高考化学创新复习知识组块三三个守恒原则.docx

1、高考化学创新复习知识组块三三个守恒原则知识组块三 三个守恒原则命题点1熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式（分子式），或根据化学式判断化合价；2了解原子构成。了解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数以及它们之间的相互关系；3了解原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法；4能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算；5了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式；6了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性；7离子浓度大小比较，熟悉溶液中的三个守恒：电荷守恒、物料守恒和质子守恒及其应用。关联点质量守恒、电子守恒、电荷守恒是三个非常重

2、要的原则，在复杂的问题分析及计算中经常使用。它们之间是一个什么样的关系呢？下面我们从另一问题入手。电荷为零的物体或系统称之为电中性，即不显电性，我们把这个涉及物质电现象的基本原则称为电中性原则。在初中化学，我们就学习了原子结构的内容，原子是由原子核和核外电子构成。原子核由质子和中子构成的，一个质子带一个单位的正电，中子不带电，电子带一个单位的负电，又由于一个原子中质子数等于核外电子数，所以原子呈电中性。从微观的角度看，物质是由原子构成的，尽管原子间有电子得失或电子对的偏移，但也呈电中性。由此推衍一个体系（如溶液，或一个化学反应体系），也是呈电中性。看下面的例子：H2Cl2化学方程式：2HCl

3、+ Fe = FeCl2 + H2离子方程式：2H+ + Fe = Fe2+ + H2以上图示中被圈定的部分均呈电中性，但离子方程式左端带两个单位正电，是因为去掉两个Cl-。左右同时两端去掉相同个数的Cl-，由此产生一个新的原则电荷守恒原则，依照化学方程式的质量守恒、电子守恒，一个氧化还原反应型的离子方程式要遵循三个守恒原则。因此电中性原则是质量守恒、电子守恒、电荷守恒的基础，它们之间关系如下图：电荷守恒电中性原则原子物质体系质量守恒电子守恒基础派生另外，需要注意的是电中性与溶液呈中性是有区别的，后者指溶液中H+与OH-的浓度相等。设问点1配平依据是什么？对于化学方程式，非氧化还原反应根据质量

4、守恒来配平，氧化还原反应依据电子守恒来配平；对于离方程式中，非氧化还原反应先后根据电荷守恒、质量守恒来配平，氧化还原反应先后根据电子守恒、电荷守恒、质量守恒来配平；对于能通过观察法配平的方程式，要用三个守恒再检验一下，确保无误。2电荷守恒在离子反应定量推断试题中如何应用？解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。3如何利用三个守恒原则比较离子浓度大小？研究电解质溶液时也有三个守恒，即电荷守恒、物料守恒、质子守恒。电荷守恒就

5、是上面谈到电荷守恒；物料守恒是质量守恒的变形，是原子或离子之间存在特殊的数量关系；质子守恒是从溶剂（一般指水）角度重新考虑H+和OH-的关系。（1）电荷守恒如NaHCO3溶液中：n(Na)n(H)n(HCO)2n(CO)n(OH)推出：c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)。（2）物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其他离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na)n(C)11，推出：c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)。（3）质子守恒质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H数等于接受的H数加上游离

6、的H数。如Na2S水溶液中质子守恒式可表示为：c(H3O)2c(H2S)c(HS)c(OH)或c(H)2c(H2S)c(HS)c(OH)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒与物料守恒推导得到。离子浓度大小比较蕴含在守恒体系之中，如在NH4Cl溶液中，电荷守恒的关系式为c(NH4)c(H)c(Cl-)c(OH)，据盐类水解知识可知该溶液呈弱酸性， c(H)c(OH)，则c(NH4)c(Cl-)。4如何计算转移电子数？在一个氧化还原反应中，有的元素化合价的升高，也有化合价降低的元素，元素化合价升高是因为失去电子或电子对偏离，降低是因为得到电子或电子对偏向，化合价升高数等于化合价降低数。所以，氧化剂得

7、到电子的数目或还原剂失去的电子数即为转移电子数。（1）1mol物质完全反应转移电子数的计算1mol物质完全反应转移电子数列举分类转移电子数实例非金属单质Cl2NACl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O2NACl2 + H2 2HClN24NAN2 + O22NO6NAN2 + 3H22NH3O22NAO2 + 2NaNa2O24NA2O2 + 3Fe Fe3O4S2NAS + H2H2S4NAS + O2SO2F22NAF2 + H2 2HFC2NA2C + SiO2Si + 2CO4NAC + O2(足量)CO2H22NAH2 + 2Na2NaH2NA2H2 + O

