1樓:三象定盤
高考題中守恆法應用列舉
江蘇省江陰市青陽高階中學(214401) 胡先錦
化學反應中存在著一系列的守恆關係,它是化學解題中的一把“金鑰匙”,如質量守恆、電子轉移守恆、電荷守恆等。抓住這些守恆關係,將其運用於化學計算,常會使一些化學計算題迅速求解,達到事半功倍的效果。現羅舉數例,加以說明。
一、電荷守恆
在酸鹼鹽溶液或離子化合物中,存在著電荷守恆,即溶液或化合物中陰、陽離子所帶的正負電荷總數相等。解題的關鍵是要搞清楚溶液中存在哪些離子?各離子帶何種電荷?帶多少電荷?
例1(2023年江蘇卷第25題)某結晶水合物含有兩種陽離子和一種陰離子。稱取兩份質量均為1.96g的該結晶水合物,分別製成溶液。
一份加入足量ba(oh)2溶液,生成白色沉澱,隨即沉澱變為灰綠色,最後帶有紅褐色;加熱該混合物,逸出能使溼潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體;用稀鹽酸處理沉澱物,經洗滌和乾燥,得到白色固體2.33 g。另一份加入含0.
001 molkmno4的酸性溶液, 恰好完全被還原為mn2+。
請回答以下問題:
(1)該結晶水合物中含有的兩種陽離子是(nh )和( fe2+ ),陰離子是(so )。
(2)試通過計算確定該結晶水合物的化學式。
〖解析〗第(2)小題中,可先求出n(so )=0.01mol,再利用反應方程式求出n(fe2+)=0.001mol×5=0.
005mol,即可根據離子化合物中陰、陽離子電荷守恆的原理:n(nh )+2n(fe2+)=2n(so )得出n(nh )=0.01 mol,進一步求出n(h2o)=0.
03 mol,從而知道該結晶水合物的化學式為(nh4)2fe(so4)2•6h2o。
例2(2023年廣東卷第4題)濃度為0.50mol/l的某金屬陽離子mn+的溶液10.00ml,與0.
40mol/l的naoh溶液12.50ml完全反應,生成沉澱,則n等於 ( )
a、1 b、2 c、3 d、4
〖解析〗離子mn+與naoh反應生成m(oh)n中陰陽離子所帶電荷數相等,即n×n(mn+)= n(oh-),得n×0.50×0.01=0.
4×0.0125,所以n=1,故答案應選a。
此外,如2023年全國卷第20題、2023年全國卷第7題、2023年全國卷第14題等也是應用電荷守恆來解題,以及高考題中的熱點之一“離子方程式的正誤判斷”中也常常可以用電荷守恆來判斷會更快捷。
二、電子轉移守恆
許多涉及氧化還原反應的高考試題中,往往可以選用電子轉移守恆法來快速解題。即反應中氧化劑得到(偏向)電子的數目等於還原劑失去(偏離)電子的數目。
例3(2023年上海卷第7題)clo2是一種廣譜型的消毒劑,根據世界環保聯盟的要求clo2將逐漸取代cl2成為生產自來水的消毒劑。工業上clo2常用naclo3和na2so3溶液混合並加h2so4酸化後反應制得,在以上反應中naclo3和na2so3的物質的量之比為 ( )
a、1∶1 b、2∶1 c、1∶2 d、2∶3
〖解析〗在此反應中,naclo3中cl將從+5價降低到+4價,而na2so3中s必然從+4價升高到+6價,根據電子轉移守恆原理:n(naclo3)×1= n(na2so3)×2,得到n(naclo3)∶n(na2so3)=2∶1,故答案應選b。
例4 (2023年全國卷第6題)已知在酸性溶液中,下列物質氧化ki時,自身發生如下變化:fe3+→fe2+;mno →mn2+;cl2→cl-;hno2→no。如果分別用等物質的量的這些物質氧化足量的ki,得到i2最多的是 ( )
a、fe3+ b、mno c、cl2 d、hno2
〖解析〗此題可設氧化劑fe3+、mno 、cl2、hno2的物質的量均為1mol,根據電子轉移守恆原理:其變化時得到的電子數必然等於i-生成i2而失去的電子,即1×1=2×n(i2)、5×1=2×n(i2)、2×1=2×n(i2)、1×1=2×n(i2),所以mno 氧化足量的ki,得到i2最多,故答案應選b。
