活用守恒思想速解化学试题

安徽 华雪莹

活用守恒思想速解化学试题

对于一些看似复杂的问题，常常隐含着解题技巧，如果能够快速发现并加以利用，不仅可以节约大量的时间，提高解题效率，而且有利于提高思维的创造性。其中守恒思想在求解化学问题时不可小觑，应引起足够的重视，因为利用它解题，常常可以使解题过程简化，达到快速求解的目的。守恒思想主要包括质量守恒、元素守恒、电子守恒、电荷守恒、质子守恒等。

一、电子守恒

在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数与氧化剂得到电子总数相等。

例1足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO混合气体，这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体被完全吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积为

( )

A.60 mL B.45 mL

C.30 mL D.15 mL

解析本题重在考查电子守恒的计算，铜与硝酸反应，铜失去电子，硝酸得到电子生成氮氧化物，反应后这些氮氧化物与氧气作用又变成硝酸，故它们把得到的电子又全部给了氧气，根据电子守恒：n(Cu2+)× 2e-=n(O2)× 4e-。

根据化学方程式有：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浓度的稀硝酸中，当金属完全反应后，收集到标准状况下4.48 L NO气体(设HNO3的还原产物只有NO)。在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，可得多少克沉淀？

解析该反应中Fe的变价无法确定，用常规法需讨论计算，非常麻烦。仔细审题后可发现，Mg、Fe失电子数等于N元素得电子数。n失=n得=4.48 L ÷ 22.4 L·mol-1×3=0.6 mol。

Fe、Mg失电子后的阳离子所带正电荷共为0.6 mol，也等于沉淀该阳离子所需OH-的物质的量，即n(OH-)=0.6 mol。

m沉淀=m阳离子+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、质量守恒

化学变化前后，元素的种类、原子的种类、原子的总数、原子的总质量都保持不变。

例4一定量某浓度的硝酸与过量的铁粉反应时，生成了4.48 L N2O气体(标准状况)，若改成与铝反应并生成NO气体，则最后可溶解的铝的质量是

( )

A.13.5 g B.9 g

C.27 g D.8.9 g

解析本题若从表面上看，需要利用电子守恒列方程组求解，这样计算过程将不胜其烦。实际上利用质量守恒将两个方程式分别配平，可发现求解过程更简捷。

这样很快就可以求出溶解铝为0.5 mol，即13.5 g。应选A。

例5铁和氧化铁混合物15 g，向其中加入稀硫酸 150 mL，能放出H21.68 L(标准状况)，同时铁和氧化铁均无剩余，向反应后的溶液中滴入KSCN溶液，未见颜色变化，为了中和过量的H2SO4，且使Fe2+完全转化为 Fe(OH)2，共消耗3 mol/L NaOH溶液200 mL，则原硫酸的物质的量浓度为

( )

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

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

练习2ag Mg和Al合金完全溶于c1mol/LV1L HCl溶液中，产生bmol H2。再向反应后的溶液中加入c2mol/LV2L NaOH溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为dg，则下列关系不正确的是

( )

A.d=a+34b

D.与金属反应后剩余盐酸为(c1V1-2b) mol

练习3碳酸铜和碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]均可溶于盐酸转化为氯化铜，在高温下这两种化合物均能分解生成氧化铜，溶解28.4 g上述混合物，消耗1.0 mol/L的盐酸500 mL，则灼烧等量的上述混合物得到氧化铜质量为

( )

A.35 g B.30 g

C.20 g D.15 g

3.电荷守恒、质子守恒

电荷守恒：根据电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。质子守恒：在水溶液中，H2O弱电离成H+和OH-，水电离出的H+等于水电离出的OH-。上述两种守恒在判断电解质溶液的离子浓度大小关系时常常要用到。

( )

A.gt;7 B.=7

C.lt;7 D.无法判断

( )

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

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

练习525℃时，将稀氨水逐滴加入到稀H2SO4中，当溶液的pH=7时，下列关系正确的是

( )

守恒思想在解决化学问题时经常用到，是学习化学知识的一种重要思想，只有全面准确地掌握了化学基础知识，才有可能把守恒思想灵活运用于化学解题过程中。

安徽省灵璧县黄湾中学)