小专题NO006 守恒法解题.docx
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小专题NO006守恒法解题
专题6守恒法
知识点：
守恒法就是利用物质变化中某些守恒关系为解题依据，直接立关系式解题，运用守恒法解题易于形成解题思路，同时避免了繁琐的解题过程，提高了解题效率，是化学计算中常用的方法，根据守恒量的特征，守恒法可分为质量守恒；原子（或原子团）守恒；电子守恒；电荷守恒等
一．电子守恒
关系原理：
氧化还原反应中氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数，根据电子守恒解题一般不用写化学方程式。
【例1】在XR++yH++O2==mR3++nH2O的离子反应中,系数m的值为【】
Ａ．２Ｘ．Ｂ．４．Ｃ．２．Ｄ．１．
【解析】 根据原子守恒：
Ｘ＝ｍ 根据电子守恒：
２Ｘ＝２ｍ＝４（一个氧原子得到４个电子，一个Ｒ+失去两个电子）则ｍ＝２．
【练习1】硫酸铵在强热条件下分解，生成氨气，二氧化硫，氮气和水，反应中生成的氧化产物与还原产物的物质的量之比为多少？
【例2】（95.23）24毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3溶液,恰好与20毫升浓度为0.02摩/升的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在还原产物中的化合价是【】
A．+6．B．+3．C．+2．D．0．
【解析】因为Na2SO3分子中只有硫元素能被氧化，而且只能从+4价升高到+6价，一个分子失2个电子，1molNa2SO3失去2mol电子，根据氧化还原反应中，氧化剂得到的电子数与还原剂失去的电子数相等，则得出如下关系：
设:
元素Cr在还原产物中的化合价是x
则24mL×0.05mol/L×2==20mL×0.02mol/L×2（6-x）解得x=3
【练习2】金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应
的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:
1时,还原产物是【】
A．NO2．B．NO．C．N2O．D．N2．
【练习３】已知某强氧化剂XO（OH）2+被亚硫酸钠还原到最低价态,如果还原含2.4×10-3摩XO（OH）2+的溶液,需用30毫升0.2摩/升的亚硫酸钠溶液,那么X元素的最终价态为【 】
A．+1．B．+2．C．0．D．-1．
【例３】用下列方法制备氧气:
a.KClO3与MnO2混合加热,b.Na2O2与水反应（2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑）c.将H2O2滴入MnO2粉末中（2H2O2=2H2O+O2↑，二氧化锰只起催化剂作用）;d.KMnO4受热分解,今需制取相同质量的氧气,上述各反应中的电子转移数目之比为【】
A.3:
2:
2:
4．B.1:
1:
1:
1．C.2:
1:
1:
2．D.1:
2:
1:
2．
【解析】根据电子守恒，今要制取相同质量的氧气即氧气的物质的量是相等的，主要看氧原子的来源，与反应方程式无关，如氧分子中的氧原子来自于负二价的氧原子，则每生成一摩的氧分子共失去４mol电子,如氧分子中的氧原子来自于负一价的氧原子，则每生成一摩的氧气失去2mol电子,用KClO3与MnO2混合加热和用KMnO4受热分解来制氧气,则氧原子来源于负二价氧,而用Na2O2与水反应和用将H2O2滴入MnO2粉末中制取氧气，氧原子来源于负一价。
所以选项为C
【练习4】取相同体积的KI.Na2S.FeBr2溶液分别通入适量的氯气,当反应恰好完全时,三种溶液消耗氯气的体积相同（相同条件下）,则KI.Na2S.FeBr2溶液的物质的量浓度之比是
【练习5】．是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。
工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为
A1︰1B2︰1C1︰2D2︰3
【练习6】取0.4molKMnO4固体加热一段时间后，收集到amol气体，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，又收集到bmol气体，设此时Mn元素全部以Mn2＋存在于溶液中，则
