资源简介

守恒法巧解化学题
守恒存在于整个自然界的千变万化之中，一切化学反应都遵循守恒定律。运用守恒定律，不纠缠过程细节，不考虑途径变化，只考虑反应体系中某些组分相互作用、前后某些物理量或化学量的始态和终态，从而达到速解、巧解化学试题的目的。在化学变化中有各种各样的守恒，如质量守恒、元素守恒、原子守恒、浓度守恒、电子守恒、体积守恒等，如果熟练巧妙地运用守恒定律，就找到了打开化学之门的钥匙。
质量守恒
质量守恒是指化学反应前后各物质的质量总和不变。
例1:在臭氧发生器中装入100mLO2，经反应3O2=2O3，最后气体体积变为95mL（均在标准状况下测定），则混合气体的密度是（ ）
A.1.3 g/L B.1.5 g/L C.1.7 g/L D.2.0 g/L
解析:根据质量守恒定律可知，反应前后容器内的气体的质量不变，为100 mLO2的质量，则混合气体的密度
ρ= 答案为 B项。
元素守恒
元素守恒是指参加化学反应前后组成物质的元素种类不变，原子个数不变。
例2：30mL一定浓度的硝酸与5.12g铜片反应，当铜片全部反应完毕后，共收集到气体2.24L（标准状况下），则该硝酸的物质的量浓度至少为（ ）
A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L
解析：生成NO2、NO或它们的混合物用NOX表示，设消耗HNO3的物质的量(作氧化剂)为a mol。则：
NOX HNO3（N守恒）
1
2.24L a
解得：a=0.1
设生成Cu(NO3)2 消耗HNO3的物质的量（提供 H+）为bmol,则：Cu ─ Cu(NO3)2 ─ HNO3
64g 2mol
5.12g bmol
解得b=0.16g
反应共消耗HNO3:0.1mol+0.16mol=0.26mol
答答案为A项。
电子守恒
电子守恒是指在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。
例3:某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠的还原到较低价态。若还原2.4 ×10-3mol[XO(OH)2]+到较低价态，需要20mL 0.3mol·L-1Na2SO3溶液，则X的最终价态为（ ）
A.+2 B.+1 C.0 D.-1
解析:依据电子守恒，反应中Na2SO3失去电子的物质的量等于[XO(OH)2]+得到电子的物质的量。设X的最终价态为x，0.02×0.3×(6－4)=2.4×10-3×(5－x)，解得x=0。答案为C项。
电荷守恒
电荷守恒是指在物理化学变化中，电荷既不能被创造也不会被消灭。换言之，在化学反应中反应物的电荷总数应等于产物的电荷总数，或在电解质溶液中阴离子所带的负电荷总数应等于阳离子所带的正电荷总数。
例4:镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60 mL2.0mol/L盐酸中，再用20mL0.5mol/LNaOH溶液中和多余的盐酸，然后在此溶液中加入过量的碱，把氨全部蒸出来，用稀盐酸吸收，稀盐酸增重0.17g。求镁条的质量。
解析:反应流程如下：
根据电荷守恒，得如下关系：
n(Mg2+)×2+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)
将数据代入上式得:
解得n(Mg2+)=0.050mol,m(Mg)=0.050mol×24g·mol/L=1.2g
化合价守恒
化合价守恒是指化合物或混合物中正负化合价绝对值相等。在电解过程中各电极上析出物质的总价数也守恒。
例5:一种含MgO 、Mg3N2的混合物，若其中Mg的质量分数为62.4%，氮的质量分数为多少？
解析：若取100g混合物，则镁元素质量为62.4g，设氮元素质量为xg，则氧元素的质量为100－62.4－x=37.6－x ，根据化合价守恒，有
，解得x=5.6，ω（N）=
能量守恒
在任何一个反应体系中，体系的能量一定是守恒的。因此在解答与能量有关的试题时，考虑能量守恒，能使解题的程序简化。
例6：已知硝酸钾晶体溶解于水时要吸收热量，从溶液中析出晶体会放出热量，若向室温下20mL硝酸钾饱和溶液中加入1g硝酸钾晶体，充分搅拌，这时（ ）
溶液的质量会减少B.溶液的温度会降低
C.溶液的温度无变化D.溶液的温度先降低后升高
解析 ：由题意可知“硝酸钾晶体溶解于水中时要吸收热量，从溶液中析出晶体时会放出热量”，由于溶解与结晶所吸收与放出的热量守恒，故C项正确。答案为C项。

展开更多......

收起↑