守恒法在化学计算中的应用1.ppt

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1、1、稀硫酸与、稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所得到的液溶液充分混合，恰好完全反应，将所得到的液体过滤，得滤液质量与原体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量相等，求原稀硫酸溶液的质量相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。的溶质质量分数。2、1L混合溶液中含混合溶液中含SO420.025mol，Cl0.05mol,NO30.025mol,Na0.025mol,其余为其余为H，则，则H物质的量浓度为物质的量浓度为nA0.25molL1B0.01molL1C0.1molL1D.0.5molL13 3、在空气中加热、在空气中加热32g32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量铜粉，使其

2、全部变为氧化铜，然后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（晶体的质量是（）A A、250g B250g B、90g C90g C、125g D125g D、24g24g4、某氧化剂中，起氧化作用的是、某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72离子，在溶液中离子，在溶液中0.2mol该离子恰好能使该离子恰好能使0.6molSO32离子完全氧化，则离子完全氧化，则X2O72离子还离子还原后的化合价为原后的化合价为（）（）A1B2C3D41稀硫酸与稀硫酸与BaCl2溶液充分混合，恰好完全反应，将所溶液充分混合，恰好

3、完全反应，将所得到的液体过滤，得滤液质量与原得到的液体过滤，得滤液质量与原BaCl2溶液的质量溶液的质量相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。相等，求原稀硫酸的溶质质量分数。n溶液质量守恒：溶液质量守恒：m(H2SO4)aq m(BaCl2)aq m(BaSO4)+m(HCl)aq已知：已知：m(HCl)aqm(BaCl2)aq所以：所以：m(H2SO4)aqm(BaSO4)又：又：H2SO4与与BaCl2恰好反应，设恰好反应，设H2SO4有有1mol质量为质量为g则生成则生成BaSO4为为1mol质量为质量为gH2SO4%=98/233X100%=42%2电荷守恒电荷守恒:n1L混合溶液中含混合溶

4、液中含SO420.025mol，Cl0.05mol,NO30.025mol,Na0.025mol,其余为其余为H，则，则H物质的量浓度为（物质的量浓度为（）。）。nA0.25molL1B0.01molL1C0.1molL1D.0.5molL1n（Na）n（H）=2n（SO42）n（Cl）n（NO3）即即0.025moln（H）=20.025mol0.05mol0.025moln（H）=0.1mol故故c（H）=0.1mol/1L=0.1mol/L答案选答案选C3在空气中加热在空气中加热32g32g铜粉，使其全部变为氧化铜，然铜粉，使其全部变为氧化铜，然后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热

5、蒸后加入足量的稀硫酸中，待反应完毕后，再加热蒸发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（发溶剂，可制得硫酸铜晶体的质量是（）A A、250g B250g B、90g C90g C、125g D125g D、24g24gn思考：铜元素在本题涉及的一系列变化中保持思考：铜元素在本题涉及的一系列变化中保持守恒。且有下列关系：守恒。且有下列关系：nCuCuOCuSO4CuSO45H2On64250n32gn125g元素原子守恒元素原子守恒4某氧化剂中，起氧化作用的是某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72离离子，在溶液中子，在溶液中0.2mol该离子恰好能使该离子恰好能使0.6molSO32离子完全氧化，则离子完

6、全氧化，则X2O72离子还原后的化合价为离子还原后的化合价为（）（）A1B2C3D4氧化剂为氧化剂为X2O72，还原剂为，还原剂为SO32。设反应后。设反应后X元素的化元素的化合价为合价为a.则则X元素化合价由元素化合价由6降为降为a，S元素化合价由元素化合价由4升为升为6。电子守恒知：。电子守恒知：20.2（6a）=0.62 a=3 答案选C得失电子守恒得失电子守恒5守恒思想高中化学中的应用守恒思想高中化学中的应用专题复习专题复习6能力能力思维思维方法方法【思考】在【思考】在10.6gNa2CO3和和8.4gNaHCO8.4gNaHCO3 3固体中加入固体中加入含含1molHCl的盐酸溶液，

