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《化学计算归纳整合：1.1 守恒法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、此法在化学计算中应用也很广泛，用此法可以求元素的相对原子质量、物质的相对分子质量、分子式、混合物的组成以及进行溶解度、溶液浓度等方面的计算。此法推广：由甲状态→乙状态（可以是物理变化或化学变化）中，总可以找到某一物理量，其值在变化前后不发生变化。利用物理量的不变性列出等式而解题称为广义守恒法。在状态改变过程中，其总值可以不变的物理量有：质量、化合价、物质的量、电荷、体积、浓度等。利用守恒法解题的关键是：巧妙地选择两状态中总值不发生改变的物理量，建立关系式，从而简化思路，使解题达到事半功倍的效果。[例]30mL一定浓度的硝酸溶液与5.12g铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.
2、24L,则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为A.9mol/LB.8mol/LC.5mol/LD.10mol/L解法一:题目中未指明硝酸是浓或稀,所以产物不能确定(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,设参与反应(1)的Cu为xmol,则反应生成的NO气体为2/3xmol,反应消耗的硝酸为8/3xmol,再设参与反应(2)的Cu为ymol,则反应生成的NO2气体为2ymol,反应消耗的硝酸为4ymol,从而可以列出方程组:(x+y)×64=5.12……①[(2/3)x+2y]22.4=2.2
3、4……②,求得x=0.045mol,y=0.035mol,则所耗硝酸为8/3x+4y=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,选A.解法二:根据质量守恒定律,由于铜片只与硝酸完全反应生成Cu2+,则产物应为Cu(NO3)2,且其物质的量与原来的铜片一样,均为5.12/64=0.08mol,从产物的化学式Cu(NO3)2可以看出,参与复分解反应提供NO3-的HNO3有2×0.08=0.16mol;而反应的气态产物,无论是NO还是NO2,每一个分子都含有一个N原子,则气体分子总数就相当于参与氧化还原反应的HNO3的物质的量,所以每消耗1molHNO3都产生2
4、2.4L气体(可以是NO或NO2甚至是两者的混合物),现有气体2.24L,即有0.1molHNO3参与了氧化还原反应,故所耗硝酸为0.16+0.1=0.26mol,其浓度为(0.26/0.03)mol/L,在8-9之间,选A.从以上两种方法可以看出,本题是选择题,只要求出结果便可,不论方式及解题规范,而此题的关键之处在于能否熟练应用质量守恒定律,第二种方法运用了守恒法,所以运算量要少得多,也不需要先将化学方程式列出,配平,从而大大缩短了解题时间,更避免了因不知按哪一个方程式来求硝酸所导致的恐慌.任何化学反应过程中都存在着某些守恒关系如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒等，所谓“守恒法”解
5、题就是以某种守恒作为依据，寻找某种恒等关系解题的基本思路。其特点是可以避开某些繁琐的中间过程，避免书写复杂的化学反应方程式，提高解题速度和准确度。守恒法解题的关键是寻找守恒关系，列代数方程式求未知数。（一）、原子守恒法其依据是化学变化过程中原子数不变，在多步化学反应中，硫酸、硝酸、镁铝的有关的计算中，盐类水解以及有机物混合的燃烧计算中得到应用。【例1】有一块铁铝合金,溶于足量盐酸中,再用足量KOH溶液处理,将产生的沉淀过滤,洗涤,干燥,灼烧使之完全变成红色粉末,经称量,发现该红色粉末和原合金质量恰好相等,则合金中铝的质量分数为A.70%B.52.4%C.47.6%D.30%解析：本题求
6、混合金属的组成,只有一个"红色粉末与原合金质量相等"的条件,用普通方法不能迅速解题.根据化学方程式,铝经两步处理后已在过滤时除去,可用铁原子守恒建立关系式:Fe--FeCl2--Fe(OH)2--Fe(OH)3--(1/2)Fe2O3,再由质量相等的条件,得合金中铝+铁的质量=氧化铁的质量=铁+氧的质量,从而可知,铝的含量相当于氧化铁中氧的含量,根据质量分数的公式,可求出其含量为:[(3×16)/(2×56+3×16)]×100%=30%.选D【例2】将一定量的铁粉和9克硫粉混合加热,待其反应后再加入过量盐酸,将生成的气体完全燃烧,共收集得9克水,求加入的铁粉质量为A.14gB.42g
7、C.56gD.28g解析：题目中未指明铁粉的量,所以铁粉可能过量,也可能不足,则与硫粉反应后,加入过量盐酸时生成的气体就有多种可能:或者只有H2S(铁全部转变为FeS2),或者是既有H2S又有H2(铁除了生成FeS2外还有剩余),所以只凭硫粉质量和生成的水的质量,不易建立方程求解.根据原子守恒:(1)Fe--FeS(铁守恒)--H2S(硫守恒)--H2O(氢守恒),(2)Fe--H2(化学方程式)--H2O(氢定恒),从而得知,无论铁参与了哪一
