高中化学守恒方法思想

高中化学守恒方法思想

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(如溶质原子、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。虎头蛇尾

1． 38.4g 铜（0.6mol ）跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4L （标况），

则反应消耗的硝酸的物质的量是 （ ）

A ．1.0 mol

B ．1.6 mol

C ．2.2 mol

D ．2.4 mol

2．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，将这些气体

1.68LO 2（标准状况0.075mol ）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收，所得硝酸溶液中

加入5mol/LNaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀，则生成沉淀消耗NaOH 溶液的体积是

（ ）

A ．60mL

B ．45mL

C ．30mL

D ．15mL

3. [溶质中元素守恒]向一定量的Fe 、FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4的混合物中加入150mL4 mol ·L

-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，放出2.24LNO （标准状况），往所得溶液中加入KSCN

溶液，无红色出现。若用足量的H 2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁

的物质的量为（ ）

A ．0.21mol

B ．0.25mol

C ．0.3mol

D ．0.35mol

4 【溶质】0.6mol 硝酸与一定量的镁铝铁合金反应生成0.15molNO 和铁盐、铝盐、镁盐，

再向反应后的溶液内加入3mol/L 的NaOH 溶液，使镁铝铁元素恰好完全转化为沉淀，所加入

的NaOH 溶液体积为

A. 150mL

B. 200mL

C. 450mL

D. 600mL

5、 [2009全国2，6]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N 2O ，

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

【

解

析】设2m o

l Z

n 参与反应

，因Z n 无

剩

余

，

则

[2004年天津卷29.（14分）必修一N 的性质之计算]将32.64g 铜与140mL 一定浓度的硝

酸反应，铜完全溶解产生的NO 和NO 2混合气体在标准状况下的体积为11.2L 。请回答：

（1）NO 的体积为 L ，NO 2的体积为 L 。

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmL L amol /的NaOH 溶液，恰好使溶液

中的+2Cu 全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L 。 （3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为3NaNO ，至少需要30%的双氧水 g 。

29.（14分）

（1）5.8 5.4

（2）14.0/)5.010(3+⋅-aV （3）57.8

一、原子个数守恒 【

例题1】某无水混合物由硫酸亚铁和硫酸铁FeSO 4、Fe 2(SO 4)3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FeSO 4、Fe 2(SO 4)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】【2011全国卷13．】

某含铬Cr 2O 72-废水用硫酸亚铁铵[FeSO 4·（NH 4）2SO 4·6H 2O]处理，反应中铁元素和铬元

素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO ·Fe y Cr x ·O 3。不考虑处理过程中的实

际损耗，下列叙述错误的是

A ．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为(2)n x mol

B ．处理废水中Cr 2O 72-的物质的量为2nx mol

C ．反应中发生转移的电子数为3nxmol

D ．在FeO ·Fe y Cr x ·O 3中，3x=y

二、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。【反应原理中电离与水解平衡】 【例题3】在Na 2SO 4和K 2SO 4的混和溶液中，如果[Na +]=0.2mol ／L ，[SO 42-]=x mol ／L ，[K +]=y

mol ／L ，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，SO 42-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[SO 42-]，所以答案为BC

【例题4】[2010海南4]、把VL 含有MgSO 4和K 2SO 4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol

NaOH 的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁；另一份加入含b mol BaCl 2的溶液，恰好

使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡。则原混合溶液中钾离子的浓度为

A.b-a V mol ·L -1

B.2b-a V

mol ·L -1 C.2(b-a)V mol ·L -1 D.2(2b-a)V

mol ·L -1 三、电子守恒——是指在发生氧化—还原反应时，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。

【例题5】【09全国卷Ⅱ】含有a mol FeBr 2的溶液中，通入x mol Cl 2。下列各项为通Cl 2

过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确．．．

的是 （ ） A ．x ＝0.4a ，2Fe 2++Cl 2＝2Fe 3++2Cl -

B ．x ＝0.6a ，2Br －+ Cl 2＝Br 2+2Cl －

C ．x=a ，2Fe 2＋+2Br －+2Cl 2＝Br 2+2Fe 3＋+4Cl －

D ．x=1.5a ，2Fe 2＋+4Br －+3Cl 2＝2Br 2+2Fe 3＋+6Cl －

【练习】往150mLFeBr 2溶液中缓缓通入2.24L （标况）氯气，反应完全后，溶液中有1/3的

溴离子被氧化成溴单质。求原溶液FeBr 2的物质的量浓度。

0

0.5 amol

－ 总反应2Fe 2＋+2Br －+2Cl 2＝Br 2+2Fe 3＋+4Cl －

1.5 amol =

－ 设Fe 2+消耗氯气Xmol, 剩余1-Xmol 氯气与原溶液1/3Br -反应，则

2Fe 2++Cl 2＝2Fe 3++2Cl -，2Br －+ Cl 2＝Br 2+2Cl

－ 2X X 2(1-X) 1-X