高中化学守恒法精选习题及答案

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高中化学专题10守恒法在中学化学计算中的应用练习含解析

专题10 守恒法在中学化学计算中的应用练习

1、在强酸性溶液中可发生如下反应：

2Mn2+ + 5R2O8x— + 8H2O ====== 16H+ + 10RO42— + 2MnO4—

这个反应可定性地检验Mn2+ 的存在。在反应中充当氧化剂的R2O8 x—中x的值是：（）

A．0 B．1 C．2 D．3

【答案】C

【解析】根据电荷守恒：4-5x=16-20-2，x=2。

2、现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol/L的硫酸溶液50ml，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为（）

A．1．6ag B.(a-1.6)g C.(a-3.2)g D.1.6g

【答案】

【解析】现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2mol/L的硫酸溶液50ml，恰好完全反应，生成CuSO4和Fe2（SO4）2，CuO和Fe2O3组成的混合物中氧原子的物质的量等于硫酸中硫酸根离子物质的量，即

0.05L×2mol/L=0.1mol，氧原子的质量为1.6g，将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，冷却后剩余固体质量为(a-1.6)g。

3、38.4mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 mL(标准状况)(不考虑生成N2O4)。反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )

A 1.0×10-3mol

B 1.6×10-3 mol

C 2.2×10-3mol

D 2.4×10-3 mol

【答案】C

【解析】标准状况下收集到气体22.4 mlNO2，被还原的硝酸为1×10-3mol，38.4mg铜为0.6×10-3mol，生成硝酸铜用去的硝酸为1.2×10-3 mol，反应消耗的HNO3的物质的量可能是2.2×10-3 mol。

高中化学守恒法计算

守恒法在化学计算中的应用

例1.取1.6 g钙线试样（主要成分为金属Fe和Ca，并含有质量分数为3.5% 的CaO），与水充分反应，生成224 mL H2（标准状况），在向溶液中通入适量的CO2，最多能得到CaCO3g。（相对原子质量Ca 40，O 16，C 12）

（1）求例1中通入CO2在标准状况下的体积（不考虑CO2与水反应以及在水中的溶解）。

（2）若向例1的溶液中通入足量的CO2，求所得Ca（HCO3）2溶液的浓度（假设溶液的体积为0.1L）。

练习1.将铁和三氧化二铁的混合物2.72 g，加入50 mL 1.6 mol/L的盐酸中，恰好完全反应，滴入KSCN溶液后不显红色，若忽略溶液体积的变化，则在所得溶液中Fe2+的物质的量浓度为()

A.0.2 mol/L

B.0.4 mol/L

C.0.8 mol/L

D.1.6 mol/L

（相对原子质量Fe 56，O 16）

例2锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为()

A．2mol B．1mol C．0.5 mol D．0.25 mol

练习2.物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是()

A. 1：4

B.1：5

C. 2：3

D.2：5

例3把500mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等分，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀：另取一份加入b mol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()

高中化学复习知识点：利用电子守恒法进行多池串联相关计算

高中化学复习知识点：利用电子守恒法进行多池串联相关计

算

一、单选题

1．有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N2O5，所用装置如图所示，下列说法正确的是

A．图中的甲池为电解池，乙池为原电池

B．a极发生的电极反应为SO2－2e－＋2H2O===SO42－＋4H＋

C．N2O5在c极上产生，c极的电极反应为N2O4－2e－＋H2O===N2O5＋2H＋

D．当消耗标况下2.24 L SO2时，若要维持硫酸的浓度不变则应补充水11.6 mL

2．下图为一定条件下采用多孔惰性电极的储氢电池充电装置（忽略其他有机物）。已知

储氢装置的电流效率

生成目标产物消耗的电子数

转移的电子总数

η=×100%，下列说法不正确

．．．的是

A．采用多孔电极增大了接触面积，可降低电池能量损失B．过程中通过C-H键的断裂实现氢的储存

C．生成目标产物的电极反应式为C6H6+6e-+6H+===C6H12 D．若η=75%，则参加反应的苯为0.8mol

3．如图是一套电化学装置，对其有关说法错误的是（）

A．装置A是原电池，装置B是电解池

B．反应一段时间后，装置B中溶液pH增大

C．a若消耗1mol CH4，d可产生4mol气体

D．a通入C2H6时的电极反应为C2H6-14e-+ 18OH-= 2CO32-+ 12H2O

4．碱性硼化钒(VB 2)－空气电池工作时反应为：4VB2 ＋11O24B2O3 ＋2V2O5 。用该电池为电源，选用惰性电极电解一定量的硫酸铜溶液，实验装置如图所示。当电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标况），则下列说法中正确的是

