专题10 守恒法在中学化学计算中的应用（讲解）-2019年初中升高中化学衔接教学案

专题10 守恒法在中学化学计算中的应用 一切物质的组成与转化均遵循着“守恒”规则，守恒关系不随微粒的组合方式或转化历程而改变。因此解题时可不追究中间过程，直接利用守恒关系列出等式求解或观察估算。但是，有些题目中的守恒关系不明显，解题时要善于发现题中特有的“恒等关系”，有时还需打破常规思维才能挖掘隐含关系。守恒法的主要类型有： 一、质量守恒 典例1在一密闭容器中有X、Y、Z、W四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法中正确的是（） 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 8 10 1 21 反应后的质量/g 0 21 待测 9 A．反应后Z的质量为9g                  B．反应中Y与W发生改变的质量比为1：1 C．反应生成Y的质量为11g           D．Z在该反应中作催化剂 二、化合物中元素正负化合价总数相等（化合价守恒） 典例2生活中，菠菜和豆腐不宜同时食用，容易形成不溶性草酸钙（CaC2O4）在体内形成结石。草酸钙中碳元素的化合价是（　　） A．+2 B．+3 C．+4 D．-2 三、电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等（电荷守恒） 溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。即：阳离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和。 典例3溶液中存在有五种离子，其中各离子个数比Cl－∶SO42－∶Fe3+∶K+∶M＝2∶3∶1∶3∶1， 则M为 　　　　　　　　　　　　（　　） A．CO32－ B．Mg2+ C．Na+ D．Ba2+ 典例4（2017海南）在酸性条件下，可发生如下反应：+2M3++4H2O=+Cl-​+8H+，中M的化合价是 A．+4 B．+5 C．+6 D．+7 四、化学反应前后同种元素的原子个数相等（原子守恒） 典例5向一定量的FeO、Fe、FeO的混合物中加入100 mL 1 mol·L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）的气体，在所得溶液中经检验无Fe。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是 A. 11.2g B. 5.6g C. 2.8g D. 无法计算 典例6宝钢湛江钢铁基地项目位于湛江市东海岛，2015年11月一号高炉点火生产钢铁。在炼铁工业中，常用石灰石将铁矿石中的杂质二氧化硅转化为炉渣除去，发生反应的化学方程式为：CaCO3+SiO2X+CO2↑，其中X的化学式是（ ） A．CaSiO4 B．Ca2SiO3 C．CaSi2O3 D．CaSiO3 五、氧化还原反应中得失电子相等（电子守恒） 化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂 所失电子总数。 典例7在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72-和Pb2+，则与1molCr3+反应所需的PbO2 物质的量是： A.3.0mol B.1.5mol C.1.0mol D. 0.75mol 六、溶液稀释、浓缩、混合前后溶质质量或物质的量相等（溶质守恒） 典例80℃时，对100g5%的食盐溶液做如下处理，求所得溶液溶质的质量分数（假设每次增加的溶质都完全溶解，列式计算，结果保留一位小数） （1）蒸发20g水后，溶质的质量分数为多少？ （2）增加10gNaCl后，溶质的质量分数为多少？ 课后练习 1、在臭氧发生器中装入100 mL O2，经反应3O2===2O3，最后气体体积变为95 mL(体积均为标准状况下测定)，则反应后混合气体的密度为________g·L－1。 2、有一块铝、铁合金，溶于足量的盐酸中再用过量的NaOH溶液处理，将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧，完全变成红色粉末，经称量红色粉末和合金质量恰好相等，则合金中铝的质量分数为(　　) A．60% B．50% C．40% D．30% 3、由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH＝1，c(Al3＋)＝0.4 mol·L－1，c(SO)＝0.8 mol·L－1，则c(K＋)为(　　) A．0.15 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.3 mol·L－1 D．0.4 mol·L－1 4、导悟5 Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物