2022年高考化学计算技巧-守恒法专题突破.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载守恒法【经典例题透析】类型一：质量守恒（物料守恒、原子守恒）1、现有 19.7 g由 Fe、 FeO、Al 、Al 2O3组成的混合物,将它完全溶解在540 mL 2.00 mol·L1 的H2SO4 溶液中,收集到标准状况下的气体8.96 L；已知混合物中, Fe、FeO、Al 、Al2O3的质量分数分别为0.284 、L1 的0.183 、0.274 和 0.259 ；欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀,至少应加入2.70mol ·NaOHaq体积是 _；解析：金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀时,溶液中的溶质只有Na2SO4,依据 Na+守恒和 SO守恒,得如下关系：2NaOH Na2SO4 H2SO4就： nNaOH = 2 nH2SO4 cNaOH·V NaOHaq = 2cH2SO4·V H2SO4aq V NaOHaq 可求；【答案】 800 mL 点评：关注始末状态,利用反应前后元素守恒、提炼相关的运算关系式可使运算大大简化；举一反三：【变式 1】将肯定质量的镁铝合金投入到 250ml 4mol/L 的盐酸中,金属完全溶解后,再加入 2mol/L 的NaOH溶液,如要生成的沉淀最多,加入的这种氢氧化钠溶液的体积是（ ）A、250ml B、400ml C、500ml D、750ml 解析：沉淀达到最大时, 溶液中的溶质只有 NaCl, NaCl 中的 Na +来自于 NaOH、Cl-来自于 HCl,故 n（NaOH）=n（HCl）. 【答案】 C 【变式 2】向肯定量的、的混合物中,加入 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出（标况）的气体,所得溶液中加入 溶液无血红色显现,如用足量的 在高温下仍原相同质量的此混合物,能得到的铁的质量为（ ）A. 11.2g B. 5.6g C. 2.8g D. 无法运算解析：最终溶液中溶质全部是,由电荷守恒可知：【答案】 C 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【变式 3】有一在空气中暴露过的 KOH固体,经分析知其内含水 7.62%,K2CO32.88%, KOH90%,如将此样品1g 加入到 46.00ml 的 1 mol ·L1盐酸中,过量的酸再用 1.07mol ·L1KOH溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体多少克？解析：此题中发生的反应许多,但认真分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾,其Cl全部来自于盐酸中的 Cl,在整个过程中Cl守恒；即 n （KCl）= n （HCl）故 m（KCl）=0.046L × 1 mol ·L1× 74.5 g · mol 1=3.427 g 【答案】 3427 g 【变式 4】在 Na2S 溶液中存在着多种离子和分子,以下关系正确选项 A. cOH- cHS cH + 2cH2S B. cOH- 2cHS cH + cH2S C. cOH- cHS- cH + cH2S D. cOH- cHS 2cH + cH2S 解析：1 由电荷守恒知：cNa + cH + 2cS 2- cHS cOH- 2 由物料守恒可知：cNa2S 起始cS 2- cHS cH2S,由 Na2S的组成可知： cNa + 2cNa 2S起始,故, cNa + 2cS 2- 2cHS 2cH 2S 由和得： cOH- cHS- cH + 2cH2S 此题也可看成质子守恒,即水电离出的氢离子浓度之和等于氢氧根离子浓度；【答案】 A 【变式5】19.2mg 铜跟适量浓硝酸反应后, 铜完全溶解 , 共收集到11.2mL 标况下气体 , 就反应消耗的硝酸可能为 A、0.8 × 103mol B、0.5 × 10 3mol C、1.2 × 103mol D、1.1 × 10 3mol 解析 : 依据 N原子守恒 , 有如下物料守恒式 : nHNO3 nHNO3 氧 n（HNO 3）酸 n 气 2nCuNO3 2 11.2 × 103/22.42× 19.2 × 103/64 1.1 × 103mol；【答案】D【变式 6】将 0.8molCO2完全通入 