高中化学守恒法解计算题
高中化学守恒法解计算题
守恒法解题守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。
它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细微末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。
物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒。
所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果。
一、质量守恒质量守恒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。
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;可逆反应中反应过程总质量守恒。
例1、在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比为()(A)16:9 (B)23:9 (C)32:9 (D)46:9例2、1500C时,碳酸铵完全分解产生气态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的()(A)96倍(B)48倍(C)12倍(D)32倍练习:1、将100℃的硫酸铜饱和溶液200克蒸发掉50克水后再冷却到0℃时,问能析出胆矾多少克?若在100℃硫酸铜饱和溶液200克里加入16克无水硫酸铜,应有多少克胆矾析出?(硫酸铜溶液度100℃时为75.4克。
0℃时为14.3克)(130.52克,43.4克)2、在一定条件下,气体A可分解为气体B和气体C ,其分解方程式为2A====B+3C 。
若已知所得B和C混合气体对H2的相对密度为42.5。
求气体A的相对分子量。
(170)3、为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度,称取亚硫酸钠4g置于质量为30g的烧杯中,加入6mol/L盐酸18mL(密度为1.1 g/cm3),反应完毕后,再加2mL盐酸,无气体产生,此时烧杯及内盛物物质为54.4g,则该亚硫酸钠试剂的纯度为百分之几?4、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?二、物质的量守恒物质的量守恒是根据反应前后某一物质的量不变的原理进行推导和计算的方法。
高中化学 守恒法
专题5·守恒法1.向一定量的NaOH固体中加入由硫酸铜和硫酸组成的混合物的溶液,充分搅拌,恰好完全反应,有蓝色沉淀生成,过滤,所得滤液的质量与加入的原混合物溶液的质量相等。
则与硫酸铜反应的氢氧化钠和与硫酸反应的的氢氧化钠的物质的量之比为。
2向100mL FeCl3溶液中通入标准状况下的H2S 2.24L,待H2S全部被吸收后,再加入过量铁粉,待反应停止后,测得溶液中含有0.6mol金属阳离子,则原FeCl3溶液的物质的量浓度是。
3.将a L由(NH4)SO4和NH4NO3组成的混合溶液分成两等份,一份加入b mol烧碱并加热,刚好把NH3赶出;另一份需消耗含c mol BaCl2的溶液,沉淀刚好完全。
则原溶液中c(NO3-)为。
4.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()A.1.43g·L-1B.1.50 g·L-1C.2.14g·L-1D.无法判断5.将 3.48 g Fe3O4完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H2SO4(aq) 中,然后加入K2Cr2O7(aq)25.00 mL,恰好使 Fe2+全部转化为 Fe3+,且 Cr2O 2全部转化为 Cr3+。
则 K2Cr2O7的7物质的量浓度为__________。
6.镁带在空气中完全燃烧后,生成氧化镁和氮化镁。
将其产物溶于60mL2.0mol/L稀盐酸中, 转化为氯化镁和氯化铵;再加入20mL0.50moL/LNaOH溶液以中和多余的酸, 最后加入过量NaOH溶液使氨全部逸出, 并测得氨气的质量为0.17g。
则镁带的质量为()A.1.2gB.2.4 gC.3.6gD.无法判断a. 质量守恒1 . 有0.4g铁的氧化物,用足量的CO 在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入到足量的澄清的石灰水中得到0.75g固体沉淀物,这种铁的氧化物的化学式为()A. FeOB. Fe2O3C. Fe3O4D. Fe4O52.将几种铁的氧化物的混合物加入100mL、7mol•L―1的盐酸中。
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 mL2.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0.8mol3.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-+ 12H2O4.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A.VB 2电极发生的电极反应为: 2VB2+11H2O – 22e−V2O5+2B2O3+22H+B.外电路中电子由c电极流向VB2电极C.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,然后有气泡产生D.若B装置内的液体体积为200mL,则CuSO4溶液的浓度为0.05mol/L5.烧杯A中盛放0.1mol/L的H2SO4溶液,烧杯B中盛放0.1mol/L的的CuCl2溶液(两种溶液均足量),组成的装置如图所示。