用守恒思想解决高中化学计算题

浅谈用守恒思想解决高中化学计算题

摘要：化学计算是高中化学里一个重要环节，综合性和技巧性强，而守恒思想是在高中化学计算中运用最广泛的方法之一。

关键词：守恒思想；高中化学；计算题

化学计算是中学化学的重要内容，也是每年高考命题考查的范围之一。而守恒法又是运用最广泛的方法，它有如下特点：

1.化学知识与数学计算有机结合。化学计算的基础是对相关化学知识的正确理解和应用，而运算能力在化学计算中尤其重要，很多学生数学基础差，所以化学计算能力非常薄弱。

2.基础性强，对化学基本原理要求较高。要合理地运用守恒法，要求对化学原理掌握得比较透彻，根据相应的化学原理列出相应的式子或者方程、不等式等。

3.有一定的技巧性。化学计算题往往涉及一些巧算，而这些技巧性的计算运用最多的还是守恒，有电子守恒、电荷守恒、原子守恒等，更多的时候则是多种方法的综合运用。而这种题型重点考查学生思维的敏捷性和整体性，所以学生掌握起来还是有一定的难度。

一、原子守恒-关系式法

这种方法往往应用于比较复杂的多步反应或者多步计算，关键是把握好初始物质和最后的物质中间的量的关系。例：某化肥厂用nh3制备nh4no3。已知nh3制no的产率是96%；no制hno3的产率是92%，hno3与nh3反应生成nh4no3。问制hno3所用去nh3的质量占总耗nh3的质量分数是多少？（不考虑生产上的其他损耗）

分析：根据n原子守恒，制hno3所消耗的n原子数和与hno3反应的nh3的n原子数相等。设100gnh3，其中被氧化nh3的质量为x克，则有：（x÷17）·96%·92%=（100-x）/17，解得x＝53.1，所以质量分数为53.1%。

高中化学守恒法巧解“铁”的计算题学法指导

高中化学守恒法巧解“铁”的计算题

一、质量守恒

例1：把a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，加入过量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a g ，则原合金中铁的质量分数为（）

A. 70%

B. 52.4%

C. 47.6%

D. 30%

解析：把a g 铁铝合金粉末溶于足量盐酸中，生成了+3Al 和+2Fe ，再加入过量NaOH

溶液，+3Al 转化为-2AlO ，留在溶液中；+2Fe

生成了2)OH (Fe 沉淀，过滤出沉淀，经洗涤、干燥、灼烧，得到的红色粉末为32O Fe ，铁在反应过程中是守恒的，32O Fe 中氧的量等于合金中铝的量，则%70%100160

562%100)O Fe (M )Fe (M 2)Fe (w 32=⨯⨯=⨯=。选A 项。

二、得失电子守恒

例2：将54.4g 铁和氧化铁的混合粉末投入足量的稀42SO H 中，充分反应后收集到4.48L

2H （标况）

，并测得溶液中既没有+3Fe ，也没有固体残留。求：（1）原混合物中Fe 和32O Fe 各多少克？

（2）反应后得到多少摩尔的4FeSO ？

解析：设原混合物中Fe 为x g ，则32O Fe 为g )x 4.54(-

（1）根据得失电子守恒有：2160

x 4.5424.2248.4256x ⨯-+⨯=⨯ 解得g 4.22x =，即原混合物中铁的质量为22.4g ，32O Fe 的质量为g 32g 4.22g 4.54=-。

