高一化学计算中的守恒法

化学计算中的守恒法

张安荣搜集整理

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～ C u(N O3)2（起酸的作用的硝酸为0.06mol）

0.03 0.06

HNO3～ NOx （被还原的硝酸为0.05mol）

0.05mol 0.05mol

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。

4. （上海高考题）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336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），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．9.02g B.8.51g C.8.26g D.7.04g

【分析】可发生的反应有：

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O， Mg+4HNO3(浓)=Mg(NO3)2+2NO2↑+2H2O

2NO2N2O4

Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(ON)2↓+2NaNO3

依化学方程式按常规方法求解即麻烦又费时，结果易错。

【解析】：要求生成沉淀的质量，只要求出与Cu2+,Mg2+反应的OH-的质量即可！

Cu和Mg失电子的物质的量 = NO2和N2O4得到电子的物质的量 = Cu2+和Mg2+结合的OH- 的物质的量

① NO2的总物质的量为：n(NO2)==0.23mol （把N2O4折算成NO2）

②HNO3中N得电子为0.23mol;

而Cu→Cu2+，Mg→Mg2+，Cu、Mg总物质的量为：=0.115mol,

Cu2+-Cu(OH)2，Mg2+-Mg(OH)2

0.115mol、Cu、Mg合金生成氢氧化物，质量净增(OH-)为：

0.115mol×2×17g/mol=3.91g

所以Cu(OH)2、Mg(OH)2总质量为：4.6g+3.91g=8.15g，答案为B。

5. 【练习】测得某溶液中仅含有Na+、 Mg2+、SO42－、Cl－四种离子，其中离子个数比Na+:Mg2+:Cl－=4:5:8，如假设Na+为4n个，则SO42－可能为：（）

A、2n个

B、3n个

C、6n个

D、8n个

解析：根据电荷守恒知4n×1＋5n×2＝8n×1+n(SO42－)×2,解得n(SO42－)＝3n,故选B.

6. 【练习】（06全国理综I 13）由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH=1,c(Al3+)=0.4mol·L-1，c(SO42-)=0.8mol·L-1,则c(K+)为：

A．0.15 mol·L-1 B．0.2 mol·L-1

C．0.3 mol·L-1 D．0.4 mol·L-1

由溶液中电荷守恒得：c(H+) + 3c(Al3+) + c(K+) ==2c(SO42-) 解得：c(K+)===0.3 mol·L-1

7.【练习】(2007年上海，22)今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K ＋、NH 4＋ 、Cl －、Mg 2＋、Ba 2＋、CO 32 －、SO 42 －，现取三份100 mL 溶液进行如下实验：

(1)第一份加入AgNO 3溶液有沉淀产生

(2)第二份加足量NaOH 溶液加热后，收集到气体0.04 mol

(3)第三份加足量BaCl 2溶液后，得干燥沉淀6.27 g ，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33 g 。根据上述实验，以下推测正确的是( )

(A)K ＋一定存在 (B)100 mL 溶液中含0.01 mol CO 32 －

(C)Cl －可能存在 (D)Ba 2＋一定不存在，Mg 2＋可能存在

［答案］AC 。

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8：（2001年全国高考）在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH 4Cl 、16 mol KCl 和24molK 2SO 4的营养液。若用KCl 、NH 4Cl 和(NH 4)2SO 4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol ） （ ）

A ．2、64、24

B ．64、2、24

C ．32、50、12

D ．16、50、24

方法：先求出需配制营养液中所需NH 4+、K +、Cl —、SO 42—、物质的量，再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH 4+、K +、Cl —、SO 42—物质的量。若与题干中的数值一致，即为选项。如题干中NH 4+ 50 mol ；K +：16+24×2=64（mol ）；Cl —：50+16=66（mol ），SO 42—

：24mol 。选项B ，NH 4+：2+24×2=50（mol ），K +：64mol 、Cl —：64+2=66（mol ），SO 42—：24mol ，与题干相符，选项B 正确。

9. 在一定条件下，-n 3RO 和I － 发生反应的离子方程式如下： -

n 3RO ＋ 6I － ＋6H + ＝ R － ＋ 3I 2 ＋ 3H 2O

(1) -n 3RO 中R 元素的化合价是_________；

(2) R 元素的原子最外层的电子数是___________。(MCE94)

捷径：(1) 根据电荷守恒得：(-n )＋6×(-1)＋6×1＝-1，n ＝5。中，R 应为＋5价。(2)

有学生误认为R O n

3-中R 的最外层电子数为5，实际上R -

是8电子稳定结构，故R 原子为最外层电子数为8－1＝7。

10．用0.1 mol / L 的Na 2SO 3溶液30 mL ，恰好将2×10－3

mol 的XO 4-还原，则元素X 在

还原产物中的化合价是(MCE91) ( D )

A ．＋1

B ．＋2

C ．＋3

D ．＋4

解析：该反应中， SO 32-将被氧化SO 42-为，0.1×30×2＝2×(7－x )，x ＝4