基于守恒观的数据处理能力研究--守恒法在化学计算中的应用.ppt

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1、 厚德 明理笃行 欢欢欢欢 迎迎迎迎 指指指指 导导导导 厚德 明理笃行 守恒法在化学计算中的应用 潘 国 良 基于守恒观的数据处理能力研究基于守恒观的数据处理能力研究 厚德 明理笃行 1.1.在化学式中：在化学式中：2.2.在化学反应中：在化学反应中：3.3.在电解质溶液中：在电解质溶液中：（1 1）价态守恒；（）价态守恒；（2 2）质量守恒）质量守恒（1 1）质量守恒；（）质量守恒；（2 2）原子守恒；（）原子守恒；（3 3）电荷守恒；）电荷守恒；（4 4）电子守恒；（）电子守恒；（5 5）能量守恒）能量守恒（1 1）电荷守恒；（）电荷守恒；（2 2）物料守恒；（）物料守恒；（3 3）质子

2、守恒）质子守恒 厚德 明理笃行 碱式氯化铜有多种组成，可表示为碱式氯化铜有多种组成，可表示为Cua(OH)bClcxH2O。为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验为测定某碱式氯化铜的组成，进行下列实验:称取样品称取样品1.1160 g，用少量稀，用少量稀HNO3溶解后配成溶解后配成100.00 mL溶液溶液A;取取25.00 mL溶液溶液A，加入足量，加入足量AgNO3溶液，得溶液，得AgCl 0.1722 g；另取另取25.00 mL溶液溶液A，调节，调节pH 4 5，用浓度为，用浓度为0.08000 molL-1的的EDTA(Na2H2Y2H2O)标准溶液滴定标准溶液滴定Cu2+(离子方程

3、式为离子方程式为Cu2+H2Y2-=CuY2-+2H+)，滴定至终点，消，滴定至终点，消耗标准溶液耗标准溶液30.00 mL。通过计算确定该样品的化学式通过计算确定该样品的化学式(写出计算过程写出计算过程)。例题1.（选自17年江苏高考第18题）厚德 明理笃行 解：解：在在1.1160g样品中：样品中：n(Cl-)=n(AgCl)=0.1722g143.5g/mol100.00mL25.00mL=4.80010-3moln(Cu2+)=n(EDTA)=0.08000mol/L30.00mL 10-3L/mL 100.00mL25.00mL=9.60010-3moln(OH-)=2n(Cu2+)

4、-n(Cl-)=29.60010-3mol-4.80010-3mol=1.44010-2mol 厚德 明理笃行 解：解：在在1.1160g样品中：样品中：n(Cl-)=n(AgCl)=0.1722g143.5g/mol100.00mL25.00mL=4.80010-3moln(Cu2+)=n(EDTA)=0.08000mol/L30.00mL 10-3L/mL 100.00mL25.00mL=9.60010-3moln(OH-)=2n(Cu2+)-n(Cl-)=29.60010-3mol-4.80010-3mol=1.44010-2mol 厚德 明理笃行 m(Cl-)=4.80010-3mol

5、35.5g/mol=0.1704gm(Cu2+)=9.60010-3mol64g/mol=0.6144gm(OH-)=1.44010-2mol17g/mol=0.2448gn(H2O)=1.1160g-0.1704g-0.6144g-0.2448g18g/mol=4.80010-3moln(Cu2+):n(OH-):n(Cl-):n(H2O)=9.610-3mol:1.44010-2mol:4.80010-3mol:4.80010-3mol=2:3:1:1该样品的化学式：该样品的化学式：Cu2(OH)3ClH2O 厚德 明理笃行 例题2.（选自16年江苏高考第18题）水中溶解氧的测定方法如下：

6、向一定量水样中加入适水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量量MnSO4和碱性和碱性KI溶液，生成溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；沉淀，密封静置；加入适量稀加入适量稀H2SO4，待，待MnO(OH)2与与I完全反应生成完全反应生成Mn2+和和I2后，以淀粉作指示剂，用后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：测定过程中物质的转化关系如下：取加过一定量取加过一定量CaO28H2O的池塘水样的池塘水样100.00 mL，按，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.01000 molL1 Na

7、2S2O3标准溶液标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧（用。计算该水样中的溶解氧（用mgL1表示），写出计算过程。表示），写出计算过程。厚德 明理笃行 解：由得失电子守恒得：O2 4Na2S2O3因此，因此，n(O2)=n(Na2S2O3)1414=0.01000 molL-1 13.50mL 10-3L/mL=3.375 10-5mol所以，该水样中的溶解氧为：所以，该水样中的溶解氧为：3.375 10-5mol 32g/mol 103mg/g100.00mL 10-3L/mL=10.80mg/L 厚德 明理笃行 准确称取准确称取0.1710gMnSO4H2O样品置于锥形瓶中，样品