1L1mol/LNaOH溶液中充分反应后, 所得溶液中 NaHCO 3 和 Na2CO3的物质的量之比为（）A、3：1 B 、2： 1 C、1：1 D、1：3 解析：如依据化学反应方程式来进行运算,就必需先写出涉及到的两个化学反应方程式,然后再列方程组求算,很繁琐；我们可以换个角度考虑问题,由于反应前后质量守恒,原子的种类及数目不会转变,所以在反应中钠离子与碳原子守恒；假设 NaHCO 3 和 Na2CO3的物质的量分别为 X、Y,就依据碳原子守恒有 X+Y0.8mol, 依据钠原子守恒有 X+2Y1mol,解之得 X 0.6mol 、Y0.2mol 故 X：Y 3：1, 选 A；【答案】 A 【变式 7】把 m mol C2H4 跟 n mol H2 混合于密闭容器中,在适当条件下反应达到平稳时生成p mol C2H6,如将所得平稳混合物完全燃烧生成CO2 和 H2O,需 O2的物质的量为 名师归纳总结 A. 3 mnB. 3 m C. 3 m3p D. 3 m3p第 2 页,共 4 页解析：依据C、 H原子个数守恒,共有2m mol 碳原子,耗氧2m mol , 4 m2n mol H 原子,耗氧- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - m,故可得B；学习必备欢迎下载【答案】 B 类型二：电荷守恒2、1L 混合溶液中含SO420.00025mol ,Cl0.0005mol ,NO30.00025mol ,Na0.00025 mol ,其余为 H,就 H物质的量浓度为（）；A0.0025 mol ·1 LB 0.0001 mol ·L1 C0.001 mol · 1 L D 0.005 mol · L1解析：由电荷守恒知：n（Na） n（H）= 2n （SO4 2） n（Cl） n（NO3）即 0.00025 moln（H）=2× 0.00025 mol 0.0005 mol 0.00025 mol n（H）=0.001 mol 故 c（H）=0.001mol/1L = 0.001mol/L 【答案】 C 点评：电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等,要留意离子所带电荷数；举一反三：【变式 1】在 H2SO4和 Al 2SO4 3的混合溶液中,铝离子浓度是 0.4 mol / L,硫酸根离子的浓度是 0.7 mol / L ,就氢离子的浓度最接近于 A. 0.1 mol / L B. 0.2 mol / L C. 0.3 mol / L D. 0.4 mol / L 解析：设 H +的浓度为 c,可得 c× 10.4 mol / L× 30.7 mol / L× 2, c0.2 mol / L；【答案】 B 【变式 2】50 mL 1mol/LCH3COOH与 100 mL NaOH溶液混合,所得溶液的小关系或说法,不正确选项（）A、 cNa + cCH3COO B、 cNa + cCH3COO cH +=cOH C、 cNa + cH + cCH3COO cOH D、 100 mL NaOH 溶液浓度为 0.5mol/L PH=7,关于该溶液中离子浓度的大解析：依据题意 cH + cOH ,可知 cNa + cCH3COO ,应选项 A、B正确； 又依据溶液中电荷守恒,即 Na +与 H +所带正电荷和 CH3COO与 OH所带负电荷相等,应选项 C正确,因此该题答案为 D；【答案】 D 【变式】某混合溶液中MgCl2的浓度为 2 mol / L,AlCl3的浓度为 3 mol / L,将此溶液2+ 200 mL 中的 Mg完全沉淀（氢氧化铝恰好溶解）,需加入1.6 mol / L的 NaOH溶液的体积多少？解析：反应终止后,溶液中溶质为NaCl 和 NaAlO2,依据阴阳离子电荷守恒,有：nNa + n AlO 2-） nCl- ,设需加入 NaOH溶液的体积为 x,由题意：nCl- =3 mol / L × 3× 0.2 L 2 mol / L× 2× 0.2 L=2.6 mol n AlO 2- ）= n Al 3+）=3 mol / L× 0.2 L=0.6 mol 1.6 mol / L× x2.6 mol +0.6 mol=3.2 mol x2 L 【答案】需要 2 L NaOH 溶液；类型三：电子得失守恒名师归纳总结 3硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.1mol/LNa2S2O3 溶液恰好把224mL（标准状况） Cl 2完全转化为Cl离子,就 S2O3 2将转化成（）2 D 、SO4第 3 页,共 4 页2A、SB、S 2 C、SO3- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载解析：依据氧化仍原反应的得失电子数守恒可知,反应中氯气所获得的电子的物质的量与硫代硫酸钠中硫失去的电子的物质的量相等；设硫的最终价态为x 价；就有（ 0.224L/22.4L·mol 1）× 20.025L ×0.1mol/L × 2× x 2, 解得 x6, 应选 D.