巧用电荷守恒法解化学习题
守恒法巧解化学题

解析 : 由题意 反 应前 合 金 的质 量等 于 经 量 的 氯 气 让 其 反 应 ,将 溶 液 蒸 于 得 固 体
量 , 整 个 过 程 中 铁 并 未 损 失 , 质 量 守 恒 量 浓 度 之 比 为 ( ) 在 由 合 金 中铝 的 质 量 等 于 F 2 3中 氧 元 素 的 质 e0
的质 量仍 为 a ,则 原 合 金 中铁 的质 量 分 数 于 阳离 子 的 情 况 , 遵 循 电荷 守 恒 , C项 g 不 故
为( )
A. % 70 3 % 0 B.2. 5 4% C. 7.% 4 6 D.
例1 :把 a 铁 铝合 金 粉 末 溶 于足 量 盐 g
o ・
再根据 根据质量守恒 m
- 合 + o = . 05 o ̄ g 守 恒 等 。 它 的 优点 是 用 宏 观 的 统 揽 全 局 的 生 如 下 反 应 : x F 2 R03+ 2+ OH- - =RO4 2 + ( 淀 )m ( 金 )m ( H )51+ .m l _ F_ 沉 + 7 / o= 3 答 6 。 方 式 列 式 , 用 探 究 细 枝 末 节 . 接 抓 住 其 H O, 而 可 知 在 R 中 , 素 R化 合 价 是 1 gm l 1 .g 案 为 C 不 直 : 从 0 元 【 习】3实 验 室 用 铅 蓄 电池 作 电 源 电 练 :. A.4 + B. +5 C. +6 D. +7 中的 守 恒 关 系 , 速 建 立 计 算 式 . 解 题 简 快 使 解 饱 和食 盐 水 制恒 法 解 题 的关 键 是 找 出 相 应 的 解 析 :根 据 在 离 子 方 程 式 等 式 左 右 两 电 时发 生 如 下 反 应 : 守 恒关 系 ,多 数 同学 在 具 体 应 用 时往 往 由 边 离 子所 带 电荷 数 相 等 . 有 则
高一化学化学计算专题复习五:守恒法(上)人教版

高一化学化学计算专题复习五:守恒法(上)人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:化学计算专题复习五:守恒法(上)根据某些量守恒的关系进行解题,思路清晰,条理分明,解题快速是中学化学计算中常用的一种方法。
【典型例题】一. 电荷守恒法:在电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数,溶液不显电性。
[例1] 氯化钠、氯化镁、硫酸镁三种盐配成的混合液1L ,若钠离子为01.mol ,镁离子为025.mol ,氯离子为02.mol ,则硫酸根应为( )A. 05.molB. 025.molC. 02.molD. 015.mol解:设SO 42-为x mol ,据电荷守恒有:01102520212...⨯+⨯=⨯+x ,解之x mol =02.,选C 。
[例2] VL 硫酸铁溶液中Fe3+为mg ,则溶液中SO 42-的摩尔浓度为( ) A. 56m V mol L / B. 3112m Vmol L / C. m V mol L 56/ D. m Vmol L 84/ 解:以1L 溶液中电荷守恒为标准,则有:m VSO 5631242⨯⨯=-[],左端表示1L 溶液中所含正电荷总数,右端表示1L 溶液中所含负电荷总数,解上式得:[]/SO m Vmol L 423112-=,选B 。
[例3] 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?解:反应的过程很复杂,但最终溶液中大量存在的离子就剩钠离子和硫酸根离子。
设硫酸根物质的量为X mol ,根据溶液中电荷守恒:302203⨯=⋅=..X X ,,由于SO 42-来源于原稀H SO 24,所以[]../H SO mol L 24030152==。
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%100160562%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4.48L2H (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:2160x 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 114=⨯⋅+⋅==--。
三、电荷守恒例3:已知-+++=+Br 2Fe 2Br Fe 2322,向100mL 的2FeBr 溶液中通入标准状况下的L 36.3Cl 2,充分反应后测得形成的溶液中-Cl 和-Br 的物质的量浓度相等,则原2FeBr 溶液的物质的量浓度为多少?解析:由题中信息可知:还原性-+>Br Fe 2,因此通入2Cl 后+2Fe 应该全部被氧化为+3Fe 。
高中化学电荷守恒与物质的电离题解题技巧

