守恒法、假设法、差量法在化学计算中的应用。
1.所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如___守恒、元素守恒、得失守恒等作为依据,寻找化学式中总数绝对值相等;复分解反应中阴阳离子总量相等;氧化还原反应中氧化剂与还原剂相等。几个连续或平行反应前后某种微粒的相等作为解题的基本思路。
运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式,提高解题的速度,又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式,提高解题的准确度。
2.守恒法的最基本原理为---质量守恒定律,并由此衍生出来:
一切化学变化中都存在的---微粒守恒。
氧化还原反应中存在的---得失电子守恒。
化合物的化学式存在的---正、负化合价总数相等。
电解质溶液中存在的---阴、阳离子电荷守恒。
例一:把nahco3和na2co3.10h2o的混合物溶于水配制成500毫升溶液,测得溶液中na+浓度为另取等质量的该固体混合物加热至恒重,则可得固体物质质量为多少?
.1克镁铝合金投入500毫升的盐酸溶液中金属完全溶解后,再加4
的naoh溶液,若要使沉淀达到最大值,则加入的naoh溶液的体积为( )
a、250ml b、425 ml c、500 ml d、560 ml
2、将wg铁、氧化铁和氧化铜组成的混合物粉未放入100ml 4.4mol/l盐酸中,反应完全后得氢气896ml(标况),生成的溶液中只有fecl2、hcl和1.28g固体。
把溶液稀释到320ml时,盐酸的物质的量浓度为0.25mol/l,求混合物中各物质是多少g?
解析:解答此题的关键,是审清题意,找出等量关系,选准突破口。首先确定由生成溶液中的盐酸可知反应后的1.
28g固体沉淀物为铜,因此可首先确定cuo的质量。再根据各反应化学方程式中诸物质的量的关系和耗用盐酸的物质的量列方程求解,或寻求题中“隐含”的电子守恒和cl-守恒条件,求得fe和fe2o3的质量。
极限判断是指从事物的极端上来考虑问题的一种思维方法。该思维方法的特点是确定了事物发展的最大(或最小)程度以及事物发生的范围。这就为解决问题指明了方向。
例二:含8.0gnaoh的溶液通入一定量的h2s后,将所得的溶液蒸干称得无水化合物7.9g,则该无水化合物一定含有的物质是( )
a、na2s b、nahs c、na2s和 nahs d、naoh和nahs
总结:采用极限值,可使该题中的复杂问题得到简化。
3、取5.4 g由碱金属(r)及其氧化物(r2o)组成的混合物,使之与足量水反应,蒸发反应后的溶液,得到8 g无水晶体。通过计算判断此金属为哪一种碱金属。
方法:此题只需用极值法确定r的原子量的取值范围,再对照碱金属的原子量即可判断r为何种碱金属。
捷径:题中的反应有:2r + 2h2o = 2roh + h2↑,r2o + h2o = 2roh 。
总结:采用极限值,可使该题中的复杂问题得到简化。
4、在一定条件下,钠和氧气反应的生成物1.5克溶于水,所得溶液恰好能被80毫升浓度为0.5mol/l的盐酸溶液中和,则该生成物的成分是( )
a、na2o b、na2o2 c、na2o 和 na2o2 d nao2和na2o2
5、将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反应后,溶液中的fe3+和fe2+浓度相等,则已反应的fe3+和未反应的fe3+的物质的量之比是( )
a.2︰3 b.3︰2 c.1︰2 d.1︰1
方法:根据方程式,假定溶液中离子的物质的量,然后再通过反应分析。
捷径:将铁粉加入三氯化铁溶液中将发生反应:fe + 2fe3+ =3fe2+,在同一溶液中fe3+和fe2+浓度相等,则它们的物质的量也必相等。
6、将适量的co2通入0.8克naoh的碱溶液中,将产物在减压低温下蒸干得到1.37克固体物质,判断所得的固体物质是什么?质量分别是多少?
总结:对此类无数据的计算,可通过化学方程式或离子方程式中的化学计量数假想某些数据,这样便使无数据变得实实在在。
差量法有质量差量,体积差量和物质的量差量。在计算中灵活运用可以起到事半功倍效果!
例三:200℃时,11.6克co2 h2o的混合气体与足量na2o2的充分反应,反应后固体增加了3.6克。则原混合气体平均相对分子质量为()
a、5.8 b c、23.2 d、46.4
7、将质量比为7︰8︰11的n2、o2、co2混合后,通过一定量的na2o2,在相同条件下测得反应后气体混合物是原来气体混合物体积的8/9,则反应后气体中n2、o2、co的体积比是( )
a.3︰4︰1 b.3︰4.5︰0 c.3︰3︰2 d.1︰1︰0
8、取a 克某物质a,在o2中完全燃烧,使产物与足量的过氧化钠反应,反应后固体的质量增加了b克。若b>a,则a为( )
a、h2 b、co c、c12h22o11 d、c6h12o6
答案:例一:2.65克
2、cu的物质的量mol
cuo的质量=0.02×80=1.6(g)
设混合物中fe2o3的物质的量为x。
cucl2 + fe = fecl2 +cu
0.02mol 0.02mol
根据反应耗用盐酸的量列方程求解。
fe2o3的质量(g)
fe的质量(g)
答案:fe的质量为5.6g; cuo的质量为1.6g; fe2o3的质量为6.4g。
例二:a、na2s
3、设5.4 g全部是金属r,r的原子量为x,则r的摩尔质量为 x g / mol。
5.4 / x = 8 /(x +17) ,x = 35.7
设5.4 g全部是r2o,则r的原子量为 y 。则r的摩尔质量为 y g / mol。
2 ×{5.4/(2y + 16)}=8/(y + 17) ,y = 10.7
因为10.7 ﹤ 23 ﹤ 35.5 ,故r为na 。
4、c5、根据反应方程式中系数特点,假设反应后溶液中含fe3+3mol,则fe2+也必为3mol,参加反应的fe3+应为2mol,即已反应的fe3+和未反应的fe3+物质的量之比为2︰3。以此得答案a。
6、所得固体是na2co3和nahco3混合物,其质量分别为0.53克和0.84克。
例三:c7、a.3︰4︰1 8、c
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