守恒法在化学计算中的应用

江宁-雨花初中化学联片教研活动（南京市春江学校2012.5.8）南师附中江宁分校沈丽娟第1页共5页守恒法在化学计算中的应用考点聚焦能运用“守恒”技巧进行相关计算知识梳理1.所谓“守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系：如_________守恒、_________守恒、_________守恒、_________守恒等作为解题的基本思路。运用守恒法解题既可避免书写繁琐的化学方程式，提高解题的速度，又可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的准确度。2.守恒法的最基本原理为-----质量守恒定律。题型枚举一、根据化学反应中“物质的质量守恒”求解质量守恒是指在化学反应中“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”。【例】（2011河南省）一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：则反应后A的质量为；该反应所属的基本反应类型是；该反应中B和D两种物质变化的质量比为。试一试1、在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：试推断该密闭容器中发生的化学反应的基本类型。二、根据化学反应中“原子守恒”求解依据质量守恒定律微观解释：“在一切化学反应中，反应前后原子的种类、数目、原子质量没有变化”。【例1】下图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同原子．物质ABCD反应前质量/g1.72.27.90.9反应后质量/g待测6.602.7物质ABCD反应前质量/g22845反应后质量/g待测24014江宁-雨花初中化学联片教研活动（南京市春江学校2012.5.8）南师附中江宁分校沈丽娟第2页共5页虚线框内应填的微观图示是（选填A、B、C、D），你推断的依据是。试一试（2011年湖南邵阳）火力发电厂的燃料主要是煤，煤燃烧排放的SO2、NO2等污染物不仅污染空气，还会开成酸雨。湖南邵阳某发电厂处理NO2的反应原理为CH4+2NO2==CO2+X+2H2O，则X的化学式是（）A．CB．N2C．COD．O2【例2】常用燃烧法测定有机物的组成，现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生4.4gCO2和3.6gH2O，则该有机物中（）A.一定含有C、H两种元素，可能含有O元素B.一定含有C、H、O三种元素C.一定含有C、O两种元素，可能含有H元素D.只含有C、H两种元素，不含有O元素试一试2.2g有机物在氧气中完全燃烧，生成6.6g二氧化碳和3.6g水（无其他生成物）。对该物质的组成有下列推断：①一定含有C、H元素；②一定不含O元素；③可能含O元素；④一定含O元素；⑤分子中C、H原子个数比为3:4；⑥分子中C、H原子个数比为3:8。其中正确的是（）A.①②⑥B.①②⑤C.①④⑤D.③⑥【例3】Fe和FeO的混合物，测得其中铁元素的质量分数为80%．取该混合物7.0g，加足量稀硫酸完全溶解，生成FeSO4的质量为（）A．7.6gB．15.2gC．20.0gD．40.0g试一试①有含CaCO3、CaO的混合物，测得其中钙元素的质量分数为57.2%，取混合物7g高温煅烧，冷却后将固体投入足量水中，固体全部溶解生成Ca（OH）2，则生成Ca（OH）2的质量为（）A.3.7gB.7.4gC.14.8gD.22.2g②在CO与CO2的混合气体中含氧元素64%,将该混合气体5g通入足量的灼热的氧化铜完全反应后气体再通入足量的澄清石灰水中,得到白色沉淀的质量是（）A．5gB．10gC．15gD．20g③（2011•郴州）一定量的溶液中含有KOH和K2CO3两种溶质，向其中加入100g溶质质量分数7.3%的稀HCl溶液，恰好完全反应且溶液呈中性，将反应后的溶液蒸干，所的固体的质量是（）A．7.45gB．14.9gC．5.6gD．13.8g三、根据化学反应中“化合价升降守恒”求解“化合物中元素的正负化合价总数的绝对值相等”或者“化学反应中元素元素得失电子总数相等”。【例1】某硅酸盐的组成可表示为：K2Al6Si6H4Ox，则x的值为（）A．2B．12C．24D．无法判断【例2】探究钾元素（原子序数为19）单质与水反应的生成物。