（2）据铁元素守恒可得：mol 8.02mol g 160g 32mol g 56g 4.22)Fe (n )FeSO (n 1

高中化学解题技巧系列--守恒法

解题技巧系列--守恒法

请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

现有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物，将它完全溶解在540mL 2.00 mol·L－1的H2SO4溶液中，收集到标准状况下的气体8.96

L。已知混合物中，Fe、FeO、Al、Al2O3的质量分数分别为0.284、

0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物

沉淀，至少应加入2.70 mol·L－1的NaOH(aq)体积是________。

附：参考答案

提示：根据 Na 原子守恒和 SO守恒得如下关系：

2NaOH ~ Na2SO4~H2SO4

则：n(NaOH) = 2n(H2SO4)

c(NaOH)·V [NaOH(aq)] = 2c(H2SO4)·V [H2SO4(aq)]

V [NaOH(aq)]可求。

答案：800 mL

【例题】将 CaCl2和 CaBr2的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入过量的 Cl2，完全反应后将溶液蒸干，得到干燥固体

11.175 g。则原配溶液中，c(Ca2＋)∶c(Cl－)∶c(Br－)为

A.3∶2∶1

B.1∶2∶3

C.1∶3∶2

D.2∶3∶1

命题意图：考查学生对电荷守恒的认识。属化学教学中要求理解的内容。

知识依托：溶液等有关知识。

错解分析：误用电荷守恒：

n(Ca2＋ )= n(Cl－) ＋n(Br－)，错选A。

解题思路：1个Ca2＋所带电荷数为2，则根据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，知原溶液中：

高中化学计算方法之守恒法与差量法

22.4L V(O2)
V(O2)＝11.2L
例2.分析磁铁矿（主要成分为Fe3O4）时，将铁沉淀为Fe(OH)3再灼烧至Fe2O3，若灼烧后Fe2O3的质量在数值上等于试样中Fe3O4的质量分数，则需取试样多少克？设试样质量为m，其中Fe3O4的质量分数为w 2Fe3O4 ~ 3Fe2O3 2×232 3×160 mw wg
故选A
在Fra Baidu bibliotek化还原反应中，氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数=氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数
例：一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应： NH3+NO=N2+H2O（未配平）。该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为( ) A.2∶3 B.3∶2 C.4∶5 D.5∶6
A
【解析】本题重点考查得失电子守恒的应用。每个氨气分子中的氮元素由-3价升高到0价，每个一氧化氮分子中的氮元素由+2价降到0价得到2个电子，由得失电子守恒可确定答案为2∶3。
C
【解析】根据Cl－守恒
1.现有含0.8mol/L某金属阳离子Zn+的溶液10mL，恰好把30mL0.4 mol/L的碳酸盐溶液中的CO32-全部形成沉淀，则n值是（） A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5
C
2. 250 mL 24 mol / L的Na2SO3溶液恰好把02 mol的 X2O72-还原，则X在还原产物中化合价为______.

高中化学守恒法在化学计算中的应用

守恒法在化学计算中的应用

一、守恒法的基本题型和解题依据

1、参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物的质量总和，这个规律叫质量守恒定律。其本质是：化学反应前后，各元素的原子的种类，数目没有改变。所以，在一切化学反应中都存在着质量守恒、原子个数守恒。

2、氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。由于物质间得失电子数相等，所以，在有化合价升降的元素间存在化合价升降总数相等的守恒关系。因而有电量守恒（又称电子得失守恒）及化合价守恒。