7、溶液呈酸性，继续加入的盐酸溶液，溶液呈酸性，继续加入100mL7mol/L的的NaOH溶液后恰好中和，将溶液溶液后恰好中和，将溶液蒸干，则所得固体的质量蒸干，则所得固体的质量_g。反应物（始态）：反应物（始态）：Na2CO3NaHCONaHCO3 3 HClNaOH生成物（终态）：生成物（终态）：NaNaClNaNaClClHCl1mol1molM(NaCl)=58.5g守恒呀！守恒呀！物料守恒物料守恒Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H20NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H20NaOH+HCl=NaCl+CO2+H207守恒思想解题守恒思想解题 守守恒恒法法就就是是根根据据

8、化化学学反反应应的的实实质质是是原原子子间间的的重重新新组组合合，遵遵循循质质量量、元元素素等等守守恒恒规规律律。抓抓住住物物质质变变化化的的始始态态和和终终态态，忽忽略略中中间间过过程程，利用不变量利用不变量直接直接建立关系式建立关系式解题。解题。8一、质量守恒一、质量守恒依依据据：化化学学反反应应前前物物质质的的总总质质量量=反反应应后后物物质质的的总质量。总质量。常见守恒类型：常见守恒类型：二、元素守恒元素守恒依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化依据：化学反应前后原子的种类和数目不发生变化三、电荷守恒电荷守恒依据：溶液中阳离子所带正电荷总数阴离子所带负电荷依据：溶液中阳离子所带正

9、电荷总数阴离子所带负电荷总数。总数。四、得失电子守恒得失电子守恒依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数依据：氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电还原剂失电子总数子总数938.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体作用后，共收集到气体22.4L(标况标况)(不考虑生不考虑生成成N2O4)。则反应消耗的。则反应消耗的HNO3的物质的量是的物质的量是多少？多少？【探究一】10用守恒思想解题：用守恒思想解题：能力能力思维思维方法方法根据反应前后根据反应前后N原子守恒可得原子守恒可得n(HNO3)=2nCu(NO3)2+n(NO2)+n(NO)=238.4g

10、/64g/mol+22.4L/22.4L/mol=2.2mol始态始态(N)：HNO3始态始态(Cu)：Cu终态终态(N)：Cu(NO3)2、NO、NO2终态终态(Cu)：Cu(NO3)2即反应消耗的硝酸物质的量为即反应消耗的硝酸物质的量为2.2mol。11分析：发生反应为分析：发生反应为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2+2H2Oa3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2Ob解法比较解法比较如果从方程式求解，设如果从方程式求解，设NONO2 2、NONO的物质的量分别为的物质的量分别为x x、y y。64g/mol64g/mol（x/2+3y/2x/2+3y/2）38

11、.4g 38.4g x+y=22.4L/22.4L/moL x+y=22.4L/22.4L/moL 联立联立，解得：，解得：x=0.9molx=0.9mol；y=0.1moly=0.1mol；n(HNO3)=n(NO2)2+n(NO)40.9mol20.1mol4=2.2mol12同类题型同类题型如如：含含1molNaOH的的溶溶液液1L1L吸吸收收0.8molCO2,则则所所得得 溶溶 液液 中中 CO32-、HCO3-的的 物物 质质 的的 量量 浓浓 度度 之之 比比 约约 为为 。根据根据Na+离子、离子、C原子守恒。原子守恒。1:3 在使用中还要能适应题目的变化，灵活运在使用中还要能