（1）a＋b的最小值为___________。
（2）当a＋b＝0.9时，求残留固体的质量为多少克？
【练习7】铜和镁的合金4.6克，完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸只被还原产生4480毫升二氧化氮气体和336毫升四氧化二氮气体（气体的体积已折算成标准状况），在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为
【练习8】取xg铁、铝合金完全溶于过量的热浓硝酸溶液中，反应过程中硝酸被还原只产生2240mL的NO2气体和560mLN2O4的气体（都已折算到标况），向反应后的溶液中加入足量的浓氨水，生成沉淀的质量为5g，则x=
【例4】在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中
（1）若有5摩水发生氧化反应，则BrF3被水还原的物质的量为
（2）若有5摩水发生氧化反应，则BrF3被还原的物质的量为
（3）若有5摩水参加反应，则BrF3被水还原的物质的量为
（4）若有5摩水参加反应，则BrF3被还原的物质的量为
【解析】
（1）10/3
（2）5（3）4/3（4）2
【练习9】向100mLFeBr2溶液中通入2.24L（标况）氯气反应完全后，溶液中有1/3的溴离子被氧化为溴单质，则原溴化亚铁的物质的量浓度为
二．电荷守恒：
任何溶液都是电中性的。
即在溶液中阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。
【例1】将氯化钾和溴化钾的混合物13.4克溶于水配成500mL溶液,通入过量的氯气,反应后将溶液蒸干,得固体11.175克。
则原配溶液中K+、Cl-、Br-的个数比为【】
A.3:
2:
1.B.1:
2:
3.C.1:
3:
2.D.2:
3:
1.
解:
原溶液呈电中性,即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,则K+离子个数等于Cl-个数与Br-个数的和,符合此关系的只有A.
【练习1】某地酸雨经测定除含氢离子外（氢氧根离子忽略不计），还有Na+、Cl-、NH+4．SO42-某浓度依次为C（Na+）=7.0×10-6C（Cl-）=3.5×10-5C（NH+4）=2.3×10-5C（SO42-）=2.5×10-6单位均为（mol/L）则酸雨的PH为
【例2】在硝酸根离子物质的量浓度为4mol/L的硝酸铜和硝酸银的混合液100mL中,加入一定质量的锌。
充分振荡后，过滤，沉淀干燥后，称量质量为24.8克,将此沉淀放到稀盐酸中无气体产生;滤液中先滴加氯化钡溶液无沉淀生成，后加入氢氧化钠至沉淀完全，过滤、加热、干燥、得氧化铜质量为4克，求参加反应锌的质量为多少?
（已知：
氢氧化锌可溶于氢氧化钠溶液中，加入过量的氢氧化钠溶液不沉淀。
氢氧化铜受热分解为氧化铜和水）
【解析】由题意可知银离子全部被金属锌置换出来，而铜离子只有部分被锌置换出来，这时溶液中，存在阳离子为Zn2+、Cu2+、而阴离子只有NO3-可根据反应后阴离子（NO3-）与阳离子（Zn2+、Cu2+）所带电荷数守恒，列等式求解。
解：
设参加反应的锌的质量为X
根据溶液呈电中性的原则知，与锌反应后的溶液中，进入溶液中的锌离子与剩余铜离子的电荷数之和应等于溶液中硝酸根离子的电荷数。
则
×2+
×2==0.1×4,X=9.75克。
〖练习2〗在氯化钠、氯化镁、硫酸镁三种盐组成的混合溶液中，若Na+为0.1mol，Mg2+为0.25mol，Cl-为0.2mol 则SO42-为【】
Ａ．0.2mol．B．0.5mol．C．0.15mol．D．0.25mol
【练习3】在Fe2SO43和KAlSO42的混合溶液中,K+物质的量浓度为0.2mol/L，Fe3+的物质的量浓度为0.3mol/L，则SO42-离子的物质的量浓度为【】
Ａ．0.85mol/L．Ｂ．0.55mol/L．Ｃ．0.28mol/L．Ｄ．1.1mol/L．
【例3】将ｍ克含Fe2O3杂质的AL2O3样品溶解在过量的200mL0.05mol/L的硫酸溶液中,然后向其中加入100mLNaOH溶液,使Fe3+和Al3+恰好全部转化为沉淀。
所加氢氧化钠溶液的物质的量浓度为多少?