(完整)高中化学守恒法
浅谈守恒法在高中化学计算中的应用化学反应的实质是原子间重新组合,依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象,如:质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等,利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。
守恒的实质:利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系,基于宏观统览全局而避开细枝末节,简化步骤,方便计算。
通俗地说,就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题。
目的是简化步骤,方便计算。
下面我就结合例题列举守恒法在化学计算中常见的应用。
一、质量守恒化学反应的实质是原子间重新结合,质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液或浓缩溶液(溶质难挥发)过程中,溶质的质量不变。
利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。
1 利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题例1:将NO 2、O 2、NH 3的混合气体26.88 L 通过稀H 2SO 4后,溶液质量增加45.7 g ,气体体积缩小为2.24 L 。
将带火星的木条插入其中,木条不复燃。
则原混合气体的平均相对分子质量为(气体均在标准状况下测定)A .40.625B .42.15C .38.225D .42.625[解析]将混合气体通过稀H 2SO 4后,NH 3被吸收。
NH 3+H 2O==NH 3·H 2O 2NH 3·H 2O+H 2SO 4==(NH 4)2SO 4+2H 2O而NO 2和O 2与水接触发生如下反应:3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应①2NO+O 2==2NO 2 反应②生成的NO 2再与水反应:3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应③上述反应①、②属于循环反应,可将反应①×2+反应②,消去中间产物NO ,得出:4NO 2+ O 2+2H 2O ==4HNO 3 反应④如果反应④中O 2剩余,则将带火星的木条插入其中,木条复燃。
而题中木条不复燃,说明无O 2剩余。
浅谈如何用“得失电子守恒法”巧解高中化学计算题
浅谈如何用“得失电子守恒法”巧解高中化学计算题作者:惠忠艳来源:《中学课程辅导·教学研究》2020年第08期摘要:得失电子守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧,也是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,利用其中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题。
關键词:得失电子守恒法;高中化学;计算题中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1992-7711(2020)04-0130“得失电子守恒法”是依据氧化还原反应的本质:电子转移(即电子的得失与偏移),同一氧化还原反应中转移电子的总数的守恒,凡是属于氧化还原反应或电化学中的计算习题,均可采用“得失电子守恒法”进行计算。
“得失电子守恒法”的理论依据为:“氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数”。
化学计算是从量的方面来反应物质的组成、结构、性质及变化规律,它具有情境新颖、信息量大、化学知识丰富、综合性强等特点,它不仅能用来考查学生的思维能力和自学能力,还可以用来考查学生应用各方面知识进行判断、推理和分析、综合的能力、逻辑思维、抽象思维的能力。
因此,这类试题区分度较大,具有选拔优秀学生的功能。
选用合适的方法解计算题,不但可以缩短解题的时间,还有助于减小计算过程中的运算量,尽可能地降低运算过程中出错的机会。
而化学计算往往离不开“三大守恒”定律,即原子守恒(质量守恒)、得失电子守恒、电荷守恒。
守恒的实质就是利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系,基于宏观统揽全局而避开细枝末节,简化步骤,方便计算。
通俗地说,就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题,其目的是简化步骤,方便计算。
一、与电化学结合原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应;原电池的正极和电解池的阴极得电子发生还原反应;正极与负极,阴极与阳极得失电子相等。
在书写电极反应式时,还应该注意原子守恒,得失电子守恒,电荷守恒。
化学计算的常见方法
化学计算的常见方法1.守恒法守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。
它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细枝末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。
物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的正负电荷总和等等,都必须守恒。