此外,如2023年廣東卷第7題、2023年上海卷第12題、2000全國卷第21題、2023年全國卷第24題、2023年全國第23題等也都是應用電子守恆來解題。
三、質量守恆
運用質量守恆定律解題時,只需考慮始態和終態,中間過程可以忽略,對於一些較複雜的反應,不會寫化學方程式時,尤其顯得簡便。質量守恆定律在中學化學中佔有重要地位,不僅初中用到它,高中階段更要用到它,如果能熟練應用質量守恆定律,解化學計算題會容易許多。質量守恆又可以細分為元素質量守恆、總質量守恆、催化劑質量守恆等。
例5 (2023年全國卷第16題)在無土栽培中,需配製一定量含50 mol nh4cl、16 mol kcl和24molk2so4的營養液。若用kcl、nh4cl和(nh4)2so4三種固體為原料配製,三者的物質的量依次是(單位:mol)( )
a、2、64、24 b、64、2、24 c、32、50、12 d、16、50、24
〖解析〗解題關鍵是由kcl、nh4cl和(nh4)2so4三種固體配製的營養液中只要各離子數目符合要求。根據元素質量守恆法:n(nh )=50mol,n(cl-)=66mol,n(k+)=64mol,n(so )=24mol,所以n(kcl)=64mol,n(nh4cl)=2mol,n((nh4)2so4)=24mol時即可滿足要求,故答案應選b。
例6 (2023年廣東卷第11題)把a g鐵鋁合金粉末溶於足量鹽酸中,加入過量naoh溶液。過濾出沉澱,經洗滌、乾燥、灼燒,得到紅棕色粉末的質量仍為a g,則原合金中鐵的質量分數為 ( )
a、70% b、52.4% c、47.6% d、30%
〖解析〗用圖示分析:
從圖中可以看出fe最終是以fe2o3的形式存在,根據鐵元素在反應過程中是守恆的,fe2o3中氧的質量等於合金中鋁的質量。fe%=56×2/160=70%,故答案應選a。
此外,如2023年廣東卷第8題、2023年全國卷第8題、2023年上海卷第15題、2023年上海卷第23題、2023年廣東卷第28題、2023年全國卷第17題等也都是應用質量守恆來解題。
知識在於積累,解題方法在於總結。請同學們注重解題後的思考,善於歸納、總結、積累解題方法,從而達到舉一反
三、觸類旁通、由此及彼的目的。
2樓:匿名使用者
nh4+ fe2+ so42-
一道化學問題
3樓:匿名使用者
如果是固體反應,一般按照上面一個方程式來寫(因為固態+氫氧化鈣遇生成的水放熱不允許一水合氨的存在)。
如果是溶液反應,首先nh4oh需要改寫成nh3·h2o,這個是不加熱情況下的寫法;如果對溶液加熱(或微熱),寫上面的方程式。
求一道化學題,急求一道化學題
參與反應的hcl物質的量 m 106 73 73m 106 所以鹽酸物質的量濃度為 73m 106 1825m 53 假設全部為k2co3,則參與反應的hcl為 73m 138 鹽酸物質的量濃度為 73m 138 1825m 69 1825m 53 所以應該是偏小。假設全部為naoh,則參與反應的h...
一道化學題,急
1 因為cuo為40.0g 所以它為0.5mol所以cu為0.5mol cuo裡面的cu全部轉化為cuso4 5h2o裡面的cu所以cuso4 5h2o為0.5mol 所以cuso4 5h2o晶體的質量為250 0.5 125g 2 因為完全反應 所以cuso4 5h2o中so4為0.5mol所以h...
一道化學題,急
選b 1 加入足量氯水後,有無色氣體產生,有那幾種離子看只能是氯水溶於水後生成生成鹽酸和次氯酸,從而與co32 反應生成二氧化碳,所以一定有co32 2 分成兩份後,因為之前加入過足量氯水,所以其中已經有cl 加入agno3後產生白色沉澱並不能說明原溶液中有cl 不能有br 不然就有淡黃色沉澱了。3...