【解析】最后的溶液中只含有Na+和SO42-两种离子,根据电荷守恒:
C（NaOH）===C（Na+）==2C（SO42-）=2×0.05mol/L×200mL÷100mL=0.2mol/L.
【练习4】准确称取6克铝土矿（含三氧化二铝、三氧化二铁、二氧化硅）样品，放入盛有100ml硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向所得滤液中逐滴加入10mol/L氢氧化钠溶液，滴加到3ml时开始产生沉淀，滴加到35ml时沉淀量最大，滴加到45ml时沉淀量不再减少
（1）试求硫酸溶液的物质的量浓度
（2）先开始滴加的3ml氢氧化钠作用是
（3）6克铝土矿样品中三氧化二铝的质量分数为多少
三．质量守恒：
化学反应前物质的总质量=反应后物质的总质量，或根据某些原子或原子团守恒进行计算。
（一）、根据原子或离子的物质的量守恒
【例1】用1L1.0mol/L氢氧化钠溶液吸收0.8molCO2,所得溶液中的CO32-和HCO3-的物质的量浓度之比约为【】
A．１：
３．Ｂ．２：
１．Ｃ．２：
３．Ｄ．３：
２．
【解析】设生成碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为Ｘ．Ｙ
因反应前后，碳原子与钠离子的物质的量守恒，
（根据碳原子守恒）可得:
Ｘ＋Ｙ＝０.８，
（根据钠离子守恒）可得:
２Ｘ＋Ｙ＝１.０解得Ｘ＝０.２，Ｙ＝０.６故正确答案为Ａ．
【练习1】．有一空气中暴露过的氢氧化钾固体，经分析测知含水7.26％，含碳酸钾2.38％，含氢氧化钾９０％．若将此样品１克加到ａmol/L的盐酸ｂmL中,再用适量的ｃmol/L的氢氧化钾溶液中和过量的盐酸使溶液呈中性,蒸发中和后的溶液可得固体质量为多少?
【例２】有标准状况下，氢气与氯气的混合气体ａＬ，经光照反应后，将所得气体通入氢氧化钠溶液中，恰好能使ｂmol氢氧化钠完全转化为盐,那么a与b的关系不可能是【】
A．ｂ＝
．Ｂ．ｂ＜
．
Ｃ．ｂ＞
．Ｄ．ｂ＞
．
【解析】这是一道设计巧妙的选择题，一个小选择题却对学生的等量，不足量，过量问题的分析能力恰当地进行考查，同学们在解此题时，一般是分三种情况进行讨论。
1．氢气与氯气恰好完全反应；2.氢气过量;3.氯气过量（过量的氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠两种盐）。
由于这种方法缺乏整体把握,使分析过程很繁琐且容易出错。
那么,怎么样分析才能既快又准呢?
根据守恒,生成的盐不外是氯化钠或氯化钠和次氯酸钠的混合物,而这两种情况都满足一个共同的充分必要条件,即氢氧化钠的物质的量一定等于原混合气中所含氯原子的物质的量（NaCL,NaCLO中钠与氯的物质的量之比均为1:
1）而原混合气体中所含氯原子的物质的量应小于
所以b也应小于
答案为D
【练习2】.把碳酸氢钠与十水碳酸钠的混合物6.56克溶于水配成100mL溶液，已知此溶液中Na+的物质的量浓度为0.5mol/L，若将等质量的该混合物加热到质量不再变化时，其质量减少了多少?
【练习3】向aml0.25mol/L的AlCI3溶液中加入金属钾完全反应后，恰好只形成KCl和KAlO2的溶液，加入钾的物质的量为
【练习4】在一密闭容器中充有amolNO和bmolO2可发生反应2NO+O2=2NO2反应后容器中氮原子与氧原子的个数之比为
（二）、无数据题：
此类题的一般解题思路为：
①有固体物质参加反应的化学题，一般运用质量守恒定律来揭示化学反应中物质的量的变化关系。
②有气体物质参加反应的化学题，一般应用阿佛加德罗定律及其推论，根据化学反
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