2018年全国卷高考化学总复习《守恒法在化学计算中的应用》专题突破

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1、2018年全国卷高考化学总复习《守恒法在化学计算中的应用》专题突破【高考展望】“守恒法”是屮学化学经常采用的技巧性解题方法2—，是高考屮常用的一种解题方法和解题技巧。系统学习守恒法的应用，对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。【方法点拨】一、守恒法的概念守恒法名目繁多，在不同版本的教辅材料中，有多种表述形式，如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒等等。但本质上守恒法不外乎质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。化学反应的实质是原子I'可的重新结合，所以一切

2、化学反应都存在着物料守恒（质量守恒,微粒个数守恒）；宏观上各元素质量反应前后相等即质量守恒，微观上任一微观粒子（如原子、分子、离子等）反应前后个数相等。得失电子守恒是针对氧化还原反应，氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等。电荷守恒一般是指在电解质溶液屮阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等，溶液呈电中性。一般情况下，能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决，但较费时且易出错。而“守恒法''则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变來解决问题，其特点是不纠缠于细枝末节，只关注始态和终态，寻找变化前后特

3、有的守恒因素，快速建立等式关系，巧妙作答，可节省做题时间，能提高解题速率和進确率。二、守恒法的选取在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目屮存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。1.在一个具体的化学反应屮，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的计算题可考虑质量守恒法。2.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法、物料守恒法。3.在氧化还原反

4、应屮存在着得失电子守恒，因此涉及到氧化还原反应屮氧化剂、还原剂得失电子数目及反应前后化合价变化等问题可考虑电子守恒法。【典型例题】类型一：质量守恒（物料守恒、原子守恒）例1、在溶液屮1molNaOH与0.8molCO2充分反应，求Na2CO3与NaHCO3物质的量Z比。【思路点拨】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。我们对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。【答案】1：3【解析】依据在反

5、应中钠离子与碳原子守恒，假设Na2CO3和NaHCCh的物质的量分别为“、b,则根据碳原子守恒有a+b=0.8mol,根据钠原子守恒有2a+b=lmol,解之得a=0.2mol、b=0.6mol故a：b=l：3。巧解：先配平方程式：0.8CO2+1NaOH=aNa2CO3+bNaHCO3+cH2O,再列方程求解(见高清)。【总结升华】守恒法与化学方程式法本质是一致的，因为化学方程式本身体现了质量守恒,但直接利用反应前后原子数目守恒可使解题过程大大简化。举一反三：【变式1]CH4与Cb充分反应,生成的CH3CkCH

6、2CI2、CHCI3、CCI4的物质的量相等,求CH-与Ck的物质的量之比。【答案】2：5例2、现有19.7g由Fe、FeO>Al、AI2O3组成的混合物,将它完全溶解在540mL2.00mol-Lt的H2SO4溶液中，收集到标准状况下的气体8.96Lo已知混合物中,Fe>FeO、Al、A12O3的质量分数分别为().284、().183、().274和().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。【思路点拨】金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀

7、时，溶液中的溶质只有NagSO斗，从Na2SO4的化学式可推知NaOH和H2SO4的计算关系式。【答案】800mL【解析】金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀时，溶液屮的溶质只有N^SCU，根据Nf守恒和soj-数目守恒，得如下关系式：2NaOH~Na2SO4-H2SO4则:n(NaOH)=2n(H2SO4)c(NaOH)V[NaOH(aq)]=2c(H2SO4)«V[H2SO4(aq)]V[NaOH(aq)]可求。【总结升华】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

8、1】将Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL18.4mol/L浓H2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解(产生气体全部逸出)，冷却后将溶液稀释至1000mL,测得c(H+)=0.84mol/L；若要使稀释后溶液屮的Cu?4■沉淀完全，应加入6.0mol/L的NaOH溶液的体积为()A.100mLB・160mLC・240mLD・307mL【答案】C【解析】设20.