所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础。
例1.将几种铁的氧化物的混合物加入100ml、7molol―1的盐酸中。
氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入0.56l(标况)氯气时,恰好使溶液中的fe2+完全转化为fe3+,则该混合物中铁元素的质量分数为()a. 72.4%b. 71.4%c. 79.0%d. 63.6%解析:铁的氧化物中含fe和o两种元素,由题意,反应后,hcl 中的h全在水中,o元素全部转化为水中的o,由关系式:2hc——h2o——o,得:n(o)=,m(o)=0.35mol×16g·mol―1=5.6 g;而铁最终全部转化为fecl3,n(cl)=0.56l ÷22.4l/mol×2+0.7mol=0.75mol,n(fe)=,m(fe)=0.25mol×56g·mol―1=14 g,则,选b。
2.差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,找出所谓”理论差量”,这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差,也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。
解题时将”差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例或解题完全一样。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
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.NO2B.NOC.N2OD.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.0.12molB.0.11molC.0.09molD.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)0.030.06HNO3~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.9.6gB.6.4gC.3.2gD.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或NO,NO2或NO又与O2、H2O发生反应,Cu,Ag失去的电子=HNO3生成NOx得到的电子,NOx失去的电子=O2得到的电子,所以O2得到的电子=n(O2)×4=(1.12/22.4)×4=0.2mol设Cu、Ag的物质的量为x,y,则64x+108y=14(铜银的总质量)2x+y=0.2(铜银失去的电子)联立以上方程组,解之,得:x=0.05mol,则Cu的质量为3.2g,选C。
(完整版)化学计算题解题方法(含答案)
高中化学计算题常用的一些巧解和方法一、差量法差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式,所谓“差量”就是指一个过程中某物质始态量与终态量的差值。
它可以是气体的体积差、物质的量差、质量差、浓度差、溶解度差等。
该法适用于解答混合物间的反应,且反应前后存在上述差量的反应体系。
【例1】把22.4g铁片投入到500gCuSO4溶液中,充分反应后取出铁片,洗涤、干燥后称其质量为22.8g,计算(1)析出多少克铜? (2)反应后溶液的质量分数多大?Cu 完全反应,反应后的溶液为FeSO4溶液,不能轻解析“充分反应”是指CuSO4中2率地认为22.8g就是Cu!(若Fe完全反应,析出铜为25.6g),也不能认为22.8-22.4=0.4g 就是铜。
分析下面的化学方程式可知:每溶解56gFe,就析出64g铜,使铁片质量增加8g(64-56=8),反过来看:若铁片质量增加8g,就意味着溶解56gFe、生成64gCu,即“差量” 8与方程式中各物质的质量(也可是物质的量)成正比。
所以就可以根据题中所给的已知“差量”22.8-22.4=0.4g 求出其他有关物质的量。
设:生成Cu x g,FeSO4 y gFe+CuSO4 =FeSO4+Cu 质量增加56 152 64 64-56=8y x 22.8-22.4=0.4故析出铜3.2克铁片质量增加0.4g,根据质量守恒定律,可知溶液的质量必减轻0.4g,为500-0.4=499.6g。
【巩固练习】将N2和H2的混合气体充入一固定容积的密闭反应器内,达到平衡时,NH3的体积分数为26%,若温度保持不变,则反应器内平衡时的总压强与起始时总压强之比为1∶______。
解析:由阿伏加德罗定律可知,在温度、体积一定时,压强之比等于气体的物质的量之比。
所以只要把起始、平衡时气体的总物质的量为多少mol表示出来即可求解。
方法一设起始时N2气为a mol, H2为b mol,平衡时共消耗N2气为xmolN2+3H22NH3起始(mol) a b ?0变化(mol) x 3x 2x平衡(mol) a-x b-3x 2x起始气体:a+bmol平衡气体:(a-x)+( b-3x)+2x=(a+b-2x)mol又因为:体积比=物质的量比(注意:若N 2为1mol ,H 2为3mol ,是不够严密的。
高中化学计算题解法归纳
高中化学计算题的解法归纳计算方法原理差质量差利用物质在反应前后的质量差求解量法体积差利用气体物质在反应前后的体积差量求解质量从宏观上看,化学反应前后的质量相等守恒①在电解质溶液中,由于整个溶液呈中性,所电荷以阴、阳离子所带的电荷总量必定相等。
②在守守恒离子方程式中,反应物所带正(负)电荷总量恒与生成物所带正(负)电荷总量相等。
