内容正文:
化学计算的常用方法
【方法与规律】
一、守恒法(化学计算的核心方法)——化学反应中的守恒关系有:质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒
守恒法是一种整合的思维方法,运用守恒定律,不纠缠过程细节,只考虑反应体系中研究对象化学量的始态和终态(如反应中的原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、化合价升降守恒、能量守恒等)或相互间的关系(如化合物中的化合价规则,电解质溶液中的电中性原则等),从而达到速解、巧解化学试题的目的
1.原子守恒(质量守恒):依据化学反应的实质是原子的重新组合,反应前后各原子的种类和数目保持不变
(1)宏观特征:反应前后质量守恒
(2)微观特征:反应前后某原子(或原子团)个数(或物质的量)守恒
(3)应用:以此为基础可求出与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数量(如质量或物质的量)
【对点训练1】
1.一定量Na2O、Na2O2、NaOH的混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应,蒸干溶液,最终得固体的质量为( )
A.8g B.15.5g C.11.7g D.无法计算
2.把18.5 g由Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的固体混合物溶于水可形成200 mL c(Na+)为0.75 mol·L-1的溶液。则将上述固体混合物用酒精灯加热至恒重,残留固体物质的质量为( )
A.5.3 g B.7.95 g C.8.4 g D.10.6 g
3.把7.4gNa2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水,配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6 mol·L-1,若把等质量的混合物加热到恒重时,残留物的质量为( )
A.3.18 g B.2.12 g C.5.28 g D.4.22 g
4.NaHCO3和Na2CO3的混合物10g,溶于水制成200mL溶液,其中c(Na+)=0.50 mol·L-1。若将10g的这种混合物,加热到质量不变为止,减少的质量为( )
A.5.3 g B.4.7 g C.5.0 g D.4.0 g
5.28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g C.80 g D.160 g
6.将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100 mL 0.05 mol·L-1的盐酸中,然后向其中加入NaOH溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀,消耗NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.2 mol·L-1 C.0.05 mol·L-1 D.无法计算
7.由CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g,加入500 mL某浓度盐酸中,混合物完全溶解,当再加入250 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液时,得到的沉淀最多。该盐酸的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.1.0 mol·L-1 C.2.0 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1
8.有一固体苛性钠样品4g,经空气中放置数日后,部分发生了潮解和变质。今将该变质后的样品全部与足量的盐酸反应后,把溶液蒸干,得到固体的质量为多少克?
9.有一空气暴露过的NaOH固体,经分析知其含H2O 7.65%、含Na2CO3 4.32%,其余是NaOH。若将1g该样品放入含有HCl为3.65g盐酸中使其充分反应后,残酸再用2%的NaOH溶液恰好中和,蒸干溶液后所得固体质量为多少克?
10.4.6 g钠在空气中久置,最终得到Na2CO3的质量是为多少克?
2.得失电子守恒: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
(1)计算依据:对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果
(2)守恒法解题的思维流程
①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物
②列出一个原子或离子的化合价的变化 (注意化学式中粒子的个数)
③根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式
在氧化还原反应中,转移的电子数=n(氧化剂)×变价原子个