的数值与离子所带电荷数相同,依此可解题。例1:(2006全国II)(电荷守恒解题)某氯化镁溶液的密度为1.18g・cm-3,其屮镁离子的质量分数为5.1%,300mL该溶液中Cl-的
6、物质的量约等于().A、0.37moiB.0.63molC.0.74molD.1.5mol解析:因n(Mg2+)=300molXl.18g.cm-3X5.l%24g/mol^0.75mol,由电荷守恒得n(Cl~)=2n(Mg2+)=2X0.75mol=l.5mol,故选B.例2:(2007江苏15题)(电荷守恒等知识的综合运用)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是().A.0.linol・L-1HC00II溶液中:c(IIC00-)+c(0H-)=c(H+)B.1L0.lmol・L-lCuSO4・(NH4)2SO4・6H20的溶液屮:c(S042-)>c(NH4+))>c(
7、Cu2+)>c(H+)>c(0H-)C.0.lmol・L_NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)=c(IIC03-)+c(CO32-)+c(OH—)D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(0H-)解析:A项中的等式是电荷守恒式,正确。B项中由于NH4+水解,所以c(SO42-)>c(NH4+),水解是个微弱过程,溶液呈酸性,所以c(Cu2+)>c(H+)>c(0H-),B正确。0.lmol-L-lNaHC0