法在氧化还原过程中,总是存在着得电子总数等电子于失电子总数,在原电池和电解池中经过两极守恒的电子数必然相等。
原子反应前原子总数等于反应后产物以各种形式守恒存在的总数粒子从微观上看,化学反应前后同种元素的原子个关守恒数必然相等。
系对循环反应(前一反应的某一产物,在参加后式方程式续反应后,又再生成,使反应循环下去)将方法叠加程式相加,消去循环项。
平均即用平均相对原子质量或相对分子质量判断平式量物质成分或含量均平均摩电反应中平均转移 1mol 电子所需混杂物的质量,值子质量其值介于两组分之间法平均在混杂物的计算中,可以把平均组成作为中说明依照物质变化前后某种量发生变化的方程式或关系式,找出所谓“理论差量” 。
利用该法要点有两点:①弄清差量的原因;②弄清差量与什么量成比率。
是巧妙选择化学式或溶液中某两种数(如正负化合价总数、阴阳离子所带的正负电荷总数)相等,或几个连续(或平行)的方程式前后某微粒(如离子、原子、电子)的物质的量保持不变作为解题依照。
是计算中用来表示已知量与未知量成正比例关系的式子。
是一种将数学平均原理应用于化学计算的解题方法。
它依照数学原理是:两个数A1和A2的平均值 A, A 介于 A1和 A2之间。
应用于混杂物的解析(定量、定性),常用的技巧:十字交织组成介,以此谈论可能的组成法。
是把所研究的对象或过程变化经过假设,推到常用于求有关存在“极限值”的计算题,理想的极限值,使因果关系变得十分明显,从如某些化学平衡的计算,平行反应的计算,极值法而得出正确的判断,也许将化学问题抽象成数混杂物的计算等。
化学计算方法之电子得失守恒法
化学计算方法之电子得失守恒法
高中学习了氧化还原反应以后我们了解到氧化还原反
应时有电子的得与失,而且氧化剂得电子的数目和还原剂失电子的数目是相等的,通常得失电子守恒可以帮助我们确定反应物、产物的量、化学计量数、构成等式计算结果等等。
利用电子得失守恒法解题思路清晰,步骤简捷,快速准确有效。
例如:3.84克铁和氧化铁的混和物溶于过量的盐酸,产生0.672L氢气(标况),若反应后溶液中无Fe3+,求氧化铁的质量?
读完这道题第一反应当然是把本题涉及的三个化学方程式
都写出来,然后根据已知信息逐步推倒,当然也一定能得出正确结果但是显得比较繁琐,我们可以这样来考虑:
设:Fe2O3的质量为mg,则Fe的质量为(3.84-m)g
整个过程只有铁失去电子,最终的产物为Fe2+,那么失去的电子数目为:[(3.84-m)/56]×2mol
那么电子被谁得到了呢?分析可得被H+和Fe3+得到了电子,
H+得到的电子数目为:(0.672L/22.4)×2mol
Fe3+得到的电子数目为:(m/160)×2 mol
根据得失电子数目相等可以得出下面等式:
[(3.84-m)/56]×2mol=(0.672/22.4) ×2mol+( m /160)×2
mol
解得:m=1.6g。
硝酸与金属反应计算题(师)
高中化学硝酸与金属反应计算题的解法一、代数方程法 例1:38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部反应后,共收集到气体22.4mL (标准状况),则反应消耗的HNO 3的物质的量可能是( )A. 10103.⨯-mol B. 16103.⨯-molC. 22103.⨯-molD. 24103.⨯-mol解析:因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸,则收集到的气体为NO 2与NO 的混合气体。
设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量分别为x 和y 。
则Cu HNO Cu NO NO H O x x xCu HNO Cu NO NO H O y y y y+=+↑++=+↑+42242383248323332223322(浓)(稀)()()由题意得x y g g mol x y L L mol +=⨯⋅+=⨯⋅⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪----3841064223224102243131...解得x mol y mol =⨯=⨯--0451*******3..,。
从而得反应消耗的HNO 3的物质的量为48340451083015102210333x y mol mol mol +=⨯⨯+⨯⨯=⨯---...。
故正确答案为C 项。
二、元素守恒法例1、38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到22.4mL 气体(STP ),反应消耗的硝酸的物质的量可能是:A .1.0×10-3molB .1.6×10-3molC .2.2×10-3molD .2.4×10-3mol解析:由题意知,浓硝酸是适量的,存在由浓变稀的问题。
即气体可能是NO 和NO 2的混合物。
但这并不影响解题。
由N 元素守恒的思想可将硝酸一分为二:一是作为酸的硝酸的物质的量=金属的物质的量×金属的化合价=38.4/64×2×10-3mol ;二是作为氧化剂的硝酸的物质的量=22.4/22.4×10-3mol ,二者之和为2.2×10-3mol ,即反应消耗的硝酸的物质的量。
高中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。
电子守恒法的理论基础:氧化剂获得的电子总数==还原剂损失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1。