8、22H2O金属单质NaNA4Na + O22Na2OAl3NA2Al + Fe2O3Al2O3 + 2FeFe2NAS + Fe FeS3NA3Cl2 +2Fe2FeCl3CuNA2Cu + SCu2S2NA2Cu + O22CuO因此，1mol物质完全反应转移电子数，不能简单看物质的外层电子数，一定要视具体的反应来确定。（2）利用价态变化规律来确定转移电子数例如：在H2S + H2SO4(浓)= S+SO2+ 2H2O反应中，H2S做还原剂，H2SO4做氧化剂，S是氧化产物，SO2是还原产物，所以转移电子数为2e-。还有KClO3+6HCl(浓) = KCl+ Cl2+3H2O， Cl2既是

9、氧化产物也是还原产物，所以转移电子数为5e-。（3）多种氧化剂与一种还原剂反应或多种还原剂与一种氧化剂反应时，如FeS + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 + NO + S + 2H2O，FeS中Fe和S均失电子，此时HNO3做氧化剂，只要计算出得到的电子数即为该反应转移的电子数，此反应转移电子数为3 e-。（4）对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子无损耗，可讲各步转移电子数相加。（5）在电学问题中，根据电子守恒计算：阴阳两极转移的电子的物质的量相等，若多个电解池串联，则每个电极转移的电子的物质的量相等。根据电极反应式或电解反应式进行相关计算：注意混合溶液的电解要

10、分清阶段，理清两极电解过程的电子守恒。根据关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系。5如何判断羧酸与醇的酯化反应中物质的特征？例把9.0 g乙二酸和某二元醇混合，在一定条件下完全酯化，生成W g环酯和3.6 g水，则该醇的相对分子质量可以表示为。解析：已知乙二酸和某二元醇，在一定条件下酯化生成环酯，所以，1mol乙二酸和1mol该二元醇酯化时一定脱去2mol H2O，设二元醇式量为M，质量为X。即：乙二酸二元醇 环酯 2H2O M 36 g9.0 g X W g3.6 g由质量守恒定律可知：9.0+XW+3.6，则X(W-5.4)g，那么，由化学方程式的比

11、例关系可知二元醇的物质的量为0.1mol，二元醇式量M (W-5.4)/0.110W-54。集训点一、单项选择题（每个小题只有一个正确选项）12012课标全国卷 已知温度T时水的离子积常数为KW，该温度下，将浓度为a molL1的一元酸HA与b molL1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中，c(H) molL1D混合溶液中，c(H)c(B)c(OH)c(A)2500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)6 molL1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4 L气体(标准状况)，假设电解后溶液体积

12、仍为500 mL，下列说法正确的是()A原混合溶液c(K)为2 molL1B上述电解过程中共转移2 mol电子C电解得到的Cu的物质的量为0.5 molD电解后溶液中c(H)为2 molL13在标准状况下将1.92 g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12 L，则混合气体中NO的体积为()A112 mLB1008 mLC224 mL D448 mL4银锌碱性蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置。电池放电时的反应原理是ZnAg2OH2O=2AgZn(OH)2。现用该蓄电池电解含有0.04 mol CuS

13、O4和0.04 mol NaCl的混合溶液400 mL，工作一段时间后测得蓄电池消耗了0.72 g H2O(电解池的电极均为惰性电极)。下列叙述不正确的是()A该电池正极反应为Ag2OH2O2e=2Ag2OHB阳极产生的气体在标准状况下为0.448 LC阴极析出铜为2.56 gD电解后溶液的pH1(溶液的体积变化忽略不计)5下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A25 时， pH7的NH4Cl与NH3H2O的混合溶液：c(H)c(OH)c(NH)c(Cl) B0.1 mol/L Na2S溶液：c(OH)c(H)c(HS)c(H2S)C25 时， pH2的HCOOH与pH12的NaOH等体

14、积混合：c(HCOO)c(H)c(Na)c(OH)D0.1 mol/L Na2CO3溶液与0.1 mol/L NaHCO3溶液等体积混合：3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3)=2c(Na+)6水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是()A气体甲一定是纯净物 B沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物CK+、AlO2-和SiO32-一定存在于溶液X中 DCO32-和SO42-一定不存在于溶液X中72014四川卷 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是()A高温下，0.2 mol Fe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3 NAB室温下，1 L pH13的NaOH溶液中，由水电离的OH数目为0.1NAC氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时，电路中通过的电子数目为2NAD5NH4NO32HNO34N29H2O反应中，生成28 g N2时，转移的电子数目为3.75NA82015安徽卷，1325时，在10mL浓度均为0.1m