高中化学电荷守恒与物质的电离题解题技巧在高中化学学习中,电荷守恒和物质的电离是一个重要的考点。
掌握解题技巧不仅可以帮助我们正确解答相关题目,还可以提高我们对化学知识的理解和应用能力。
本文将通过几个具体的题目,来说明解决电荷守恒和物质电离题目的方法和技巧。
首先,我们来看一个关于电荷守恒的题目:题目:在一次化学实验中,将一根金属棒插入一杯装满水的玻璃杯中,然后通电。
实验结束后,金属棒上出现了一层气泡。
请问这个实验中电子的流动方向是怎样的?解析:这个题目涉及到电荷守恒的概念。
根据电荷守恒定律,电子的流动方向应该是从电源的负极流向正极。
因此,在这个实验中,电子会从电源的负极流向金属棒,而不是相反。
接下来,我们来看一个关于物质电离的题目:题目:将酸性溶液中的NaCl固体逐渐加入,当溶液中的NaCl固体完全溶解后,溶液中的离子种类和数量发生了变化。
请问这是因为什么原因?解析:这个题目考察的是物质的电离过程。
当NaCl固体溶解在酸性溶液中时,NaCl会发生电离,生成Na+和Cl-离子。
当溶液中的NaCl固体完全溶解后,溶液中的离子种类和数量发生变化,是因为NaCl固体电离产生了离子,使溶液中的离子种类和数量增加。
通过以上两个例子,我们可以总结出解决电荷守恒和物质电离题目的一些技巧和方法。
首先,在解决电荷守恒问题时,我们需要明确电子的流动方向。
根据电荷守恒定律,电子的流动方向应该是从电源的负极流向正极。
因此,我们可以通过判断电源的极性和电子的流动方向来解答相关题目。
其次,在解决物质电离问题时,我们需要了解物质在溶液中的电离过程。
一般来说,酸性溶液中的物质会发生电离,生成离子。
通过了解物质的电离过程,我们可以判断溶液中离子的种类和数量的变化。
此外,在解答题目时,我们还需要注意题目中的关键词。
例如,在第一个例子中,关键词是“金属棒”和“气泡”,通过分析这些关键词,我们可以推断出电子的流动方向。
在第二个例子中,关键词是“酸性溶液”和“NaCl固体溶解”,通过分析这些关键词,我们可以推断出溶液中离子种类和数量的变化。
电荷守恒在解题中的应用

电荷守恒在解题中的应用近年高考题中,经常出现用电荷守恒知识分析解答的一类习题,特别是现在实行理科综合卷,电荷守恒知识是物理和化学知识的融合,有些问题只要从电荷守恒的角度分析,问题就能迎刃而解。
电荷守恒在溶液中是指溶液呈电中性,即溶液中各阴、阳离子的电荷数相等,在同一体积的溶液中,也可用浓度表示其等量关系。
下面举几例分析。
[例1] 等体积等物质的量浓度的NaCl和NaF溶液,两份溶液中离子总数相比A.前者多B.后者多C.一样多D.无法判断[分析] 此题咋一看无从下笔,即使分析出NaF会水解,也无法看清离子总数大小关系。
只有考虑电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(Cl—)+ c(OH—),c(Na+)+c(H+)= c(F—)+ c(OH—)再根据NaF溶液中由于F—离子的水解,F—+H2O HF+OH—,溶液中OH—离子增多,H+离子减少,而NaCl溶液中H+离子不变,NaCl溶液中Na+与NaF溶液中Na+相同,所以,离子总数NaCl溶液中的较多。
[例2] 将硫酸钾、硫酸铝、硫酸铝钾三种盐混合溶于硫酸酸化的水中,测得c(SO42—)=0.105mol/L,c(Al3+)=0.055 mol/L,溶液的pH=2(溶液中硫酸完全电离为H+离子和SO42—),则溶液中c(K+)为A.0.045 mol/LB.0.035 mol/LC.0.055 mol/LD.0.040 mol/L[分析] 将pH换算为H+离子浓度,溶液中存在的阳离子有:Al3+、K+和H+离子,阴离子有SO42—和OH—。
根据电荷守恒:c(H+)+ c(K+)+ 3c(Al3+)=2 c(SO42—)+ c(OH—)则c(K+)= 2 c(SO42—)+ c(OH—)—c(H+)—3c(Al3+)因为溶液显酸性,故c(OH—)很小,可忽略。
代入有关数据可得答案B。
[例3] 用盐酸滴定氨水,当c(NH4+)= c(Cl—)时,混合溶液显性(填酸、碱或中性)。
用电荷守恒法巧解化学计算题

用电荷守恒法巧解化学计算题
孟晓艳
【期刊名称】《《试题与研究》》
【年(卷),期】2009(000)024
【摘要】在高中化学计算中,电荷守恒的应用十分广泛,原子的组成、分子的形成、氧化还原反应的配平、电解质的电离、离子的水解无一不遵守电荷守恒规律。
在实际计算中应用电荷守恒原理解题可独辟蹊径、化繁为简、化难为易,大大提高解题速度,收到事半功倍之效。
【总页数】1页(P30)
【作者】孟晓艳
【作者单位】黑龙江省大庆实验中学
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.用极值法巧解化学计算题 [J], 何夕林
2.运用终态分析法巧解化学计算题 [J], 周维清;杨兴多
3.浅谈如何用“得失电子守恒法”巧解高中化学计算题 [J], 高殿访;
4.巧用“电荷守恒法”解化学计算题 [J], 张晓华
5.用极值法巧解化学计算题 [J], 何夕林
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专题04 电荷守恒解题方法讲解-2018高考化学解题方法技巧 含解析 精品

