高考化学计算技巧-守恒法专题突破

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1、守恒法【经典例题透析】类型一：质量守恒（物料守恒、原子守恒）　　1、现有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物，将它完全溶解在540mL2.00mol·L－1的H2SO4溶液中，收集到标准状况下的气体8.96L。已知混合物中，Fe、FeO、Al、Al2O3的质量分数分别为0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀，至少应加入2.70mol·L－1的NaOH(aq)体积是________。　　解析：金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀时，溶液中的溶质只有Na2SO4，根据Na+守恒和SO守恒，得如下关系：　　2NaOH~Na2S

2、O4~H2SO4　　则：n(NaOH)=2n(H2SO4)　　c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=2c(H2SO4)·V[H2SO4(aq)]　　V[NaOH(aq)]可求。　　【答案】800mL　　点评：关注始末状态，利用反应前后元素守恒、提炼相关的计算关系式可使计算大大简化。举一反三：　　【变式1】将一定质量的镁铝合金投入到250ml4mol/L的盐酸中，金属完全溶解后，再加入2mol/L的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种氢氧化钠溶液的体积是（）　　A、250ml　　　B、400ml　　　C、500ml　　　D、750ml　　解析：沉淀达到最大时，溶液中的溶质只有Na

3、Cl,NaCl中的Na+来自于NaOH、Cl-来自于HCl，故n（NaOH）=n（HCl）.　　【答案】C【变式2】向一定量的、、的混合物中，加入的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出（标况）的气体，所得溶液中加入溶液无血红色出现，若用足量的在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为（）　　A.11.2g　　　B.5.6g　　　C.2.8g　　　D.无法计算　　解析：最后溶液中溶质全部是，由电荷守恒可知：　　　　　　∴　　　　【答案】C4【变式3】有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知其内含水7.62%，K2CO32.88%，KOH90%，若将此样品1g加入到46.00ml的1mo

4、l·L－1盐酸中，过量的酸再用1.07mol·L－1KOH溶液中和，蒸发中和后的溶液可得固体多少克？　　解析：此题中发生的反应很多，但仔细分析可知：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl－全部来自于盐酸中的Cl－，在整个过程中Cl－守恒。即n（KCl）=n（HCl）　　故m（KCl）=0.046L×1mol·L－1×74.5g·mol－1=3.427g　　【答案】3．427g　　【变式4】在Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系正确的是()　　A.c(OH-)＝c(HS－)＋c(H+)＋2c(H2S)　　B.c(OH-)＝2c(HS－)＋c(H+)＋c(H2S)　　C.c(OH-)＝c

5、(HS-)＋c(H+)＋c(H2S)　　D.c(OH-)＝c(HS－)＋2c(H+)＋c(H2S)解析：　　(1)由电荷守恒知：c(Na+)＋c(H+)＝2c(S2-)＋c(HS－)＋c(OH-)①　　(2)由物料守恒可知：c(Na2S)起始＝c(S2-)＋c(HS－)＋c(H2S)，　　由Na2S的组成可知：c(Na+)＝2c(Na2S)起始，　　故，c(Na+)＝2c(S2-)＋2c(HS－)＋2c(H2S)②　　由①和②得：c(OH-)＝c(HS-)＋c(H+)＋2c(H2S)　　本题也可看成质子守恒，即水电离出的氢离子浓度之和等于氢氧根离子浓度。　　【答案】A【变式5】19.2m

6、g铜跟适量浓硝酸反应后,铜完全溶解,共收集到11.2mL标况下气体,则反应消耗的硝酸可能为()　　A、0.8×10－3mol　　　　　　　　　B、0.5×10－3mol　　C、1.2×10－3mol　　　　　　　　　D、1.1×10－3mol　　解析:根据N原子守恒,有如下物料守恒式:　　n(HNO3)＝n(HNO3)氧＋n（HNO3）酸＝n(气)＋2n[Cu(NO3)2]　　＝(11.2×10－3/22.4)＋2×(19.2×10－3/64)＝1.1×10－3mol。　　【答案】D【变式6】将0.8molCO2完全通入1L1mol/LNaOH溶液中充分反应后，所得溶液中NaHCO3和N

7、a2CO3的物质的量之比为（）　　A、3：1　　　　B、2：1　　　　C、1：1　　　　D、1：3　　解析：如根据化学反应方程式来进行计算，就必须先写出涉及到的两个化学反应方程式，然后再列方程组求算，很繁琐。我们可以换个角度考虑问题，因为反应前后质量守恒，原子的种类及数目不会改变，所以在反应中钠离子与碳原子守恒。假设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为X、Y，则根据碳原子守恒有X+Y＝0.8mol,根据钠原子守恒有X+2Y＝1