【答案】 D 点评：特殊要留意分析化合价变化 举一反三：, 树立氧化仍原反应中有得必有失、得失守恒的思想；【变式 1】某氧化剂中,起氧化作用的是 X2O7 2离子,在溶液中 0.2 mol 该离子恰好将 0.6molSO3 2离子完全氧化,就 X2O7 2离子仍原后的化合价为（）；A 1 B 2 C 3 D 4 解析：在上述反应中,氧化剂为 X2O7 2,仍原剂为 SO3 2；设反应后 X元素的化合价为 a. 就 X 元素化合价由 6 降为 a,S元素化合价由mol=2 mol ；由电子守恒知：4 升为 6；1molX 元素得电子（ 6a）mol, 1molS 元素失电子（ 64）2× 0.2 （ 6a）=0.6 × 2 , a= 3 ；【答案】 C 【变式 2】将含有 0.4molCuSO4和 0.2molNaCl 的水溶液 1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到 0.3molCu ,就另一电极上放出气体在标况下的体积是（）A、4.48L B 、5.60L C、6.72L D、13.44L 解析： Cu 2+在电解池阴极得电子转变为 Cu,即 Cu 2+2e=Cu；阴极得到 0.3molCu, 即共得到电子 0.3 × 20.6mol ；阳极为 2Cl2e=Cl 2 ,0.2molCl共失 0.2mol 电子 , 放出 Cl 20.1mol;4OH4e=2H2OO2 , 根据得失电子守恒 , 故 OH失0.6-0.2mol 电子 , 放出 O2气体 0.1mol, 故气体总量为 0.2mol, 因此标况下体积为0.2mol × 22.4mol/L 4.48L. 选 A. 【答案】 A 【变式 3】将 32.64 克铜与 140ml 肯定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的 NO和 NO2 混合气体的体积为11.2L （标准状况）请力气对比答：（1）NO的体积为 _L,NO2的体积为 _L；（2）待产生的气体全部释放后,向溶液中加入 Vml、 amol/LNaOH 溶液,恰好使溶液中的 Cu 2+全部转化为沉淀,就原硝酸溶液的浓度为 _mol/L. 3 使铜与硝酸反应产生的气体在 NaOH溶液中完全转化为 NaNO3,至少需要 30%的双氧水 _克；解析：该题题干给出了铜与肯定浓度的硝酸反应的情形,要求运算反应后各相关的量,综合性强,有肯定的难度；因此抓住反应的实质,利用氧化仍原反应中得失电子守恒来建立等式,是突破题中难点的关键；对问题（ 1）由于 nCu （ 32.64/64 ） mol =0.51mol,nNO,NO 2 0.5mol, 又知 Cu2eCu 2+;HNO33eNO;HNO 3 eNO2. 如设 NO的物质的量为xmol, 就 NO2 的物质的量为 0.5 xmol ,依据得失电子守恒得 0.51 × 23x0.5 x × 1,就 x0.26, 即 nNO 0.26mol, nNO2 0.24mol, 所以 VNO 0.26× 22.4L 5.8L ,VNO 22.4 × 0.24L 5.4L ；对问题（ 2）,由题意知反应中部分硝酸参与氧化仍原反应,其物质的量为0.5mol ,部分硝酸未参与氧-化仍原反应,其物质的量依据最终溶液中的溶质只有NaNO 3即可知 Na +=N原子守恒 ,就其物质的量为aV×103mol；所以原硝酸溶液的浓度为cHNO3= aV × 103+0.5/0.14 mol/L. 对问题（ 3）,由于 NO和 NO2混合气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO 3,即 HNO 3-NO ,NO 2-NO3相当于氮元素的化合价未变,铜失去的电子被双氧水得到；即有 =57.8g.0.51 × 2=m（H2O2）× 30%× 2/34 ,m（H2O2）名师归纳总结 - 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