(2001年高考试题)众所周知,在酸性溶液中,当下列物质氧化Ki时,它们的变化如下:fe3+→fe2+;mno4-→mn2+;cl2→2cl-;hno3→no如果分别用相同数量的这些物质氧化足够的ki,最多的I2是()a.fe3+b.mno4-c.cl2d hno3例题2.(2021年江苏高考题)在一定条件下,ro3n-和氟气可发生如下反应:ro3n-+f2+2oh-=ro4-+2f-+h2o从而可知在ro3n-中,元素r的化合价是()a.+4b.+5c.+6d.+7例30.3 MolCu2S与足够的硝酸反应生成硝酸铜、硫酸、一氧化氮和水,则参与反应的硝酸中还原硝酸的量为()a.0.9mol B 1mol C。
1.2倍。
2.2mol【例4】(2021年上海卷)clo2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保组织的要求clo2将逐渐取代cl2成为生产自来水的消毒剂,工业上clo2常用naclo3和na2so3溶液混合并加h2so4酸化后反应制得,在以上反应中naclo3和na2so3的物质的量之比为()【例5】(1997年上海高考试题)在一定温度下,将Cl2引入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO 3的混合溶液。
测定后,ClO-与ClO3-的浓度比为1:3,然后为Cl21当与NaOH溶液反应时,还原氯与氧化氯的比率为()a.21∶ 5B 11∶3c。
3.∶1d。
4.∶1.例6、用两支惰性电极插入500mlagno3溶液中,通电电解,当电解液的ph从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有h2析出,且电解前后溶液体积不变),电极上应析出银的质量是?【例7】(1997年高考试题)当一种金属单质与一定浓度的硝酸反应时,假设只生成一种还原产物。
“守恒法”在氧化还原反应计算中的应用 2024年高考化学考点微专题(解析版)
“守恒法”在氧化还原反应计算中应用1(2023·浙江·高考真题)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是A.生成1molN2O,转移4mol电子 B.NH2OH是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物【答案】A【解析】A.由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;故选A。
2(2022·全国·高考真题)N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.25℃,101kPa下,28L氢气中质子的数目为2.5N AB.2.0L1.0mol⋅L-1AlCl3溶液中,Al3+的数目为2.0N AC.0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4N AD.电解熔融CuCl2,阴极增重6.4g,外电路中通过电子的数目为0.10N A【答案】C【解析】A.25℃、101kPa不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故A 错误;B.Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3,因此2.0L1.0mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0N A,故B错误;C.苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH+152O2点燃7CO2+3H2O,1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2,则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2,数目为1.4N A,故C正确;D.电解熔融CuCl2时,阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑,阴极反应为Cu2++2e-=Cu,阴极增加的重量为Cu的质量,6.4gCu的物质的量为0.1mol,根据阴极反应可知,外电路中通过电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2N A,故D错误;答案选C。
高中化学高考总复习----守恒法在化学计算中的应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
A 0.2mol L-1
B 0.4mol L-1
C 0.8mol L-1
D 1.6mol L-1
【答案】C
【变式 5】将一定质量的镁铝合金投入到 250ml 4mol/L 的盐酸中,金属完全溶解后,再
加入 2mol/L 的 NaOH 溶液,若要生成的沉淀最多,加入的这种氢氧化钠溶液的体积是
()
Байду номын сангаас
A、250mL
【总结升华】本题应抓住混合物中 Na2S 、Na2SO3 、Na2SO4 三者均含“Na2S”的特 点,Na、S 两元素个数比均为 2:1,故不论三者比例如何混合物中 Na、S 两元素个数比 均为 2:1。 举一反三: 【变式 1】C2H4 、C3H8O 、C6H12 混合物中,C 元素的质量分数为 a%,求 O 元素的质量分数。
【答案】(1—a%×7/6)×8/9 【解析】将 C3H8O 改为 C3H6 ▪ H2O,(1—a%×7/6)代表含“H2O”量。
【变式 2】甲醛,乙醛,丙醛组成的混和物中,氢元素占质量百分组成为 9%,则混和物
中氧元素占质量百分组成为
A. 37%
B. 16%
C. 6.6% D.无法确定
