化学计算技巧之1.守恒法

专题（一）守恒法
【学海导航】所谓“守恒法”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、电荷守恒等进行计算的方法。

运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的速度和准确度。

在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。

首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。

1．在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。

因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒或物料守恒法。

2．在氧化还原反应中存在着得失电子守恒
．．．．．．．．．．．．．．．．．。

因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。

3．在某些复杂多步的化学反应中
．．．．．．．．．．．．．，某些元素的质量或浓度等没有发生变化。

因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑元素守恒法。

4．在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。

【精题点拨】
1、得失电子守恒
【例1】向含amolNa2S和bmolNa2S2O3的混合液中加入足量的稀硫酸酸化，完全反应后，得到沉淀(a+2b)mol ，原混和液中a 和b 的关系是
(A)a=2b (B)2a=b (C)a>2b (D)2a>b
【解析】由题意可知：amolNa2S 和 bmolNa2S2O3中的Ｓ元素全部转变为Ｓ沉淀，硫元素的化合价发生了改变，是氧化－还原反应，得失电子总数守恒。

amolNa2S 中的硫元素化合价从－２价变为０价，失去 2amol 电子，bmolNa2S2O3中的＋２价的Ｓ变到０价，得到 4bmol 电子，由得失电子总数守恒得 a=2b 。

【能力训练一】
1.某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72－离子，在溶液中 mol该离子恰好能使－离子完全氧化，则X2O72－离子还原后的化合价为
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
2、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑，若有5 mol H2O做还原剂时，被水还原的BrF3的物质的量是
mol mol C. D.
3．向100 mL FeBr 2溶液中缓慢通入 L （标准状况）Cl 2，有的Br - 被氧化成溴单质，则原FeBr 2溶液的物质的量浓度
mol/L mol/L mol/L mol/L
4.已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原含 ×
10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需L 的亚硫酸钠溶液,那么R 元素的最终价态为
A.+3
B.+2
C.+1
5、 实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb+SO 42―-2e -=PbSO 4
正极PbO 2+4H ++SO 42―+2e -=PbSO 4+2H 2O
如果制得，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是
A 、
B 、
C 、
D 、
6. 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。

当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2：1时，还原产物是
A 、NO 2
B 、NO
C 、N 2O
D 、N 2
7. 用惰性电极电解M （NO 3）X 的水溶液，当阴极上增重ag 时，在阳极上同时产生bL 氧气（标准状况），从而可知M 的相对原子质量为
A 、b ax 4.22
B 、b ax 2.11
C 、
b ax 6.5 D 、b
ax 5.2 8.取固体加热一段时间后收集到amol 气体，在加热后的残留固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmol 气体，设此时Mn 元素全部以Mn 2+
存在于溶液中。

(已知：K 2MnO 4+8HCl===2KCl+MnCl 2+2Cl 2↑+4H 2O) 试计算：
⑴（a+b ）的最小值。

⑵当a+b=时，加热后所得残留固体的质量。

2、电荷守恒法和物料守恒
【例2】将KCl 和KBr 混合物溶于水配成500mL 溶液，通入过量的Cl 2，反应后将溶液蒸干，得固体，则原溶液中K +，Cl -，Br -的物质的量之比为 （ ）
A 、3:2:1
B 、1:2:3
C 、1:3:2
D 、2:3:1
【解析】此题的解法有多种，但作为选择题，可以从答案中求解。

原溶液中含有K +，Cl -，Br -，由电荷守恒可知：n （K +）=n （Cl -）+n （Br -），选项中符合这一关系式的只有答案（A ）
【能力训练二】
1、 在Na 2SO 4和K 2SO 4的混和溶液中，如果c(Na +)= mol ·L ，c(SO 42-)=x mol ·L ，
c(K +)=y mol ·L ，则x 和y 的关系是
【能力训练三】
1. 6.在反应X+2Y=R+2M中，已知R和M的摩尔质量之比为22∶9，当与Y完全反应后，生成，则在此反应中Y和M的质量之比为
A．16∶9 B．23∶9 C．32∶9 D．46∶9
2.某有机物在氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水。

则下列说法正确的是
A 只含有碳、氢元素
B 一定含有碳、氢、氧元素
C 一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D 不一定含有碳、氢、氧元素
3.在一定体积的容器中，加入和氟气，与400℃和2633KPa压强下加热数小时，然后迅速冷却至25℃，容器内除得到一种无色晶体外，还余下，则所得无色晶体产物中，Xe与F 的原子个数比是
A、 1：2
B、 1：3
C、1：4
D、1：6
4.用·L―1NaOH溶液吸收，所得溶液中的CO32-和HCO3―的物质的量浓度之比约是
（A）1：3 （B）2：1 （C）2：3 （D）3：2
5.在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2。

反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为
6.把和装入密闭容器中加热至150℃，充分反应后排出气体，冷却至常温，取出全部残留固体，加水溶解并定容至250mL，求所得溶液中Na2CO3物质的量的浓度。

7．向KI溶液中滴入AgNO3溶液直至完全反应，过滤后滤液的质量恰好与原溶液质量相等，则AgNO3溶液中溶质的质量分数为多少？
【能力训练一】答案： 3. 7. C8. 0.08mol；6g
【能力训练二】答案： 5.提示:即所给HCl 是过量的，要获得最大质量的沉淀，溶液中不再有Mg2+、Al3+和AlO2-存在，则溶液中的溶质只有NaCl.据电中性原理，有n(Na+)=n(Cl-),则有n(NaOH)=n(HCl)。

100mL。

6.11.2g
【能力训练三】答案： 6.提示：①存在反应顺序②利用Na+质量守恒，求出Na2CO3物质的量的浓度为·L―1。

7. %。