12、适应题目的变化，灵活运用守恒思想解题。用守恒思想解题。始始态：态：bmolNaOH0.8molCO2终态：终态：NaHCO3XmolNa2CO3Ymol13 向含向含amolAlClamolAlCl3 3的溶液中滴加的溶液中滴加含含b molNaOHb molNaOH溶液时有沉淀生成，溶液时有沉淀生成，当当3ab4a3ab4a时求产生沉淀的质量？时求产生沉淀的质量？【拓展练习【拓展练习1 1】讨论：当讨论：当3ab4a3ab4a时，生成物有哪些时，生成物有哪些？14m m（Al(OH)Al(OH)3 3）=78(4a=78(4ab)gb)g 换个角度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。换个角

13、度考虑问题，从元素守恒角度求解则较简便。始始态：态：amolAlClamolAlCl3 3 bmolNaOH bmolNaOH终态：终态：NaClNaCl、NaAlONaAlO2 2、Al(OH)Al(OH)3 33a mol3a mol（b-3ab-3a）molmolamol-(b-3a)molamol-(b-3a)mol15【探究二】取取c molKMnOc molKMnO4 4固体，加热一段时间后固体，加热一段时间后（KMnOKMnO4 4K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 2），收集到），收集到amolamol气体，在反应后的残留固体中加入足量气体，在反应后

14、的残留固体中加入足量浓盐酸（浓盐酸（KMnOKMnO4 4+HCl+HClKCl+MnClKCl+MnCl2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O；K K2 2MnOMnO4 4+HCl+HClKCl+MnClKCl+MnCl2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O；MnOMnO2 2+HCl+HClMnClMnCl2 2+Cl+Cl2 2+H+H2 2O O），），又收集到又收集到bmolbmol气体，此时气体，此时MnMn均以均以MnMn2+2+形式存形式存在。试写出在。试写出a a、b b、c c间的关系式。间的关系式。16从整体看Mn元素从+7+2价，化合价降低，被还原，而被氧

15、化的元素是氧元素和氯元素；根据氧化还原的得失电子守恒可得：c(7-2)e-=a4e-+b2e-,即a、b、c间的关系式为：4a+2b=5c4a+2b=5c202120422;2ClClOOee-;2547+-MnOMnKe1738.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体若干升，将生成的气体用后，共收集到气体若干升，将生成的气体和和VL（标况）的（标况）的O2一起导入水中恰好全部溶一起导入水中恰好全部溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积。解生成硝酸，求标况下氧气的体积。【拓展练习2】讨论讨论:此时铜与硝酸反应生成的气体若为此时铜与硝酸反应生成的气体若为NO

16、、NO2或或N2O4等对最终等对最终V(O2)有无影响？有无影响？18n38.4g铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体若干升，将生成的气体和共收集到气体若干升，将生成的气体和VL（标况）的（标况）的O2一起导入水中恰好全部溶解生一起导入水中恰好全部溶解生成硝酸，求标况下氧气的体积成硝酸，求标况下氧气的体积始态：始态：Cu0.6molHNO3若干若干O2VL终态：终态：Cu(NO3)2HNO3若干若干H2O若干若干得失电子守恒：得失电子守恒：n(Cu)2=n(O2)4 0.6 2=n(O2)4n(O2)=0.3mol v(O2)=6.72L19守恒

17、类型20守恒思想解题1溶液中常用离子的电荷守恒和物料守恒。溶液中常用离子的电荷守恒和物料守恒。2氧化还原反应中应考虑得失电子守恒法。氧化还原反应中应考虑得失电子守恒法。3多步反应中可考虑元素守恒法。多步反应中可考虑元素守恒法。4在反应中涉及质量有关的问题可考虑在反应中涉及质量有关的问题可考虑质量守恒法。质量守恒法。5具体问题中，综合考虑，往往是几种守恒具体问题中，综合考虑，往往是几种守恒关系联合运用。关系联合运用。21【拓展练习3】将将14g铁粉溶解在铁粉溶解在1L稀硝酸中，恰稀硝酸中，恰好完全反应，放出好完全反应，放出NO气体后称量所得溶气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量增加液，发现比原溶