3、由于物质是电中性的，因而在化合物和电解质溶液中，阴阳离子所带电荷数相等，存在电荷守恒

二、例题应用指导

（一）质量守恒：

在化学反应中，参加反应的反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应前后质量不变。

例1.在臭氧发生器中装入100mlO2，经反应3O2=2 O3，最后气体体积变为95ml（体积均为标准状况下测定），则反应后混合气体的密度为多少？

【分析】根据质量守恒定律反应前后容器中气体的质量不变，等于反应前100ml O2的质量。则反应后混合气体的密度为：

d=（0.1 L /22.4 L·mol－1 ×32g·mol－1）/0.095 L =1.5 g/L

例2、将足量的金属钠投入到100gt°C的水中，恰好得到t°C时NaOH饱和溶液111g，则t°C 时NaOH的溶解度为____克。

[分析解答]：由于2Na+2H2O=NaOH+H2所以，反应前总质量为,反应后总质量为

若设Na的物质的量为xmol，则=xmol.据质量守恒定律有：23x+100=111+x×2，得x=0.5

【备战2023年高考化学一轮复习考点微专题】微专题10 “守恒法”在氧化还原反应计算中的应用

A．由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；
B．由分析可知，阴极生成1mol钴，阳极有1mol水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18g，故B错误；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误；
综上所述，本题选D。
4．（2020·浙江·高考真题）反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是
A．1:2B．1:1C．2:1D．4:1
【答案】B
【解析】由反应方程式可知，反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价，生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价，反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价，生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价，故MnCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)：n(MnCl2)=1：1，B符合题意；
答案选C。
2．（2021·湖南·高考真题）
常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A．产生22.4L(标准状况) 时，反应中转移
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在

高中化学守恒法解计算题

1、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（全国高考题）

A.NO2

B.NO

C.N2O

D.N2【解析】：根据题意：2R－→2R（+x价），↑2x 价HNO3－→N（y价）↓5-y价根据得失电子守恒，有2x=5-y

讨论：金属为+1价时，N为+3，不合题意；金属为+2价时，氮为+1价，选C；金属为+3，则氮为-1价（不合题意）。只有C正确。

2.将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到1.12L（标准状况）。则所消耗硝酸的物质的量是（上海高考题）

A.0.12mol

B.0.11mol

C.0.09mol

D.0.08mol

【解析】作为选择题，用守恒法方便快捷。消耗的硝酸可以分为被还原的硝酸和起酸的作用的硝酸：铜消耗的硝酸=n（Cu）×2+n(NOx)

n（Cu）=1.92÷64=0.03mol n（NOx）＝1.12÷22.4=0.05mol；Cu～2HNO3～Cu(NO3)2（起酸的作用的硝酸为0.06mol）0.030.06

HNO3～NOx（被还原的硝酸为0.05mol）0.05mol0.05mol

所以n（HNO₃）总消耗=0.03×2+0.05=0.11mol，选B。

3．【练习】14g铜银合金与足量某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L氧气（标况）混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量是（）

A.9.6g

B.6.4g

C.3.2g

D.1.6g

【分析】：不必写出化学方程式，Cu,Ag与硝酸反应失去电子，HNO3得到电子生成NO2

高中化学守恒法精选习题及答案

1、在铁与氧化铁的混合物15g 中加入稀硫酸150mL ，标准状况下放出氢气168

.L ，同时铁和氧化铁均无剩余。向溶液中滴入KSCN 未见颜色变化。为了中和过量的硫酸，且使Fe 2+完全转化成氢氧化亚铁，共耗3mol L /的氢氧化钠溶液200mL ，问原硫酸的摩尔浓度是多少？

2、镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物全部溶解在50mL 浓度为

18./mol L 盐酸溶液中，以2009mL mol L ./的氢氧化钠溶液中和多余的酸，然后在此溶液

中加入过量碱把氨全部释放出来，用足量盐酸吸收，经测定氨为0006

.mol ，求镁带物质的量。

3、取一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物共热制氧气，反应开始时二氧化锰在混合物中的质量百分含量为20%，当反应进行到二氧化锰在混合物中质量百分含量为25%时，求氯酸钾分解的百分率？

4、384.mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后共收集到气体224.mL （标准状况），反

应消耗的硝酸的物质的量可能是（）

A. 10

103.⨯-mol B. 16103

.⨯-mol C. 22103.⨯-mol D. 24103.⨯-mol

5、现有m mol NO 2和n mol NO 组成的混合气体，欲用a mol L NaOH /溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，需用NaOH 溶液的体积是（） A. m a L B. 23m a L C. 23()m n a L + D. m n a L +

6、向一定量的Fe FeO Fe O 、、23的混合物中，加入1001mL mol L /的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL （标准状况）的气体，所得溶液中加入KSCN 溶液无血红色出现，若用足量的CO 在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为（）

