守恒法在化学计算中的应用.ppt

1、稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所得到的液体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。2、1L混合溶液中含SO420.025mol，Cl0.05mol,NO30.025mol,Na0.025mol,其余为H，则H物质的量浓度为A0.25molL1B0.01molL1C0.1molL1D.0.5molL13、在空气中加热32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（）A、250gB、90gC、125gD、24g4、某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72离子，在溶液中0.2mol该离子恰好能使0.6molSO32离子完全氧化，则X2O72离子还原后的化合价为（）A1B2C3D4,稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所得到的液体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。,溶液质量守恒：m(H2SO4)aqm(BaCl2)aqm(BaSO4)+m(HCl)aq,已知：m(HCl)aqm(BaCl2)aq所以：m(H2SO4)aqm(BaSO4)又：H2SO4与BaCl2恰好反应，设H2SO4有1mol质量为g则生成BaSO4为1mol质量为gH2SO4%=98/233X100%=42%,电荷守恒:,1L混合溶液中含SO420.025mol，Cl0.05mol,NO30.025mol,Na0.025mol,其余为H，则H物质的量浓度为（）。A0.25molL1B0.01molL1C0.1molL1D.0.5molL1,n（Na）n（H）=2n（SO42）n（Cl）n（NO3）即0.025moln（H）=20.025mol0.05mol0.025moln（H）=0.1mol故c（H）=0.1mol/1L=0.1mol/L答案选C,在空气中加热32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（）A、250gB、90gC、125gD、24g,思考：铜元素在本题涉及的一系列变化中保持守恒。且有下列关系：CuCuOCuSO4CuSO45H2O6425032g125g,元素原子守恒,某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72离子，在溶液中0.2mol该离子恰好能使0.6molSO32离子完全氧化，则X2O72离子还原后的化合价为（）A1B2C3D4,氧化剂为X2O72，还原剂为SO32。设反应后X元素的化合价为a.则X元素化合价由6降为a，S元素化合价由4升为6。电子守恒知：20.2（6a）=0.62a=3答案选C,得失电子守恒,守恒思想高中化学中的应用,专题复习,能力思维方法,【思考】在10.6gNa2CO3和8.4gNaHCO3固体中加入含1molHCl的盐酸溶液，溶液呈酸性，继续加入100mL7mol/L的NaOH溶液后恰好中和，将溶液蒸干，则所得固体的质量_g。,反应物（始态）：Na2CO3NaHCO3HClNaOH,生成物（终态）：NaCl,NaClClHCl1mol1mol,M(NaCl)=58.5g,守恒呀！物料守恒,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H20NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H20NaOH+HCl=NaCl+CO2+H20,守恒思想解题,守恒法就是根据化学反应的实质是原子间的重新组合，遵循质量、元素等守恒规律。抓住物质变化的始态和终态，忽略中间过程，利用不变量直接建立关系式解题。,一、质量守恒依据：化学反应前物质的总质量=反应后物质的总质量。,常见守恒类型：,二、元素守恒依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化,三、电荷守恒依据：溶液中阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷总数。,四、得失电子守恒依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4L(标况)(不考虑生成N2O4)。则反应消耗的HNO3的物质的量是多少？,【探究一】,用守恒思想解题：,能力思维方法,根据反应前后N原子守恒可得n(HNO3)=2nCu(NO3)2+n(NO2)+n(NO)=238.4g/64g/mol+22.4L/22.4L/mol=2.2mol,始态(N)：HNO3始态(Cu)：Cu,终态(N)：Cu(NO3)2、NO、NO2终态(Cu)：Cu(NO3)2,即反应消耗的硝酸物质的量为2.2mol。,分析：发生反应为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Oa3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2Ob,解法比较,如果从方程式求解，设NO2、NO的物质的量分别为x、y。64g/mol（x/2+3y/2）38.4gx+y=22.4L/22.4L/moL联立，解得：x=0.9mol；y=0.1mol；,n(HNO3)=n(NO2)2+n(NO)40.9mol20.1mol4=2.2mol,同类题型,如：含1molNaOH的溶液1L吸收0.8molCO2,则所得溶液中CO32-、HCO3-的物质的量浓度之比约为。