甲同学猜想生成物为KOH和H2；乙同学猜想生成物为KOH和O2，你认为同学的猜想不合理，请从化江宁-雨花初中化学联片教研活动（南京市春江学校2012.5.8）南师附中江宁分校沈丽娟第3页共5页合价的角度解释原因。四、根据溶液中“溶质的质量守恒”求解溶液在稀释前后溶质的质量不变。【例】将100克98％的H2SO4稀释为20％的H2SO4溶液．需加水多少克？链接中考1、某地一辆满载浓硫酸的罐车翻到，导致25t溶质的质量分数为98%的浓硫酸泄漏，并向路基两边蔓延，接到报警后消防官兵立即赶来并用石灰浆（主要成分为氢氧化钙）中和硫酸解除了险情。请回答：（1）25t溶质的质量分数为98%的浓硫酸中含H2SO4的质量为；（2）计算：中和泄漏的硫酸，理论上需要多少吨氢氧化钙？（3）处理一定量的硫酸，理论上既可用m1吨的氢氧化钙粉末，也可选用m2吨的氧化钙粉末，还可用m3吨碳酸钙粉末，则m1、m2、m3的数值大小关系为。2、高温加热10g碳酸钙，一段时间后停止加热，测得剩余固体中钙元素的质量分数为50％。(1)若10g碳酸钙全部分解可产生多少克氧化钙?(2)实际反应生成的二氧化碳是多少克?3、某校研究性学习小组进行了一个有趣的实验探究：【提出问题】实验室有一瓶久置的NaOH，变质程度怎样？【设计方案】先称取21.2g的NaOH样品（杂质为Na2CO3），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入一定质量分数的稀硫酸直至过量，根据生成CO2的质量计算出Na2CO3的质量，从而进一步确定样品中NaOH的质量分数。【进行实验】实验测得加入稀硫酸的质量与产生CO2气体的质量关系如下图所示。【数据处理】写出以下计算过程：（1）该样品中Na2CO3的质量为多少？（2）该样品中NaOH的质量分数为多少？【反思与交流】①从图中0～A点说明:在NaOH与Na2CO3的混合溶液中，加入强酸，首先反应的物质是；②根据反应方程式分析，NaOH部分变质或全部变质，与没有变质的NaOH相比，中和反应时消耗强酸的量。4、在化学课上，甲同学将燃烧的钠迅速伸入到盛有CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附粘附着白色物质。m(硫酸)/gm(CO/g)22.21.02550750A江宁-雨花初中化学联片教研活动（南京市春江学校2012.5.8）南师附中江宁分校沈丽娟第4页共5页【提出问题】黑色颗粒和白色物质是什么？【进行猜想】甲认为黑色颗粒是，白色物质可能是Na2O或；乙同学还认为白色物质是氢氧化钠。甲同学立刻认为乙同学的猜想是错误的，其理由是。【查阅资料】氧化钠为白色粉末，溶于水生成氢氧化钠：Na2O+H2O=2NaOH【实验探究】甲同学对白色物质进行实验探究。实验方案实验操作实验现象结论方案1取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液溶液变成红色白色物质为Na2O方案2①取样品少量于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀白色物质是②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无明显现象【反思评价】丙同学认为方案1得到的结论不正确，理由是。【得出结论】钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。通过以上探究，你还能获得哪些结论，请写出两条。①，②。4、将一定质量的碳酸钙和铜粉置于一敞口容器中，加热煅烧使其完全反应。若反应前后容器内固体质量不变，则容器中铜和碳酸钙的质量比是（）A．11：14B．20：14C．44：25D．16：25江宁-雨花初中化学联片教研活动（南京市春江学校2012.5.8）南师附中江宁分校沈丽娟第5页共5页质量守恒定律（或化学反应前后原子种类、数目不变）某兴趣小组为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验测得相关数据如下图所示：（1）剩余的混合物中二氧化锰的质量为g，反应生成氧气的质量为g。（2）计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。+二氧化锰1.0g过氧化氢溶液68.0g剩余的混合物67.4g至质量不再减轻