电荷守恒解题守恒是化学思想的灵魂,有质量守恒、元素(物料)守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒等。
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。
其中电荷守恒法解题总结如下:1.判断离子离子方程式正误离子方程式的书写要求满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
利用电荷法可以快速判断离子离子方程式的正误,特别是一些比较复杂的氧化还原反应离子方程式。
案例1 向含x mol NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入y mol Ba(OH)2溶液,下列说法正确的是A. 当x=2y时,发生的离子反应为2NH4++SO42-+ Ba2++2OH- =2NH3·H2O+ BaSO4↓B. 当x≥y时,发生的离子反应为2Fe3++ 3SO42-+3 Ba2++ 6OH- =2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓C. 当2x=y时,发生的离子反应为2F e3++2NH4++2SO42-+2Ba2++6OH- =2Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+ 2 NH3·H2OD. 当x< y<l.5x时,沉淀质量为(233x+107×2x/3)g分析:由NH4+和Fe3+共存时,OH-先与Fe3+反应;如假设NH4+先与OH-反应,则反应生成的NH3·H2O能够与Fe3+反应得到Fe(OH)3、NH4+,即NH4+实际没有消耗。
所以这类“竞争性反应”中,需要理顺反应的顺序。
解析:Ba(OH)2电离生成的OH-首先与Fe3+反应,然后再与NH4+反应。
A 、x=2y时,设x=1,NH4+、Fe3+各1mol,SO42-2mol,Ba(OH)2 0.5 mol,所以SO42-、Fe3+均未完全反应,NH4+没有参加反应,发生的离子反应为2Fe3++3SO42-+ 3Ba2++6OH- =2Fe(OH)3↓+3 BaSO4↓,A错误。
电荷守衡法巧解--镁铝习题

电荷守衡法巧解“镁铝”题例镁铝一章的许多计算性练习如果用常规方法求解,不仅涉及的反应多,而且计算繁杂容易犯错。
但如果仔细分析反应后的溶液组成,或者反应中电子得失关系,均可寻找到题中包含的守衡关系,尤其是电荷守衡,从而立出相应等式,使问题化繁为简,下面举几例加以说明:例1、有100毫升氯化镁、氯化铝的混合溶液,其中C(Mg2+)=0.2mol•L-1,C(Cl-)=1.3mol•L-1,要使Mg2+完全转化为Mg(OH)2,且与Al3+恰好分离,至少需2 mol•L-1的NaOH溶液的体积为()A、80mlB、100mlC、120mlD、140ml解析:因为Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,反应后溶液中溶质为氯化钠和偏铝酸钠。
首先原混合溶液中由电荷守衡得:0.1×1.3=n(Al3+)×3+0.2×0.1×2,∴n(Al3+)=0.03 mol;再由最终所得溶液的电荷守衡得:n(NaOH)= n(Na+)= n(Cl-)+ n(AlO2-)= n(Cl-)+ n(Al3+)=0.1×1.3+0.03=0.16 mol ∴V(NaOH)=0.16 mol/2 mol•L-1=0.08L=80 ml。
所以正确选项为A。
例2、拉曼光谱证实,溶液中不存在AlO2-,实际存在[Al(OH)4]-,0.2mol•L-1的Na[Al(OH)4]的溶液200 ml与0.2 mol•L-1的H2SO4的溶液250ml混合,完全反应后,溶液中Al3+与SO42-的物质的量之比可能为()A、4∶5B、2∶3C、1∶2D、2∶5解析:由题意可知,最终溶液为Na2SO4,Al2(SO4)3,Al(OH)3的混合物。
由电荷守衡得:n(Na+)+3×n(Al3+)=2×n(SO42-)∴有0.2×0.2+3×n(Al3+)=2×0.2×0.25 解得n(Al3+)=0.02mol,∴n(Al3+)∶n(SO42-)=0.02∶0.2×0.25=2∶5。
巧用“电荷守恒法”解化学计算题

M, 又知: M( A1 ) 一2 7 g / mo l , M( O) 一1 6 g / mo l , 则铝 元素 的质 量 ( A1 ) 与氧 元素 的质 量 m( O)
比为 2 ×2 7 g / mo l : 3 ×2 ×1 6 g / mo l=9: 1 6 , 答 案为 C .
1 电荷守恒 法解 题 的依据 和 基本公 式
电解 质溶 液始 终 是 电 中性 的. 溶 液 中无 论 存 在 多 少 种 离 子 ,阴 阳离 子 所 带 的 电荷 总 量是 相 等 的[ 1 ] 。 电荷守 恒法 利 用 数 学 思 想 建 模 的 计 算 公 式 为 :∑ mc ( R科 ) 一
c ( OH一) +c ( HS O ) +2 c ( S O; 一 ) =c ( K ) +c ( H ) 2 巧用 电荷 守恒法 解化 学计 算题 的典 型 案例分 析
2 . 1 利 用 电荷 守恒 法 可巧 解 关于混合 物 的计算 习题
例题 1 现 有 铝 和 过 氧 化 钠 的 固 体 混 合 物 样 品 , 加 入稀 盐酸 使 混合 物完 全溶 解 , 所 得 溶 液 中
“ 电荷守 恒法 ”是依 据 电解 质溶 液呈 电 中性 的化 学 原理 ,并 且采 用 数 学 建模 的思 想解 化 学计 算题
的一种解 题技 巧. 电荷 守恒 法解 题范 围广 ,适 合缺数 据而 不能 直接求 解 的混 合物 化学计 算题 ,也适合 知道溶液 中有 几种 离子 的量 ,而求另 外 一种未 知离 子 的量 的计 算题 .这 种解 题技 巧能 使复杂 的计算变 得 简单化 ,收到事 半功 倍 的解 题效果 .
1
Y
HCl — — H — — Cl 一
巧用守恒法解答化学计算题