8、置于锥形瓶中，加入适量加入适量H3PO4和和NH4NO3溶液，加热使溶液，加热使Mn2全部氧全部氧化成化成Mn3，用，用c(Fe2)=0.0500molL1的标准溶液滴的标准溶液滴定至终点定至终点(滴定过程中滴定过程中Mn3被还原为被还原为Mn2)，消耗，消耗Fe2溶液溶液20.00mL。计算。计算MnSO4H2O样品的纯度样品的纯度(请给出计请给出计算过程算过程)练习1.（选自2015年江苏高考第18题）厚德 明理笃行 解：n(Mn2+)=n(Fe2+)=0.0500mol/L20.00mL10-3L/mL=1.00010-3moln(MnSO4H2O)=n(Mn2+)=1.00010-3m

9、olm(MnSO4 H2O)=1.00010-3mol169g/mol=0.1690gMnSO4H2O样品的纯度为：样品的纯度为：0.1690g0.1710g100%=98.83%厚德 明理笃行 近十年江苏高考计算题统计近十年江苏高考计算题统计年份年份年份年份2008200920102011201220132014201520162017题号题号20(3)(4)考查内容考查内容考查类型考查类型难易度难易度转化率、沉淀质量转化率、沉淀质量 化学平衡、质量守恒化学平衡、质量守恒中等中等18(2)物质的量浓度物质的量浓度滴定计算滴定计算较难较难18(2)化学式化学式热重计算热重计算较难较难18(3)

10、质量分数质量分数质量守恒质量守恒中等中等18(3)样品的组成样品的组成滴定计算滴定计算中等中等18(3)化学式化学式滴定计算滴定计算中等中等18(3)18(4)18(3)18(2)n(OH-):n(CO32-)样品纯度样品纯度水样中溶解氧量水样中溶解氧量化学式化学式热重计算热重计算滴定计算滴定计算滴定计算滴定计算滴定计算滴定计算中等中等中等中等较易较易较难较难从宏观到微观，从定性到定量，体现了化学学科发展的趋势。厚德 明理笃行 Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已

11、完全脱水，时已完全脱水，则则1000时，剩余固体的成分为时，剩余固体的成分为 （填化学式）；（填化学式）；在在350400范围内，剩余固体的成分为范围内，剩余固体的成分为 （填化学式）。（填化学式）。例题3.（选自10年江苏高考第18题）厚德 明理笃行 解：设解：设Co(OH)2的物质的量为的物质的量为1mol，则其质量为，则其质量为93g，其中，其中钴为钴为59.00g。1000 时，剩余固体的质量为：时，剩余固体的质量为：93g 80.65%=75.00gn(O)=75.00g-59.00g16g/mol=1moln(Co)n(O)=1mol1mol=11化学式为：化学式为：CoO同理，可

12、求得：同理，可求得：290 时剩余固体的化学式为：时剩余固体的化学式为：Co2O3。500 时剩余固体的化学式为：时剩余固体的化学式为：Co3O4。因此，在因此，在350 400 范围内，剩余固体的成分为：范围内，剩余固体的成分为：Co2O3、Co3O4 厚德 明理笃行 PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的知失重曲线上的a点为样品失重点为样品失重4.0%（样品起始质量（样品起始质量-a点固点固体质量）体质量）/样品起始质量样品起始质量100%的残留固体。若的残留固体。若a点固体组点固体组成表示为成表示为PbOx或或mPbO2

13、 nPbO，列式计算，列式计算x值和值和m:n值。值。练习2.（选自2014年高考新课标卷第27题）厚德 明理笃行 解：设解：设PbO2的物质的量为的物质的量为1mol，其质量为，其质量为239g。a点样品失去的质量应为氧气的质量，其质量为：239g 4.0%=9.56gPbO2=PbOx+O22-x2mol 32g/mol=9.56g2-x2x=1.4m+n2m+n=11.4mn=23 厚德 明理笃行 课课 堂堂 回回 顾顾1 1、做计算题的一般思路是什么？、做计算题的一般思路是什么？2 2、解题时应该注意什么？、解题时应该注意什么？3 3、本节课用到的重要化学思想是什么？、本节课用到的重要化学思想是什么？读题、析题、剖题、解题读题、析题、剖题、解题解题规范、单位换算、有效数字解题规范、单位换算、有效数字守恒思想 厚德 明理笃行