高中化学一轮复习 第一单元 守恒思想在氧化还原反应中的应用课件.ppt

专题提升一 守恒思想在氧化还原反应中的应用 化学计算是高中化学教学中不可或缺的部分 在高考试题中占有一定的分值 虽然近几年高考中计算考试有所淡化 但近观理科综合三年高考化学题 每年都对有关守恒法的计算进行考查 其实 高考对计算的考查 更注重基础 更注重方法 守恒法是解决化学计算问题常用的一种简便而又准确的方法 在考试时既可节省时间又可提高准确率 所谓守恒 就是指化学反应的过程中 存在某些守恒关系 如质量守恒 原子或原子团守恒 电荷守恒 得失电子守恒以及一些化学变化前后恒定不变的量 应用守恒关系进行化学解题的方法叫做守恒法 本文从近几年高考题中选择有关化学计算中运用守恒法的解题方法 以实例分析 一 质量守恒法 质量守恒定律 参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物的各物质的质量总和 依据该定律和有关情况 可得出下列等式 1 反应物的质量之和 产物的质量之和 2 反应物减少的总质量 产物增加的总质量 3 溶液在稀释或浓缩过程中 原溶质质量 稀释或浓缩后 溶质质量 溶质不挥发 例1 把ag铁铝合金粉末溶于足量的盐酸中 加入过量的NaOH溶液 过滤出沉淀 经洗涤 干燥 灼烧 得到红色粉末 的质量仍为ag 则原合金中铁的质量分数为 答案 A A 70 B 52 4 C 47 6 D 30 变式训练 1 已知Q与R的摩尔质量之比为9 22 在反应X 2Y 2Q R中 当1 6gX与Y完全反应后 生成4 4gR 则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为 A 46 9 B 32 9 C 23 9 D 16 9 解析 已知Q与R的摩尔质量比为9 22 结合方程式可以知道 反应生成的Q和R的质量比为18 22 也就是1 6gX与Y完全反应后 生成了4 4gR 同时生成了3 6gQ 消耗Y的质量为3 6g 4 4g 1 6g 6 4g 所以参加反应的Y和生成 物Q的质量之比为 6 4g3 6g 16 9 答案 D 二 原子守恒法 1 原子 离子 守恒 化学变化可理解为分子拆分为原子 离子 原子 离子 重新组合成分子 在此过程中原子 离子 的数目和种类是不变的 从本质上讲 原子守恒和质量守恒是一致的 原子守恒的 结果即质量守恒 2 原子守恒的解题基本形式 解题关键 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 或原子团及其守恒关系 例2 38 4mg铜跟适量的浓硝酸反应 铜全部作用后 共收集到22 4mL 标准状况 气体 反应消耗的HNO3的物质的量 可能是 A 1 0 10 3 mol B 1 6 10 3 mol C 2 2 10 3molD 2 4 10 3mol 答案 C 变式训练 2 在氧气中灼烧0 44g由硫 铁组成的化合物 使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸 用20mL0 5mol L 1的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸 则原化合物中硫的质量 分数约为 A 36 4 C 53 1 B 46 2 D 22 8 答案 A 三 电荷守恒法 电荷守恒是指阳离子所带的电荷总数 各种阳离子所带电荷数与阳离子物质的量的乘积的代数和 与阴离子所带的电荷总数 各种阴离子所带电荷数与阴离子物质的量的乘积的代数和 在数值上相等 1 常用于离子方程式正误的判断及书写 的化合价是 A 4 B 5 C 6 D 7 解析 根据在离子方程式等式左右两边离子所带电荷数相等 则有 x 2 1 2 解得x 1 进而可推出R的化合价为 5 答案 B 变式训练 3 能正确表示下列反应的离子方程式是 答案 D B 10 2a b mol L 1 C 10 b a mol L 1 D 10 b 2a mol L 1 2 溶液呈电中性 例4 把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份 取一份加入含amol硫酸钠的溶液 恰好使钡离子完全沉淀 另取一份加入含bmol硝酸银的溶液 恰好使氯离子完全沉淀 则该混合溶液中钾离子浓度为 A 0 1 b 2a mol L 1 答案 D 变式训练 4 铜和镁的合金4 6g完全溶于浓硝酸 若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mLN2O4气体 体积均为标准状况下测定 