些 成 分 的始 态 和 终 态 , 而达 到速 解 、 解 化 学 试 题 的 目的 。 从 巧 笔 者 就 化 学 解 题 中常 用 的 守 恒 关 系 如 质 量 守 恒 、 子 守 恒 、 子 原 电
人 一 定 量 氧 气 , 瓶 中恰 好 充 满 水 。求 通 人 的氧 气 在 标 准 状 况 烧
、
质 量 守 恒 法
2 : = HN 知 , “ 瓶 中恰 好 充 满 水 ” 过 程 中 , 有 氧 HO 4 O 可 在 烧 的 只 气是 氧 化 刹 , 在 N N 的生 成 过 程 中 , 有铜 做还 原 剂 。 而 O 和 O 只 所 以 , 失 去 的 电子 总 数 等 于 氧 气 得 到 的 电子 总 数 。则 n o ) 铜 ( =
化 学 反 应 是 原 子 之 间 的重 新 组 合 . 反 应 前 后 原 子 的 种 类 在
电 子 守 恒 , 是 在 氧 化 反 应 过 程 中 , 化 剂 得 到 的 电 子 数 就 氧
等 于 还 原 剂 失 去 的 电子 数 。 例 4将 0 2 l 片 投 入 一 定 量 浓 度 的 足 量 硝 酸 中使 其充 . . mo 铜 0
恒 、 子 守恒 、 合 价 守 恒 等 角度 分 析 化 学 中 常 用 的 解 题 思 想 电 化
和 解 题 方 法 , 过 典 型 例 题 分 析 , 解 如 何 利 用 守恒 思 想 快 速 通 讲
个 C 。 带 电 荷 数 为 2 则根 据 溶 液 中 阳 离 子所 带 正 电 荷 总 数 a所 ,
质 量 仍 为 g 则 原 合 金 中铁 的 质 量 分 数 为 ( ) ,
A.0 7 % B.2 4 5 .% C.76 4 .% D.0 3 %
高考化学计算题守恒法详解(含例题及练习题)

高考化学计算题守恒法详解(含例题及练习题)利用电荷守恒和原子守恒为基础,就是巧妙地选择化学式中某两数(如化合价数、正负电荷总数)始终保持相等,或几个连续的化学方程式前后某微粒(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,作为解题的依据,这样不用计算中间产物的数量,从而提高解题速度和准确性。
1、原子个数守恒【例题1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁组成,测知该混合物中的硫的质量分数为a,求混合物中铁的质量分数。
【分析】根据化学式FeSO4、Fe2(SO4)3可看出,在这两种物质中S、O原子个数比为1:4,即无论这两种物质以何种比例混合,S、O的原子个数比始终为1:4。
设含O的质量分数x,则32/64=a/x,x=2a。
所以ω(Fe)=1-3a【例题2】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物质的量之比为【分析】依题意,反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,根据Na原子和C原子数守恒来解答。
设溶液中Na2CO3为xmol,为NaHCO3ymol,则有方程式①2x+y=1mol/L×1L①x+y=0.8mol,解得x=0.2,y=0.6,所以[CO32-]:[HCO3-]=1:32、电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等。
【例题3】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升,[K+]=y摩/升,则x和y的关系是(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1【分析】可假设溶液体积为1升,那么Na+物质的量为0.2摩,SO42-物质的量为x摩,K+物质的量为y摩,根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案为BC 【例题4】用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO23-和HCO3=的物质的量之比为【分析】根据电荷守恒:溶液中[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-],因为[H+]和[OH-]均相对较少,可忽略不计。
(完整版)守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题

守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题一. 原子守恒法例1.38.4gCu与适量浓反应,当铜全部作用后,共收集到标准状况下的气体22.4L(不考虑转化为),反应消耗的硝酸的物质的量可能是()A. B.C. D.解析:在Cu与的反应中,起氧化剂和酸两种作用。
因收集到的气体可能是和的混合气体,由N原子守恒知:所以有:答案为C。
二. 电子守恒法例2. 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生的气体和的气体(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. 9.02gB. 8.51gC. 8.26gD. 7.04g解析:分析题意可知,最后生成的沉淀为与的混合物,其质量等于合金的质量与所结合的的质量之和。
又铜、镁与硝酸反应生成+2价的阳离子,由电子守恒得。
代入有关数据可得,所以结合的的物质的量为,故。
答案为B。
例3. 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与(标准状况)混合,通入水中,恰好被全部吸收,则合金中铜的质量为()A. 1.4gB. 2.4gC. 3.2gD. 6.4g解析:因硝酸的浓度未知,故根据方程式计算有困难。
分析反应的整个流程知,失电子数等于转化为氮的氧化物的过程中得到的电子数,氮的氧化物失电子数等于得到的电子数,故失电子总数等于得到的电子数。
设,根据质量守恒和电子得失守恒可列式:解得:所以答案为C。
三. 电荷守恒法例4. 3.2g铜与过量的浓硝酸()充分反应,硝酸的还原产物有NO和,反应后溶液中的,则此时溶液中所含物质的量为()A. B.C. D.解析:本题用常规法较繁。
分析题意知:反应后的溶液中含有的离子有:,应用电荷守恒:即所以答案为B。
金属与硝酸反应的过程中,金属失去的电子数一定等于硝酸还原为氮的氧化物时获得的电子数。
灵活运用这一电子守恒法,往往能使复杂问题简单化,对于快速、准确地解决这一类题型有很大帮助。
例1 足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
【高中化学】妙用电子守恒 巧解复杂试题

