专题突破(三) 重要的化学计算方法——守恒法（教参）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第一册化学同步课件及教参（人教版）

专题突破(三)　重要的化学计算方法——守恒法 所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子所带正负电荷总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等；几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。 一、氧化还原电子得失守恒 【例1】 羟胺(H2NOH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25 ml 0.049 mol/L的羟胺酸性溶液与足量的Fe2(SO4)3溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋恰好与24.50 mL 0.02 mol/L的酸性KMnO4完全反应：10FeSO4＋2KMnO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋2MnSO4＋8H2O，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是(　B　) A．N2 B．N2O C．NO D．NO2 【解析】 Fe2(SO4)3被羟胺还原为FeSO4，又被酸性KMnO4氧化为Fe2(SO4)3，相当于未参加氧化还原反应。还原剂是羟胺，氧化剂是酸性KMnO4。羟胺中氮元素反应前化合价为－1价，设反应后化合价为n，有25×0.049×(n＋1)＝24.50×0.02×(7－2)，解得n＝1，B正确。 二、原子守恒 在多步进行的化学反应中，有一类原子或原子团的数量没有发生变化，分析化学反应的始态和终态的组成微粒，从中筛选合适的守恒对象——原子(离子)或原子团；根据已知条件与守恒对象间的关系，设未知数，列方程，可以快速解决问题。 【例2】 用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2，所得溶液中的CO和HCO的物质的量浓度之比是(　A　) A．1∶3 B．2∶1 C．2∶3 D．3∶2 【解析】 设反应生成Na2CO3的物质的量为x，生成的NaHCO3的物质的量为y，则2x＋y＝1.0 mol/L×1 L(钠守恒)，x＋y＝0.8 mol(C守恒)，求出x＝0.2 mol，y＝0.6 mol，则c(CO)∶c(HCO)＝1∶3，A正确。 三、电荷守恒 【例3】 把a L含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分为两等份：一份加入b mol 烧碱并加热，恰好把NH3全部赶出，另一份需含c mol BaCl2溶液，使沉淀刚好反应完全，则NO的浓度是(　D　) A． mol/L B． mol/L C． mol/L D． mol/L 【解析】 b mol烧碱刚好把铵根离子全部反应生成氨气，根据NH＋OH－===NH3↑＋H2O可知每份中含有b mol NH，与氯化钡溶液完全反应，消耗c mol BaCl2，根据Ba2＋＋SO===BaSO4↓可知每份含有c mol SO；令每份中NO的物质的量为n，根据溶液不显电性，则b×1＝c×2＋n×1，解得n＝(b－2c) mol；每份溶液的体积为0.5a L，所以每份溶液c(NO)＝(b－2c)÷0.5a＝ mol/L，即原溶液中硝酸根的浓度为 mol/L，D正确。 1．已知某H2SO4、FeSO4、Fe2(SO4)3混合溶液100 mL，其中阳离子浓度相等，SO浓度为6 mol/L，此溶液中还可溶解铁粉的质量为(　A　) A．11.2 g B．16.8 g C．33.6 g D．5.6 g 【解析】 根据电荷守恒，溶液为0.1 L，则可知阴离子所带的负电荷总和等于阳离子所带的正电荷总和，由于三种阳离子浓度相等，设浓度为x mol/L，可以列出等式：x＋2x＋3x＝6×2，则x＝2 mol/L，由于只有H＋和Fe3＋可以和Fe反应，根据两种离子的物质的量即可求出可以溶解铁粉的质量。 2．1 L混合溶液中含SO0.000 25 mol，Cl－0.000 5 mol，NO0.000 25 mol，Na＋0.000 25 mol，其余为H＋，则H＋物质的量浓度为(　C　) A．0.002 5 mol/L B．0.000 1 mol/L C．0.001 mol/L D．0.005 mol/L 3．在H2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中，铝离子的浓度是0.4 mol/L，硫酸根离子的浓度是0.7 mol/L，则氢离子的浓度最接近于(　B　) A．0.1 mol/L B．0.2 mol/L C．0.3 mol/L D．0.4 mol/L 4．硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol/L Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成(　D　) A．S2－ B．S C．S