,根据Na+离子、C原子守恒。1:3,在使用中还要能适应题目的变化，灵活运用守恒思想解题。,始态：bmolNaOH0.8molCO2,终态：NaHCO3XmolNa2CO3Ymol,向含amolAlCl3的溶液中滴加含bmolNaOH溶液时有沉淀生成，当3ab4a时求产生沉淀的质量？,【拓展练习1】,讨论：当3ab4a时，生成物有哪些？,m（Al(OH)3）=78(4ab)g,换个角度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。始态：amolAlCl3bmolNaOH,终态：NaCl、NaAlO2、Al(OH)3,3amol,（b-3a）mol,amol-(b-3a)mol,【探究二】,取cmolKMnO4固体，加热一段时间后（KMnO4K2MnO4+MnO2+O2），收集到amol气体，在反应后的残留固体中加入足量浓盐酸（KMnO4+HClKCl+MnCl2+Cl2+H2O；K2MnO4+HClKCl+MnCl2+Cl2+H2O；MnO2+HClMnCl2+Cl2+H2O），又收集到bmol气体，此时Mn均以Mn2+形式存在。试写出a、b、c间的关系式。,从整体看Mn元素从+7+2价，化合价降低，被还原，而被氧化的元素是氧元素和氯元素；,根据氧化还原的得失电子守恒可得：c(7-2)e-=a4e-+b2e-,即a、b、c间的关系式为：4a+2b=5c,38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体若干升，将生成的气体和VL（标况）的O2一起导入水中恰好全部溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积。,【拓展练习2】,讨论:此时铜与硝酸反应生成的气体若为NO、NO2或N2O4等对最终V(O2)有无影响？,38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体若干升，将生成的气体和VL（标况）的O2一起导入水中恰好全部溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积,始态：Cu0.6molHNO3若干O2VL,终态：Cu(NO3)2HNO3若干H2O若干,得失电子守恒：n(Cu)2=n(O2)40.62=n(O2)4n(O2)=0.3molv(O2)=6.72L,守恒类型,守恒思想解题,1溶液中常用离子的电荷守恒和物料守恒。,2氧化还原反应中应考虑得失电子守恒法。,3多步反应中可考虑元素守恒法。,4在反应中涉及质量有关的问题可考虑质量守恒法。,5具体问题中，综合考虑，往往是几种守恒关系联合运用。,【拓展练习3】,将14g铁粉溶解在1L稀硝酸中，恰好完全反应，放出NO气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加8g。若反应后溶液仍为1L，求生成盐的浓度。,分析：m(NO)=14g-8g=6g，则n(NO)=6g/30gmol-1=0.2molN(Fe)=14g/56g/mol=0.25mol,讨论:生成的盐是Fe(NO3)2还是Fe(NO3)3？为什么？,因为Fe与稀HNO3反应，可生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3，设物质的量分别为x、y；,质量守恒：56g/mol(x+y)=14g得失电子守恒：2x+3y=0.2mol3联立，解得x=0.15mol，y=0.1mol；故：C(Fe(NO3)2)=0.15mol/L；C(Fe(NO3)3)=0.1mol/L,将Mg、Cu组成的2.64克混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集的还原产物NO气体0.896L（SPT），向反应后溶液中加入2mol/LNaOH溶液60ml时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为（）A.4.32克B.4.68克C.5.36克D.6.38克,答案：B,谢谢！,【拓展练习4】,现有AlCl3和FeCl3的混合溶液，其中Al3+和Fe3+的物质的量之和为amol。Al3+的物质的量与Al3+、Fe3+物质的量总和之比为x。在此溶液中加入90mL4mol/L的NaOH溶液，若Al3+、Fe3+完全反应，且沉淀中同时有Fe(OH)3和Al(OH)3，求各沉淀的物质的量（用含有a、x的代数式表示）。,则n(Fe(OH)3)=a(1x)mol，n(Al(OH)3)=4ax0.36mol,守恒规律的综合应用,例.0.1mol/L的NaOH溶液0.2L，通入标准状况下448mLH2S气体，所得溶液离子浓度大小关系正确的是ANa+HSOHH+BNa+H+=HSS2OHCNa+H2SHSS2-OHDS2OHH+H2S,（D）,在反应A、+3B、=2C、+3D中，已知生成物C和D的质量比为28:33，若A和B的混合物244g经充分反应后，恰好完全反应，则生成C的质量为。,思考：根据反应前后物质的总质量守恒可得如下关系：A、+3B、=2C、+3D、612833244gx61:28=244g:x解得x=112g,同类题型,如：含ngHNO3的稀硝酸溶液恰好与mgFe完全反应，若已知有1/4的HNO3被还原成NO，则n：m的取值范围是。,Fe是变价金属，(1)Fe被氧化为Fe2+和(2)Fe被氧化为Fe3+分别建立守恒关系。,