活用守恒思想速解化學試題

安徽 華雪瑩

活用守恒思想速解化學試題

對于一些看似復雜的問題，常常隱含著解題技巧，如果能夠快速發現并加以利用，不僅可以節約大量的時間，提高解題效率，而且有利于提高思維的創造性。其中守恒思想在求解化學問題時不可小覷，應引起足夠的重視，因為利用它解題，常常可以使解題過程簡化，達到快速求解的目的。守恒思想主要包括質量守恒、元素守恒、電子守恒、電荷守恒、質子守恒等。

一、電子守恒

在氧化還原反應中，還原劑失去電子總數與氧化劑得到電子總數相等。

例1足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標準狀況)混合后通入水中，所有氣體被完全吸收生成硝酸，若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積為

( )

A.60 mL B.45 mL

C.30 mL D.15 mL

解析本題重在考查電子守恒的計算，銅與硝酸反應，銅失去電子，硝酸得到電子生成氮氧化物，反應后這些氮氧化物與氧氣作用又變成硝酸，故它們把得到的電子又全部給了氧氣，根據電子守恒：n(Cu2+)× 2e-=n(O2)× 4e-。

根據化學方程式有：n(Cu2+)× 2=c(NaOH)·V(NaOH)

( )

A.S2-B.S

例310 g Fe - Mg合金溶解在一定量的某濃度的稀硝酸中，當金屬完全反應后，收集到標準狀況下4.48 L NO氣體(設HNO3的還原產物只有NO)。在反應后的溶液中加入足量的NaOH溶液，可得多少克沉淀？

解析該反應中Fe的變價無法確定，用常規法需討論計算，非常麻煩。仔細審題后可發現，Mg、Fe失電子數等于N元素得電子數。n失=n得=4.48 L ÷ 22.4 L·mol-1×3=0.6 mol。

Fe、Mg失電子后的陽離子所帶正電荷共為0.6 mol，也等于沉淀該陽離子所需OH-的物質的量，即n(OH-)=0.6 mol。

m沉淀=m陽離子+m(OH-)=10 g+0.6 mol×17 g·mol-1=20.2 g。

( )

A.1 B.2

C.3 D.4

二、元素守恒、質量守恒

化學變化前后，元素的種類、原子的種類、原子的總數、原子的總質量都保持不變。

例4一定量某濃度的硝酸與過量的鐵粉反應時，生成了4.48 L N2O氣體(標準狀況)，若改成與鋁反應并生成NO氣體，則最后可溶解的鋁的質量是

( )

A.13.5 g B.9 g

C.27 g D.8.9 g

解析本題若從表面上看，需要利用電子守恒列方程組求解，這樣計算過程將不勝其煩。實際上利用質量守恒將兩個方程式分別配平，可發現求解過程更簡捷。

這樣很快就可以求出溶解鋁為0.5 mol，即13.5 g。應選A。

例5鐵和氧化鐵混合物15 g，向其中加入稀硫酸 150 mL，能放出H21.68 L(標準狀況)，同時鐵和氧化鐵均無剩余，向反應后的溶液中滴入KSCN溶液，未見顏色變化，為了中和過量的H2SO4，且使Fe2+完全轉化為 Fe(OH)2，共消耗3 mol/L NaOH溶液200 mL，則原硫酸的物質的量濃度為

( )

A.1.5 mol/L B.2 mol/L

C.2.5 mol/L D.3 mol/L

練習2ag Mg和Al合金完全溶于c1mol/LV1L HCl溶液中，產生bmol H2。再向反應后的溶液中加入c2mol/LV2L NaOH溶液，恰好使沉淀達到最大值，且沉淀質量為dg，則下列關系不正確的是

( )

A.d=a+34b

D.與金屬反應后剩余鹽酸為(c1V1-2b) mol

練習3碳酸銅和堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]均可溶于鹽酸轉化為氯化銅，在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅，溶解28.4 g上述混合物，消耗1.0 mol/L的鹽酸500 mL，則灼燒等量的上述混合物得到氧化銅質量為

( )

A.35 g B.30 g

C.20 g D.15 g

3.電荷守恒、質子守恒

電荷守恒：根據電解質溶液總是呈電中性，從而利用電解質溶液中的陽離子所帶的正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等。質子守恒：在水溶液中，H2O弱電離成H+和OH-，水電離出的H+等于水電離出的OH-。上述兩種守恒在判斷電解質溶液的離子濃度大小關系時常常要用到。

( )

A.gt;7 B.=7

C.lt;7 D.無法判斷

( )

A.0.15 mol/L B.0.2 mol/L

C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L

練習525℃時，將稀氨水逐滴加入到稀H2SO4中，當溶液的pH=7時，下列關系正確的是

( )

守恒思想在解決化學問題時經常用到，是學習化學知識的一種重要思想，只有全面準確地掌握了化學基礎知識，才有可能把守恒思想靈活運用于化學解題過程中。

安徽省靈璧縣黃灣中學)