【高中化学】妙用电子守恒巧解复杂试题[题目1]把平均式量为51的cl2和no2的混合气体a与平均式量为48的so2和o2的混合气体b,同时通入一盛满水的倒立于水中的容器中,充分反应后溶液充满容器,求a与b的体积比。
分析:该过程中存在复杂的多步交叉反应:cl2+so2+2h2o=2hcl+h2so4,no2+so2+h2o=h2so4+no,3no2+h2o=2hno3+no,4no+3o2+2h2o=4h no3……如果根据具体反应进行计算,必然会非常复杂,容易出错,但如果你仔细想想,就不难推断:反应后,溶液充满容器,表明最终产物是HCl、H2SO4和HNO3,价态变化如下:CL从零价到一个电子到-1价;O从零价到两个电子再到-2价;N从+4价到+5价失去一个电子;S从+4价到+6价失去两个电子。
因此,只要计算出1mol和1molb中获得和丢失的电子总数,就可以根据电子守恒定律来解决这个问题。
设1mola中cl2的物质的量为xmol,则no2为(1-x)mol;1molb中so2的物质的量为ymol,则o2为(1-y)mol根据问题的含义:71x+46(1-x)=51≠ x=0.2mol64y+32(1-y)=48∴y=0.5mol1mol(1-0.2)×1-0.2×2=0.4mol的电子损失1molb得电子4×0.5-2×0.5=1mol由得失守恒:0.4na=nb根据阿伏加德罗定律,气体a和B的体积比为5:2[题目2]14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.22l氧气混合,通入水中,恰好被全部吸收,则合金中铜的质量为多少g?分析:标题中没有说明硝酸的浓度,因此无法确定释放的气体。
需要对其进行分类(浓硝酸和稀硝酸),以便分别进行讨论和计算。
涉及的化学反应方程式包括:cu+4hno3(浓)=cu(no3)2+2no2↑+2h2oAg+2hno3(浓缩)=AgNO3+NO2↑ + H2O4no2+o2+2h2o=4hno33cu+8hno3(稀释)=3cu(NO3)2+2no2↑ + 4H2O3ag+4hno3(稀)=3agno3+no2↑+2h2o4no+3o2+2h2o=4hno3计算量较大。
利用电荷平衡,巧解化学题目

例 2确定 氧 化 剂 或 还原 剂 的 物质 的量 。 .
教 师 设 问 : 果在 验 证 的过 程 中没 有 出 现 预 测 的 现象 , 明 如 说 什 么 ?接 下来 怎 么 办 ? 学 生 ( 和 5组 ) 6组 回答 : 明 假 设 不 成 立 , 盐 中 的碘 不 是 说 碘 以I 的形 式存 在 的 。应 进行 提 出新 的假 设 。 教 师设 问 : 的假 设 还会 有 什 么呢 ? 新 学 生 回答 : 以 I 和 1 的 形式 存 在 的 。 是 一 0一 实 教师设 问: 通过什么反应原理来验证你的假设呢? 验 学 生 回答 : 和 I 在 酸 性 的 条件 下 生成 I。I遇 淀 粉 变蓝 r O一 方 色 。 案 教 师设 问 : 实验 步 骤 怎么 设计 呢? 预设 的 现 象 是 什 么 ? 由此 3 预设 的结论是什么并予以解释? 学 生 回答 : 验步 骤 : 盐 溶 液 1— 实 碘 2毫 升 于 试 管 中 , 加 1 滴 0 滴淀粉溶液, 再滴加醋酸溶液使酸过量于试 中, 观察现象并记 录 实验 结果 和现 象 预测 的实 验现 象 : 变蓝 色 。 预 测 的实 验结 论 : 以 的 I 和 1 形式 存 在 。 是 0一 ( 释 :一+13 H =I 解 I 0 一+ +H O, 遇 淀粉 变 蓝 色 。 2 I ) 教 师设 问 : 在 验 证 的 过 程 中 没 有 出 现 预 测 的现 象 , 明 如果 说 什 么 ?接 下 来 怎么 办 ? 学 生 ( 和 8组 ) 7组 回答 : 明假 设 不 成 立 , 盐 中 的 碘 不 是 说 碘 以 I 和 1 的 形式 存 在 。应 进 行提 出新 的假 设 。 一 0一 教 师设 问 : 的假 设 还会 有 什 么 呢? 新 学 生 回答 : I 的形 式存 在 。 以 O 实 教 师设 问 : 过 什 么反 应 原 理来 验 证你 的假 设 呢 ? 通 验 学 生 回答 :一 1 在 酸 性 的条 件 下 生成 I。1遇 淀 粉变 蓝 I和 0 一 。 2 方 色 。 案 教 师设 问 : 验步 骤 怎么 设 计 呢? 预 设 的现 象 是 什 么 ? 由 此 实 4 预设 的结论 是 什 么并 予 以解 释 ? 学 生 回答 :放 映 幻灯 片 ) ( 实验 步 骤 : 碘 盐溶 液 1— 取 2毫 升 于 试 管 中 , 加 l 淀 粉 溶 液 , 滴 加 醋 酸 溶 液 使 酸 过 量 于 试 管 滴 O滴 再 中 , 加 K 溶 液 , 察 现象 并 记 录 。 滴 I 观 预 测 的实 验 现象 : 蓝色 。 变 预 测 的实 验结 论 : 盐 中碘 是 以 I 的形 式存 在 碘 O一 ( 释 :I O 一+6 : 1 +3 碘 遇 淀粉 变 蓝 色 。 解 5 一+I H 3 H O,
电荷守恒原理的运用及其强化练习