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守恒法解题守恒法是一种中学化学典型的解题方法,它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解,可以免去一些复杂的数学计算,大大简化解题过程,提高解题速度和正确率。
它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式,不去探求某些细微末节,直接抓住其中的特有守恒关系,快速建立计算式,巧妙地解答题目。
物质在参加反应时,化合价升降的总数,反应物和生成物的总质量,各物质中所含的每一种原子的总数,各种微粒所带的电荷总和等等,都必须守恒。
所以守恒是解计算题时建立等量关系的依据,守恒法往往穿插在其它方法中同时使用,是各种解题方法的基础,利用守恒法可以很快建立等量关系,达到速算效果。
一、质量守恒质量守恒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。
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;可逆反应中反应过程总质量守恒。
例1、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的质量比为()(A)16:9 (B)23:9 (C)32:9 (D)46:9例2、1500C时,碳酸铵完全分解产生气态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的()(A)96倍(B)48倍(C)12倍(D)32倍练习:1、将100℃的硫酸铜饱和溶液200克蒸发掉50克水后再冷却到0℃时,问能析出胆矾多少克?若在100℃硫酸铜饱和溶液200克里加入16克无水硫酸铜,应有多少克胆矾析出?(硫酸铜溶液度100℃时为75.4克。
0℃时为14.3克)(130.52克,克)2、在一定条件下,气体A可分解为气体B和气体C ,其分解方程式为2A====B+3C 。
若已知所得B和C混合气体对H2的相对密度为42.5。
求气体A的相对分子量。
(170)3、为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度,称取亚硫酸钠4g置于质量为30g的烧杯中,加入6mol/L盐酸18mL(密度为 g/cm3),反应完毕后,再加2mL盐酸,无气体产生,此时烧杯及内盛物物质为,则该亚硫酸钠试剂的纯度为百分之几?4、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?二、物质的量守恒物质的量守恒是根据反应前后某一物质的量不变的原理进行推导和计算的方法。
这种方法可以应用在多步反应中的计算。
可简化计算过程,减少数学计算,一步得出结果。
例1、300mL某浓度的NaOH溶液中含有60g溶质,现欲配制1mol/LNaOH溶液,应取原溶液与蒸馏水的体积比约为( )(A)1∶4(B)1∶5(C)2∶1(D)2∶3例2、有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水%、含%,取1克该样品投入25毫升2摩/升的盐酸中后,多余的盐酸用摩/升KOH溶液毫升恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体:(A)1克(B)克(C)克(D)克练习:1、用1L10mol/LNaOH溶液吸收8molCO2,所得溶液中CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比是()(A)1∶3(B)2∶1(C)2∶3(D)3∶22、今有100mLCu(NO3)2与AgNO3的混合溶液,其中NO3-的浓度为4mol/L,加入一定量的锌粉后,产生沉淀,经过滤、干燥后称量,沉淀物的质量为,将此沉淀物置于稀盐酸中,无气体逸出。
向前述过滤后得到的滤液中先滴入BaCl2溶液,无明显现象,后加入过量的NaOH溶液,有沉淀物析出。
滤出此沉淀物,并将其灼烧至恒重,最后得4g灼烧物。
求所加锌粉的质量。
三、元素守恒元素守恒,即化学反应前后各元素的种类不变,各元素的原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
元素守恒包括原子守恒和离子守恒: 原子守恒法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。
离子守恒是根据反应(非氧化还原反应)前后离子数目不变的原理进行推导和计算。
用这种方法计算不需要化学反应式,只需要找到起始和终止反应时离子的对应关系,即可通过简单的守恒关系,计算出所需结果。
例1、在同温同压下,50ml 气体A 2跟100ml 气体B 2化合生成50ml 气体C ,则C 的化学式是( ) (A )AB 2 (B )A 2B (C )A 2B 4 (D )AB例2、把 NaHCO 3与Na 2CO 3·10H 2O 的混合物6.56克溶于水配制成100ml 溶液,已知此溶液中Na +的物质浓度为0.5 mol/L ;若将等质量的该混合物加热到质量不再变化为止,则其质量减少了多少克?练习:1、准确称取6g 铝土矿样品(含Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2)加入100mL 硫酸溶液,充分反应后向滤液中加入10mol/L 的NaOH 溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示,则所用硫酸溶液的物质的量浓度为( )D.无法计算2、有一块铝铁合金,溶于足量的盐酸中,再用过量的NaOH 溶液处理,将产生的沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧,完全变成红色粉末,经称量红色粉末和合金的质量相等,求合金中铝的质量分数。
