二.原子守恒法.doc

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1、二、原子守恒法在某些复杂多步的化学反应中，某些元素的质量或浓度等没有发生变化。因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑原子守恒法。例1．38.4mg铜跟适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL（标准状况）。反应消耗的HNO3物质的量可能为A．1.6×10－3molB．2.0×10－3molC．2.2×10－3molD．2.4×10－3mol解法一：常规方法：书写化学方程式，然后列式计算。设生成NO2、NO分别为xmol、ymol。已知Cu的相对原子质量为64Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3

2、)2+2NO2↑+2H2O1420.5xmol2xmolxmol3Cu+8HNO3(稀)==3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3821.5ymol4ymolymol由已知条件列二元一次方程组：0.5x+1.5y=x+y=解得，x=0.9×10－3moly=0.1×10－3mol反应中消耗的HNO3：2x+4y=2×0.9×10－3mol+4×0.1×10－3mol=2.2×10－3mol所以，答案为C。解法二：原子守恒法经分析Cu与HNO3反应生成了Cu(NO3)2和NOx，在反应中HNO3所起的作用有2种，一

3、种是酸，另一种是氧化剂，由N原子守恒列出：Cu——Cu(NO3)2——2HNO3（酸）NOx——HNO3（氧化剂）11211mol1.2×10－3molmol1×10－3mol反应中共消耗HNO3：1.2×10－3mol+1×10－3mol=2.2×10－3mol。所以答案为C。例2.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2mol/L的盐酸中后，多余的盐酸用1.0mol/LKOH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

4、克（B）3.725克（C）0.797克（D）2.836克[解析]本题化学反应复杂，数字处理烦琐，但若根据Cl-守恒，便可以看出：蒸发溶液所得KCl固体中的Cl-，全部来自盐酸中的Cl-，即：生成的n（KCl）=n（HCl）。m（KCl）=0.025L×2mol/L×74.5g/mol=3.725g答案为（B）例3.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，

5、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4．现有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物，将它完全溶解在540mL2.00mol·L－1的H2SO4溶液中，收集到标准状况下的气

6、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（）A、800mLB、480mLC、960mLD、600mL答案：800mL提示：根据Na原子守恒和SO42-守恒得如下关系：2NaOH~Na2SO4~H2SO4则：n(NaOH)=2n(H2SO4)c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=2c(H2SO4)·V[H2SO4(aq)]V[NaOH(

7、aq)]可求。例5.28gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200g质量分数为36.5%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终所得固体质量为（）。8A.8gB.11.7gC.15.3gD.无法计算分析此题涉及反应较多，不论是混合物中的哪一种物质与盐酸反应，生成的溶液中的溶质都是NaCl，蒸干溶液，最终所得固体为NaCl。可根据氯元素守恒建立关系：NaCl~HCl58.536.5m200g×36.5℅解得m=11.7g。例6.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

8、V1L（V1≠0）.将反应后的固体残渣B与过量盐酸反应，又生成CO2V2L（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