十五、电荷守恒原理的运用一、电荷守恒原理:在离子化合物或者溶液中,阳离子所带的总电荷等于阴离子所带的总电荷,所以化合物或者溶液才不呈电性。
n(正电荷)=n(负电荷)二、电荷守恒原理的运用1、用于书写离子化合物的化学式:例如:硫酸铁2Fe3+—3SO42-Fe2(SO4)3过氧化钠2Na+—O22-Na2O2规律:阳离子的正化合价在数值上等于其电荷数,阴离子的负化合价在数值上等于其电荷数。
2、用于配平化学方程式或者离子方程式:(1)对于复分解反应的化学方程式或者离子方程式一般用电荷守恒原理配平。
写出下列化学方程式:①硫酸溶液和氢氧化钡溶液反应:②硫酸溶液和碳酸钠溶液反应:③硫酸铁溶液和氢氧化钡溶液反应:④硫酸铝溶液和氯化钡溶液反应:⑤氯化铁溶液和亚铁氰化钾溶液反应:写出下列离子方程式:⑥向偏铝酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体:⑦向偏铝酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体:⑧向硅酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体:⑨向硅酸钠溶液中通入足量的二氧化碳气体:⑩氯化钙溶液和磷酸钠溶液反应:(2)电荷守恒原理特别适合双水解反应的化学方程式或离子方程式的配平。
写出下列离子方程式:①氯化铝溶液和碳酸钠溶液混合:②氯化铝溶液和碳酸氢钠溶液混合:③氯化铝溶液和硫化钠溶液混合:④氯化铝溶液和硫氢化钠溶液混合:⑤氯化铝溶液和偏铝酸钠溶液混合:(3)对于溶液中进行的置换反应的离子反应,电荷守恒原理也可以比较快的配平。
写出下列离子方程式:⑥铁和硫酸铜溶液反应:⑦铝和硫酸铜溶液反应:⑧铝和稀硫酸溶液反应:⑨铜和硝酸银溶液反应:⑩氯气和硫化钠溶液反应:(4)对于氧化还原的离子反应,一般先进行电子守恒处理变价元素对应的化学式或离子,再用电荷守恒原理处理两边所需要添加的离子或者化学式,最后才用原子守恒原理处理其他离子或化学式的系数。
写出下列离子方程式:①向次氯酸钙溶液中通入少量的二氧化硫气体:②向次氯酸钙溶液中通入足量的二氧化硫气体:③将氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:④将氢氧化铁溶于氢碘酸中:⑤将足量氯气通入硫代硫酸钠溶液中:3、用于建立已知量物质和未知量物质的物质的量的关系:例如:硫酸铁溶液和氯化钡溶液反应,参加反应的Fe2(SO4)3和BaCl2的关系式按电荷守恒原理可以建立为:Fe2(SO4)3—3BaCl2,所以,n(BaCl2)=3n[Fe2(SO4)3]4、电荷守恒法是依据电荷守恒原理在化学计算中的一种快速方法。
化学电荷平衡练习题理解化学反应中的电荷守恒