高中参考资料化学利用电子守恒原理速解氧化还原反应习题

高中化学利用电子守恒原理速解氧化还原反应习题

众所周知，在氧化还原反应中，一种物质获得（或吸引）的电子数等于另一种物质失去（或偏离）的电子数，即在氧化还原反应中，得失电子数守恒。利用得失电子守恒来建立等式是快速解决氧化还原反应计算题的基本方法。下面通过几个例题，谈谈电子守恒法在氧化还原反应计算中的应用。

电子守恒法的理论依据：氧化剂得到的电子总数==还原剂失去的电子总数

氧化剂化合价降低总数==还原剂化合价升高总数

例题1．(2001年全国高考题)已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:

Fe3+→Fe2+; MnO

-→Mn2+;

2→2Cl-; HNO

→NO

如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I

最多的是 ( )

A.Fe3+

B.MnO

4－ C.Cl

D.HNO

例题2．(2003年江苏高考题)在一定条件下，RO

n－和氟气可发生如下反应：

3n－+F2+2OH－= RO

－+2F－+H

O从而可知在RO

n－中，元素R的化合价是（）

A．+4 B．+5 C．+6 D．+7

例题3 0.3molCu

S与足量的硝酸反应，生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水，则参加反应的硝酸中被还原的硝酸的物质的量为（）

B.1mol

【例4】(2003年上海卷) ClO

是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保组织的要

求ClO

2将逐渐取代Cl

成为生产自来水的消毒剂，工业上ClO

常用NaClO

和Na

溶液混合并加H

2SO

酸化后反应制得，在以上反应中NaClO

和Na

的物质的量

高中化学：关于守恒法的计算专题

2014-9-14
关于守恒法的计算
能力· 思维· 方法
【例1】0.1 mol某烃在20 L(标况)过量O2中完全燃烧后，将生成的混合气体与足量的 Na2O2 反应增重 15 g ，剩余气体为14.4 L(标况)，则该烃为( D ) A C2 H6 B C3 H6 C C4 H8 D C5H10 【解析】 0.1 mol烃和20L O2的质量有15g进入固体，根据质量守恒定律有： 0.1 mol· M(烃)+20 L22.4 L/ mol×32 g/ mol =15g+14.4 L22.4 L/ mol×32 g/ mol
【解析】电子守恒：金属阳离子所带正电荷=金属失去电子总数= 生成NO得到电子数电荷守恒：金属离子结合的OH-数= 金属离子所带正电荷。质量守恒：m(沉淀)=m(金属)+m(OH-)
2014-9-14
c(NH4+)=c(Cl-)，所以，c(H+)=c(OH-)，
溶液显中性。
2014-9-14
关于守恒法的计算
【例7】将 ag Fe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中，当合金完全溶解后，收集到标准状况下的 NO 气体 bL( 设 HNO3的还原产物只有 NO) 。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，得到沉淀物。若用守恒法求沉淀物的质量，用到的守恒关系依次是( C ) A.质量守恒、电子守恒、电荷守恒 B.电子守恒、质量守恒、电荷守恒 C.电子守恒、电荷守恒、质量守恒 D.电荷守恒、质量守恒、电子守恒

运用守恒法巧解化学题

于荣华
（大连市第三中学，宁大连１６３辽０３）１
所谓的守恒解题思想就是利用化学反应前后某些
答：消耗ＨＮＯ３．３ｏ。共０１ｔｌｏ
量之间的恒定或等价关系，推理得出正确答案的方案。其中包括质量守恒、素守恒、荷守恒、子得失守恒元电电
＝
例２已知Ｑ与Ｒ的摩尔质量之比为９：２，反：２在
如下：ＮＣ（Ｈ）２０Ｘ１￣ｌ，（ａ）３０Ｘ１－ｏ／，＝．０ｍｏ几ＣＮ＝．０￣ｌＣｍＬ（ＮＯ３＝．Ｘ１－ｏ／Ｃ（ｌ）６０× １￣ｌ，ｓ一－２３０ｓｌ）ｎｉＬ，ｃ一＝．０Ｓ／Ｃ（ｏＺ）ｍｏＬ
ＫＯＨ、：Ｏ，所加试剂中的ＫＫＣ和ＯＨ，因而若以钾元素守恒计算ＫＣ的质量时，表达式中必有ａｅ两个字母；１、而ｃ一来自于盐酸，因而若以氯元素守恒计算ＫＩ质ｌ只Ｃ的
量时，达式中只有ｂ一个字母。故本题应选Ａ。表