3、将镁带在空气中燃烧的全部产物溶解在50mL 物质的量浓度为1.8mol/L 的盐酸中,多余的盐酸用20mL0.9mol/LNaOH 溶液正好中和,然后在此溶液中加入过量的NaOH 把NH 3全部蒸发出来,经测定NH 3的质量为0.102克,求镁带的质量为多少?四、电荷守恒电荷守恒,即对任一电中性的体系,如化合物、混合物、浊液等,电荷的代数和为0,即正电荷总数和负电荷总数相等。
电荷守恒是利用反应前后离子所带电荷总量不变的原理,进行推导或计算。
常用于溶液中离子浓度关系的推断,也可用此原理列等式进行有关反应中某些量的计算。
例1、 在K 2SO 4、Al 2(SO 4)3、的混合液中,已知c(Al 3+)=L ,c(SO 42-)=L ,则溶液中c(K +)为( ) (A )L (B )L (C )L (D )L例2、M 2O 7x-离子和S 2-在酸性溶液中发生如下反应:M 2O 7x-+3S 2-+14H +=2M 3++3S+7HO 则M 2O 7x-离子中M 的化合价为( )(A )+2 (B )+3 (C )+5 (D )+6练习:1、将KCl 和KBr 混合物克溶于水配成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 )2:3:12、将200mL /L 的Na 2CO 3溶液与含(OH)2的溶液混合后,为使溶液呈中性,需加入1mol /L 盐酸的体积是多少?3、在一定条件下,RO 3n -和I -发生反应的离子方程式为:RO 3n -+6I -+6H += R -+3I 2+3H 2O 。
(1) RO 3n -中R 元素的化合价是______;(2)R 元素的原子最外层电子数是_____。
4、1L 混合溶液中含SO 42-,Cl - ,NO 3- ,Na + mol ,其余为H +,则H +物质的量浓度为( )。
A . mol·L -1B . mol·L -1C . mol·L -1D . mol·L -1五、电子得失守恒电子得失守恒,是指在氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。
无论是自发进行的氧化还原反应,还是原电池或电解池中,均如此。
它广泛应用于氧化还原反应中的各种计算,甚至还包括电解产物的计算。
例1、铜和一定量的浓硝酸反应,当铜反应完全时,收集到标准状况下的气体,若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中,需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液?例2、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 ( D ) -1练习:1、某氧化剂中,起氧化作用的是X 2O 72-离子,在溶液中 mol 该离子恰好能使-离子完全氧化,则X 2O 72-离子还原后的化合价为( )A .+1B .+2C .+3D .+42、一定条件下NH4NO3受热分解的未配平的化学方程式为:NH4NO3 =HNO3+N2+H2O在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )A.5∶3B.5∶4C.1∶1D.3∶53、将5.6克铁粉溶于过量的稀硫酸中,在加热条件下加入1.01克KNO3晶体氧化溶液中的Fe2+,待反应完全后,剩余的Fe2+尚需0.2mol/L的KMnO4溶液70mL才能完全氧化(已知KMnO4的还原产物为Mn2+)求KNO3的还原产物。
4、将13.6克铁粉和氧化铁粉末的混合物,投入50ml的稀H2SO4中,恰好完全反应并放出标况下1.12L氢气,反应后的溶液中不含Fe和Fe3+。
求混合物中的Fe和氧化铁的质量。
5、将X molMg溶于含Y molHNO3的稀硝酸溶液中,生成N2O。
求此时X与Y的比值为多少?6、A、B、C三个电解槽,A槽是CuCl2作电解液,纯铜片作阴极,B、C两槽以AgNO3溶液作电解液,纯银丝作阴极,先将A、B槽并联,再与C槽串联进行电解,其B槽中银丝质量增加,C槽银丝增加,则A槽Cu片质量增加( )六、多重守恒多重守恒是利用多种守恒列方程式组进行计算的方法。
例1、把/LHAC溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是()A.C(Ac-)>c(Na+)B.C(HAc)>c(Ac-)C.2C(H+)=C(AC-)-C(HAC)D.c(HAC)+C(AC-)=0.01mol/L〖分析〗此题实质上是0.05mol/L的HAc溶液和0.05mol/L的NaAc溶液的混合溶液。
由电荷守恒关系可得:C(H+)+C(Na+)=C(AC-)+C(OH-)…………(1)由物料守恒关系可得:C(HAC)+(AC-)=C(Na+)×2=0.01mol/L……(2)由(2)可知D正确。
将(1)×2+(2)可得:2C(H+)=C(AC-)+2C(OH-)-C(HAC)……(3)故C选项错误。
例2、L的NaOH溶液,通入标准状况下448mL H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是()A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]〖分析〗对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,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;二是物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。