化学电荷平衡练习题理解化学反应中的电荷守恒化学反应中的电荷守恒是化学领域中的一项重要原理,它指出在化学反应中,正电荷和负电荷的总量保持不变。
这一原理可以通过化学电荷平衡练习题来深入理解和掌握。
本文将介绍一些常见的化学电荷平衡练习题,并解析其中的电荷守恒原理。
练习题1:氧化还原反应中的电荷平衡题目:已知Fe2+ + Cr2O72- → Fe3+ + Cr3+,求该反应中的电荷平衡。
解析:在给定的反应中,左式的Fe2+离子带有2个正电荷,Cr2O72-离子带有6个负电荷。
而右式的Fe3+离子带有3个正电荷,Cr3+离子带有3个正电荷。
为了使得电荷平衡,左式的总正电荷应等于右式的总正电荷,左式的总负电荷应等于右式的总负电荷。
左式的总正电荷为2,右式的总正电荷为3。
为了使它们相等,我们可以将左式中的Fe2+氧化为Fe3+,这样可以增加一个正电荷。
左式的总负电荷为6,右式的总负电荷为0。
为了使它们相等,我们可以将左式中的Cr2O72-还原为Cr3+,这样可以减少6个负电荷。
练习题2:酸碱中的电荷平衡题目:已知HCl + NaOH → NaCl + H2O,求该反应中的电荷平衡。
解析:在给定的反应中,左式的HCl分子带有1个负电荷,NaOH分子带有1个正电荷。
而右式的NaCl分子没有电荷。
为了使得电荷平衡,左式的总正电荷应等于右式的总正电荷,左式的总负电荷应等于右式的总负电荷。
左式的总正电荷为1,右式的总正电荷为0。
为了使它们相等,我们可以将左式中的HCl中的负电荷转移到右式的NaOH上,形成NaCl。
左式的总负电荷为1,右式的总负电荷为0。
为了使它们相等,我们可以将左式中的Cl负电荷转移到右式的H2O上,形成HCl。
通过上述两个练习题的解析,我们可以看到,在化学反应中,电荷的平衡是通过物质之间的电子转移实现的。
具体而言,当两个不同电荷的物质反应时,电子的转移会导致电荷的平衡。
这是因为电子具有负电荷,当它从一个离子或分子转移到另一个离子或分子时,会导致电荷的变化。
2019年化学基础课程课后练习 第55讲 化学计算技巧之电荷守恒法

