守恒法在解题中的应用解答.ppt

专题三 守恒法在解题中的应用 所谓“守恒”就是利用化学反应前后某些量之间的等量 关系，经过分析得出答案的一种方法．中学化学经常运用的 守恒法有：质量守恒、电子守恒、电荷守恒． 守恒法是中学化学计算中的一种重要方法，也是在高考 试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态 和终态，忽略中间过程，利用其中某些不变量建立关系式， 从而简化解题过程，快速求解． (1) 质量守恒 质量守恒就是在化学反应前后，原子的种类和数目都没 有发生改变．该守恒在高考中常用于溶液的稀释、物质 的组成成分判断等计算． [ 例 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 1.6 g X 与 Y 完全反应后，生成 4.4 g R ，则参与反 应的 Y 和生成物 Q 的质量之比为 ( ) A ． 23 ∶ 9 B ． 32 ∶ 9 C ． 46 ∶ 9 D ． 16 ∶ 9 [ 解析 ] Q 与 R 的摩尔质量之比为 9 ∶ 22 是本题计算的突破 口，由反应方程式知， m ? Q ? 2 × 9 ＝ 4.4 g 22 ，得 m (Q) ＝ 3.6 g ．再根 据质量守恒定律： 1.6 g ＋ m (Y) ＝ 3.6 g ＋ 4.4 g ，得 m (Y) ＝ 6.4 g ．故 m (Y) ∶ m (Q) ＝ 6.4 g ∶ 3.6 g ＝ 16 ∶ 9. [ 答案 ] D (2) 电子守恒 得失电子守恒即为氧化还原反应中，氧化剂所得电子总数 等于还原剂失去电子总数．该守恒常用于氧化还原反应中 氧化产物、还原产物的判断及相关计算． [ 例 2] 将 1.08 g FeO 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 硫酸中， 然后加入 25.00 mL K 2 Cr 2 O 7 溶液，恰好使 Fe 2 ＋ 全部转化为 Fe 3 ＋ ， 且 Cr 2 O 2 － 7 中 Cr 6 ＋ 全部转化为 Cr 3 ＋ . 则 K 2 Cr 2 O 7 的物质的量浓度为 ( ) A ． 0.05 mol/L B ． 0.1 mol/L C ． 0.15 mol/L D ． 0.2 mol/L [ 解析 ] 由电子守恒知， FeO 中＋ 2 价铁所失电子的物质的 量与 Cr 2 O 2 － 7 中＋ 6 价铬所得电子的物质的量相等， 1.08 g 72 g/mol × (3 － 2) ＝ 0.025 00 L × c (Cr 2 O 2 － 7 ) × (6 － 3) × 2 ，得 c (Cr 2 O 2 － 7 ) ＝ 0.100 mol/L. [ 答案 ] B (3) 电荷守恒 电荷守恒即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，也就是说阳离子物质的量 ( 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．常见的电荷守恒有以下几种情况： ①化合物化学式中存在的电中性原则 ( 正负化合价代数和为 零 ) ． ②离子反应中的电荷守恒 ( 反应前后净电荷数相等 ) ． ③电解质溶液中存在的电荷守恒 ( 阴、阳离子电荷守恒 ) ． [ 例 3] 某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中， c (Mg 2 ＋ ) ＝ 2 mol/L ， c (SO 2 － 4 ) ＝ 6.5 mol/L ，若将 200 mL 此混合液中的 Mg 2 ＋ 和 Al 3 ＋ 分离，至少应加入 1.6 mol/L 氢氧化钠溶液的 体积是 ( ) A ． 0.5 L B ． 1.625 L C ． 1.8 L D ． 2 L [ 解析 ] 根据溶液中的电荷守恒可得： 2 c (Mg 2 ＋ ) ＋ 3 c (Al 3 ＋ ) ＝ 2 c (SO 2 － 4 ) ， 故 c (Al 3 ＋ ) ＝ (2 × 6.5 mol/L － 2× 2 mol/L)÷ 3 ＝ 3 mol/L ， 当加入的 NaOH 溶液恰好将 Mg 2 ＋ 与 Al 3 ＋ 分离时， NaOH 转化 为 Na 2 SO 4 和 NaAlO