18、液质量增加8g。若反。若反应后溶液仍为应后溶液仍为1L，求生成盐的浓度。，求生成盐的浓度。分析：分析：m(m(NO)=)=14g-8g=6g，则，则n(NO)=6g/30gmol-1=0.2molN(Fe)=14g/56g/mol=0.25mol讨论讨论:生成的盐是生成的盐是Fe(NO3)2还是Fe(NO3)3？为什么？为什么？22因因 为为 Fe与与 稀稀 HNO3反反 应应，可可 生生 成成 Fe(NO3)2或或Fe(NO3)3，设物质的量分别为，设物质的量分别为x、y；质质量量守守恒：恒：56g/mol(x+y)=14g得失电子守恒：得失电子守恒：2x+3y=0.2mol3联立，解得联立

19、，解得x=0.15mol，y=0.1mol；故：故：C(Fe(NO3)2)=0.15mol/L；C(Fe(NO3)3)=0.1mol/L23n将将Mg、Cu组成的组成的2.64克混合物投入适量稀硝克混合物投入适量稀硝酸中恰好反应酸中恰好反应,固体完全溶解时收集的还原产固体完全溶解时收集的还原产物物NO气体气体0.896L（SPT），向反应后溶液中），向反应后溶液中加入加入2mol/LNaOH溶液溶液60ml时金属离子恰好时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为（沉淀完全。则形成沉淀质量为（）nA.4.32克克B.4.68克克C.5.36克克D.6.38克克答案：答案：B2425【拓展练习【拓展

20、练习4 4】现现有有AlCl3和和FeCl3的的混混合合溶溶液液，其其中中Al3+和和Fe3+的的物物质质的的量量之之和和为为amol。Al3+的的物物质质的的量量与与Al3+、Fe3+物物质质的的量量总总和和之之比比为为x。在在此此溶溶液液中中加加入入90mL4mol/L的的NaOH溶溶液液，若若Al3+、Fe3+完完全全反反应应，且且沉沉淀淀中中同同时时有有Fe(OH)3和和Al(OH)3，求求各各沉沉淀淀的的物物质质的量（用含有的量（用含有a、x的代数式表示）。的代数式表示）。26则则 n(Fe(OH)3)=a(1x)mol，n(Al(OH)3)=4ax0.36mol始态始态终态终态Fe

21、ClFeCl3 3a(1-x)molNaClNaCl3axmolAlClAlCl3 3axmolFe(OH)Fe(OH)3 3a(1-x)molNaOH NaOH 0.36molNaAlONaAlO2 2 0.36mol3axmolAl(OH)Al(OH)3 3ax(0.363ax)mol27守恒规律的综合应用守恒规律的综合应用n例例.0.1mol/L的的NaOH溶液溶液0.2L，通入标准状况，通入标准状况下下448mLH2S气体，所得溶液离子浓度大小气体，所得溶液离子浓度大小关系正确的是关系正确的是nANa+HSOHH+nBNa+H+=HSS2OHnCNa+H2SHSS2-OHnDS2OHH

22、+H2S（D）28 在反应在反应A、+3B、=2C、+3D中，已知生成物中，已知生成物C和和D的质量比为的质量比为28:33，若，若A和和B的混合物的混合物244g经经充分反应后，恰好完全反应，则生成充分反应后，恰好完全反应，则生成C的质量为的质量为。思考：根据反应前后物质的总质量守恒可得如思考：根据反应前后物质的总质量守恒可得如下关系：下关系：A、+3B、=2C、+3D、612833244gx61:28=244g:x解得解得x=112g29同类题型如：如：含含ngHNO3的稀硝酸溶液恰好与的稀硝酸溶液恰好与mgFe完全反应，若已知有完全反应，若已知有1/4的的HNO3被还被还原成原成NO，则，则n：m的取值范围是的取值范围是。Fe是变价金属，(1)Fe被氧化为Fe2+和(2)Fe被氧化为Fe3+分别建立守恒关系。30Thank you!31