第55讲化学计算技巧之电荷守恒法
题一:下列说法正确的是()
A.将氧化铝溶于水可制取氢氧化铝
B.氧化铝既能溶于碳酸,又能溶于氨水
C.与Al反应产生H2的溶液一定呈酸性
D.Al箔在空气中受热可熔化,由于氧化膜的存在,熔化的Al并不滴落
题二:下列有关叙述不正确的是()
A.Al是地壳中含量最多的金属元素
B.因为Al在常温下与浓硫酸不反应,所以可用铝槽车运输浓硫酸C.在化学反应中,铝容易失去电子,是还原剂
D.氧化铝是两性氧化物
攀上山峰,见识险峰,你的人生中,也许你就会有苍松不惧风吹和不惧雨打的大无畏精神,也许就会有腊梅的凌寒独自开的气魄,也许就会有春天的百花争艳的画卷,也许就会有钢铁般的意志。
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巧用“电荷守恒法”解化学计算题
“电荷守恒法”,即电解质溶液中的阴离子所带的负电荷总数等于阳离子所带的正电荷总数,或者说正、负电荷的代数和等于0[1]。
利用电荷守恒法的主要依据是电解质溶液的整体上呈电中性。
这种解题技巧的优点是基于宏观的统揽全局的方式列式,避开繁杂的运算,不去追究细枝末节,因而能使复杂的计算化繁为简,化难为易。
1 电荷守恒法解题的依据和基本公式
1.1 电荷守恒法解题的依据:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液都是呈电中性的,即阴离子所带的电荷数与阳离子所带的电荷数是相等的。
1.2 电荷守恒法解题时的计算公式:∑m c(R m+) == ∑n c(R n-),此公式中∑代表“和”的意思,c(R m+)代表阳离子的浓度或物质的量或微粒个数,m代表代表阳离子所带电荷数,c(R n-) 代表阴离子的浓度或物质的量或微粒个数,n代表代表阴离子所带电荷数。
以Na2S溶液为例:在Na2S溶液中,有如下三个平衡式:
S2-+H2O HS-+OH-(一级水解)
HS-+H2O H2S+OH-(二级水解)
H2O H++OH-(水的电离)
含有的微粒:Na+、H+、OH-、HS-、S2-、H2S (H2O分子除外),有下列的电荷守恒式:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
2 电荷守恒法适用范围及解典型的化学计算题
2.1电荷守恒法解题范围:已知溶液中几个离子的量,求其他离子的量,可采用电荷守恒法计算。
2.2 应用电荷守恒法计算的典型例题
2.2.1 利用电荷守恒法可巧解有关电解质溶液中离子浓度的计算题
【例题1】由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其pH=1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO42-)=0.8 mol/L,则c(K+)为( ) [2]
A. 0.15 mol/L
B. 0.2 mol/L
C. 0.3 mol/L
D. 0.4 mol/L
解析1:常规方法:由硫酸钾、硫酸铝和硫酸的化学式推理:硫酸钾(K2SO4)、硫酸铝[Al2(SO4)3]、硫酸(H2SO4),三种物质组成的混合液中硫酸根的来源则由这三种物质提供。
可由pH=1,再由公式pH==-lg c(H+)推知c(H+)==10-pH ,推知溶液中的c(H+)==10-1mol·L-1,根据H2SO4的电离方程式:H2SO4==2H+ +SO42-,推知H2SO4所提供的SO42-的浓度为H+的一半,即SO42-的浓度为0.05 mol·L-1;再由Al2(SO4)3的电离方程式:Al2(SO4)3==2Al3++3SO42-,推知SO42-的浓度应为Al3+的1.5倍,由c(Al3+)=0.4 mol·L-1得知由Al2(SO4)3所提供的SO42-的浓度为0.6 mol·L-1;则由K2SO4所提供的SO42-浓度为:0.8 mol·L-1 -0.05 mol·L-1—0.6 mol·L-1 == 0.15 mol·L-1,而由 K2SO4的电离方程式:K2SO4==2K+ + SO42-得知,K2SO4中K+的浓度是SO42-的2倍,则原混合液中K+的浓度是0.3 mol·L-1,即答案为C。
解析2:巧用电荷守恒式:三种物质组成的混合溶液中共存在5种离子,它们分别是:H+、Al3+、K+、SO42-、OH-,电荷守恒式如下:c(K+) + c(H+) + 3c(Al3+)==c(OH-) + 2c(SO42-)
溶液的pH=1,再由公式 pH==-lg c(H+)推知c(H+)==10-pH,推知溶液中c(H+)==10-1mol·L-1,由水的离子积K w的计算公式K w= c(H+)·c(OH-),在25℃(常温)时,K w== 1.0×10-14 得知c(OH-)==10-13mol·L-1,由于OH-的浓度极小,计算时可忽略不计,将c(H+)==10-1mol·L-1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO42-)=0.8 mol·L-1代入电荷守恒式:c(K+) + c(H+) + 3c(Al3+)== c(OH-) + 2c(SO42 )中,则不难得出c(K+)为0.3 m ol·L-1,即答案为C。
根据上述两种解题方法的对比不难得出,第一种方法是基于物质的化学式利用繁杂的电离方程式和运算来解题的,此方法步骤繁多,容易出错;而第二种解题方法是利用电荷的守恒关系来解题的,
这种方法在优点是基于宏观的统揽全局的方式列式,避开繁杂的运算,不去追究细枝末节,没有用电离方程式,不用理会物质的化学式,只要知道溶液中有几种离子及离子的符号就可以解题了,因而能使复杂的计算化繁为简,化难为易。
[3]利用电荷守恒法解化学计算习题是化学计算中一种很重要的解题方法和技巧,这种技巧应用的好,可以起到事半功倍的效果,能使复杂的计算化繁为简,化难为易。
2.2.2 利用电荷守恒法可巧解比较溶液中离子浓度大小的习题
比较溶液中离子浓度大小水溶液中离子平衡知识中常见的一种题型,其中利用电荷守恒法比较离子浓度大小,笔者认为也是在这些习题中使用较多的方法之一。
【例题2】常温下,将甲酸(HCOOH)与NaOH溶液混合,所得溶液的pH=7,则此溶液中( )[4]
A. c(HCOO-)>c(Na+)
B. c(HCOO-)<c(Na+)
C. c(HCOO-)=c(Na+)
D. 无法确定c(HCOO-)和c(Na+)的大小关系
解析1:(常规方法)甲酸是弱酸,甲酸和氢氧化钠溶液混合恰好中和时生成的弱酸强碱盐水解显碱性,所以甲酸和氢氧化钠溶液混合所得溶液pH=7 时甲酸过量,甲酸过量的不是很多,如果过量很多的话,溶液又呈酸性了,但c(HCOO-)和c(Na+)的大小关系还是比较不出来。
解析2:用电荷守恒法进行分析,混合后溶液中所存在的离子共有HCOO-、Na+、H+、OH-四种,根据电荷守恒法可得出c(Na+)+c(H+)==c(HCOO-)+c(OH-) , 由于溶液的pH=7,溶液呈中性,则有c(H+) == c(OH-),进而可推出c(Na+)==c(HCOO-)。
答案为C 。
【例题3】常温下,将甲酸(HCOOH)与NaOH溶液混合,所得溶液的pH>7,则此溶液中( )
A. c(HCOO-)>c(Na+)
B. c(HCOO-)<c(Na+)
C. c(HCOO-)=c(Na+)
D. 无法确定c(HCOO-)和c(Na+)的大小关系
解析:分析同例题2利用电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(HCOO-)+c(OH-),由于溶液中的pH>7 ,即c(H+)<c(OH-),进而可推出c(Na+)>c(HCOO-)。
答案为B 。
【例题4】常温下,将甲酸(HCOOH)与NaOH溶液混合,所得溶液的pH<7,则此溶液中( )
A. c(HCOO-)>c(Na+)
B. c(HCOO-)<c(Na+)
C. c(HCOO-)=c(Na+)
D. 无法确定c(HCOO-)和c(Na+)的大小关系
分析同例题2利用电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)==c(HCOO-)+c(OH-),由于溶液中的pH<7,即c(H+)>c(OH-),进而可推出c(Na+)<c(HCOO-)。
答案为A。
以上三个例题若用常规方法分析,既得考虑酸碱中和反应中有关量的问题,还得考虑盐类的水解问题,分析过程繁琐,浪费时间长,容易出错。
若掌握了电荷守恒式的解题依据和基本题型,知道在什么情况下采用电荷守恒法技巧解题,对于“只要结果,不要过程”的计算型和比大小的选择题及填空题,学生可根据题中所提供的定量关系,采用推理、估算、巧算来速解速算,达到事半功倍的解题效果。
笔者认为电荷守恒法这种解题技巧和方法值得推广。