高考化学解题方法——守恒思想！高中生务必掌握的好方法！

1.1 质量守恒法

它是根据化学反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等的原理进行计算或推断的方法。主要包括反应物总质量与生成物总质量守恒；反应中某元素的质量守恒；结晶过程中溶质总质量守恒；可逆反应过程中总质量守恒等。

答题要点：

第一步：明确题目要求解的量。

第二步：根据题目中要求解的量，分析反应过程中物质的变化，找出质量守恒的物质及与其相关的量。

第三步：根据质量守恒的原理，梳理出反应前后反应物的总质量与生成物的总质量，列式计算求解。

调研试题：

【调研1】现有一块铝铁合金，为测定其中铝的含量，做如下实验：切一小块合金，将其溶于盐酸，然后加入足量的氢氧化钠溶液，待溶液中的沉淀全部变成红褐色时，过滤沉淀物并在空气中灼烧，最后所得红棕色粉末的质量恰好跟原来的合金试样质量相等。则合金中铝的质量分数为

A．25% B．30% C．46% D．70%

【思路点拨】第一步，弄清从合金到最后得到红棕色粉末的过程中铁元素的转化；第二步，根据题意得出合金中铝的质量与氧化铁中氧的质量相等的结论；第三步，利用质量守恒定律列式计算。

【试题解析】铁、铝两种元素在整个化学变化过程中的转化形式如图所示：

根据上图知，最后得到的红棕色粉末为氧化铁，根据题意知反应前合金的质量等于最后得到的Fe2O3的质量，因铁元素在各步反应中完全转化，即铁元素的质量守恒，则合金中铝的质量等于Fe2O3中氧元素的质量，所以合金中铝的质量分数为

1.2 原子守恒法

它是依据反应前后原子的种类及个数都不变的原理进行推导或计算的方法。当遇到两种或两种以上物质组成的混合物的计算类试题时，一般会涉及多个反应，若按常规方法计算需先写化学方程式，然后列方程组求解，非常烦琐，此时，可采用“原子守恒法”解题。

高中化学计算——守恒法

1. 元素守恒：

[例1] 粗盐中含有、、等杂质，取粗盐溶于水过滤除去不溶

物，向滤液中依次加入过量的①的氢氧化钠溶液；②固体氯化

钡；③的碳酸钠溶液，发现白色沉淀逐渐增多，过滤除去沉淀物，再加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加热蒸发得晶体，求粗盐中含的质量分数。

解析：来自两方面：粗盐中原有，除杂过程中产生的。

根据守恒可知，后者可由加入的和来确定，即除杂中生成的

为：。所以粗盐中为：

答案：

[例2] 现有和组成的混合气体，欲用溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，使混合气体全部转化成盐进入溶液，需用溶液的体积是（）

A. B. C. D.

解析：与溶液的反应为：

在足量的时，混合气体可全部被吸收转化成盐和。我们不必设多个未知数，只要认真观察两种盐的化学式会发现：元素和元素的物质的量之比为

，由氮原子物质的量即为所需的物质的量：

∴

答案：D

2. 电荷守恒：

[例3] 镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物全部溶解在，浓度为

盐酸溶液中，以的氢氧化钠溶液中和多余的酸，然后在此溶液中加入过量碱把氨全部释放出来，用足量盐酸吸收，经测定氨为，求镁带物质的量。

解析：化学反应方程式为：

我们用流程图来表示会更清晰一些：

在溶液A中的阴离子为、阳离子为、、，根据电荷守恒有：

答案：镁带物质的量为：。

3. 正、负化合价总数相等：

[例4] 向一定量的、、的混合物中，加入的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出（标况）的气体，所得溶液中加入溶液无血红色出现，若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为（）

A. B. C. D. 无法计算