在反应后的溶液中 加入足量的氢氧化钠溶 液 生成沉淀的质量为 A 9 02gB 8 51gC 8 26gD 7 04g 答案 B 四 电子守恒法1 基本内容 在氧化还原反应中最本质的问题是电子转移 表现在氧化还原反应的特征上是元素化合价的变化 因此产生了对氧化还原反应定量研究的依据 1 电子守恒 氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数 2 化合价守恒 元素化合价升高总数等于元素化合价降低 总数 2 电化学反应 负 阳 极上失电子总数 正 阴 极上得电子总数 电极之间转移的电子总数 电路中通过的电子数 2 主要应用 1 求化合价 答案 D 变式训练 答案 3 2 求物质的量 例6 将mmolCu2S和足量稀HNO3反应 生成Cu NO3 2 H2SO4 NO和H2O 则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质 的量是 A 4mmol B 10mmol C 10m3 mol D 2m3 mol 解析 mmolCu2S共失去电子 2mmol 8mmol 10mmol Cu2S每失去3mol电子可还原1molHNO3 故被还原的HNO3 为 10m3 mol 答案 C 变式训练 答案 C 3 配平 例7 在xR2 yH O2 mR3 nH2O的离子反应中 化学计量数x 答案 4 变式训练 7 已知反应 AgF Cl2 H2O AgCl AgClO3 HF O2 配平后 AgClO3系数为b O2的化学计量数为c 则AgCl的化学计量数为 解析 该反应的氧化剂为Cl2 还原剂为Cl2 H2O 设AgCl系数为x 由电子守恒得 x 1 b 5 2c 2 解得x 5b 4c 答案 5b 4c 4 求质量 答案 1 22 4g 32g 2 0 8 变式训练 8 14gCu Ag合金与足量的某浓度的硝酸反应 将放出的气体与1 12L 标准状况 O2混合 通入水中恰好全部被吸收 则合金中Cu的质量是 A 9 6gC 3 2g B 6 4gD 无法计算 解析 从题意可知 Cu Ag失去的电子转移给HNO3中的氮元素 从而生成氮的氧化物以气体形式放出 但此气体又与标准状况下1 12LO2混合后恰好被水完全吸收生成HNO3 故可认为Cu Ag失去的电子被1 12LO2所得 而1 12LO2得电子物质的量为0 2mol 则n Cu 2 n Ag 1 0 2 64 n Cu 108 n Ag 14 两式联立解得n Cu 0 05mol n Ag 0 1mol 解得m Cu 3 2g 答案 C 五 体积守恒法在有的化学反应中 反应前后气态物质的物质的量不变 即在相同的条件下 反应前后气体的体积守恒 例9 二硫化碳在氧气里燃烧生成CO2和SO2 将0 228gCS2在448mLO2 标准状况 中燃烧 将燃烧后的混合气体恢复 到标准状况 其体积为 A 224mLB 112mLC 448mLD 336mL 解析 液态的CS2在O2中燃烧的化学方程式为 CS2 l 3O2 g CO2 g 2SO2 g 从上述反应方程式可知 反应前 答案 C 后气态物质的物质的量无变化 即反应前后气体的体积守恒 无论在反应过程中O2是否过量 气态物质的体积均保持不变 燃烧前后气体的体积仍为448mL 变式训练 解析 根据方程式可知 反应前后气体的体积不变 所以 反应前氧气的体积也是672mL 答案 672mL 1 请配平化学方程式 FeCl2 K2Cr2O7 HCl FeCl3 KCl CrCl3 答案 6 1 146 2 2 7H2O 解析 在碱性溶液中Br2和Na2SO3发生氧化还原反应生成 稳定的离子 不会生成酸 2 Na2SO3在空气中易被氧化而变质 某同学为证明Na2SO3具有还原性 从一瓶长期存放的Na2SO3固体中取出少量溶于水 滴入一定量的烧碱溶液和少许溴水 振荡后溶液变为无色 写出碱性溶液中 Br2氧化Na2SO3的离子方程式 3 在8NH3 3Cl2 N2 6NH4Cl反应中 被氧化的原子 与被还原的原子的物质的量之比为 A 8 3C 3 8 B 1 3D 3 1 解析 根据得失电子守恒关系可知 2NH3被氧化 3Cl2被还原 被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比为1 3 答案 B 4 次氯酸盐有强氧化性 如NaClO可以氧化NH3制备高能燃料N2H4 反应方程式为 现有14 9gNaClO最多可以制备 molN2H4 答案 2NH3 NaClO N2H4 NaCl H2O 0 2 答案 C 答案 12 3 6H2O 4 8 答案 D 答案 C