高考化学中的守恒渗透守恒法的类型及应用

守恒法是一种大学物理典型的解题技巧,它是运用物质变化过程中某一特定的量固定不变而进行物理估算的一种办法。它的特点是用宏观的总揽全局的形式列式,不去探索这些细微末节,直接把握其中的特有守恒关系物料守恒快速写方法,迅速构建估算式,每年中考试题中要用物理守恒思想来剖析和解惑的试题占一定的比列,这就说明在平常的教学中要渗透守恒的思想,使师生遭到潜移默化的影响。物理中的守恒有太多,现将守恒法的类别及应用归纳如下:
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一、质量守恒法
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品质守恒法是按照物理反应前后反应物的总品质与生成物的总品质相等的原理,进行估算或推测的一种技巧。 #
例1:向BaCl2氨水中加入H2SO4碱液,直至正好完全反应,反应后碱液的品质正好等于原BaCl2碱液的品质,则H2SO4碱液的品质分数为。 #
【分析】此题可依据反应前后两碱液的品质守恒剖析:加入H2SO4碱液的品质等于析出BaSO4沉淀的品质,由方程式BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓可知:析出沉淀需,因此每逢加入氨水其中应含,故H2SO4碱液的品质分数为:98/233×100%=42.1% #
二、元素守恒法
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在一些复杂的、多步的物理过程中,尽管发生的物理反应多,但这些元素的物质的量、浓度等仍然没有发生变化,整个过程中元素守恒。
例2:有一在空气中显露过的KOH固体,经剖析知其内含水7.62%,.88%,KOH90%,若将此样品1g加入到46.00ml的1mol/L酸中,适量的酸再用1.07mol/LKOH碱液中和,蒸发中和后的氨水可得固体多少克? #
【分析】此题中发生的反应这些,但剖析可知:蒸发滤液后所得固体为乙酸钾,其Cl-全部来自于硫酸中的Cl-物料守恒快速写方法,在整个过程中Cl-守恒。即n(KCl)=n(HCl)故m(KCl)=0.046L×1mol/L×74.5g/mol=3.427g #
三、电荷守恒法 #
电势守恒法是指在电解质碱液中,不论存在多少种离子,但碱液总是显电中性,即阴离子所带负电势数量一定等于阳离子所带正电势数量。
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例3:25℃时,将等容积的硫酸和硝酸混和后,若混和液中c(NH4+)>c(Cl-)则
混和液的PH值()
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A.小于7B.大于7C.等于7D.难以确定
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【分析】依电势守恒有下述关系:c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
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因为c(NH4+)>c(Cl-),因此c(H+)7
四、物料守恒法 #
物料守恒法是指碱液中某一组分的原始含量应当等于它在碱液中各类存在方式的含量之和。
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例4:在硫化钠水氨水中存在着多种离子和分子,下述关系式正确的是()
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A.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)B.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)
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C.c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)D.c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) #
【分析】对于碱液中微粒关系要遵守两条原则:一是电势守恒,二是物料守恒。在硫化钠水碱液中阳离子有Na+、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-;硫元素在碱液中存在方式为HS-、S2-、H2S。
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由电势守恒:c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)…………①
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由物料守恒:S=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),而钠元素物质的量等于硫元素物质的量的2倍,即c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)…………② #
②式-①式得c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)故答案选BD
五、电子守恒法
电子守恒法是按照氧化还原反应中丧失电子的数量,一定等于得到电子的数量,得失电子数量保持守恒。
例5:某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72-离子,在碱液中0.2mol该离子正好能使0.-离子完全氧化,则X2O72-离子还原后的电负性为()。 #
A.+1B.+2C.+3D.+4 #
【分析】在上述反应中,氧化剂为X2O72-,还原剂为SO32-。设反应后X元素的电负性为a.则X元素电负性由+6降为a,S元素电负性由+4升为+6。1molX元素得电子(6-a)mol,1molS元素失电子(6-4)mol=2mol。由电子守恒知:2×0.2(6-a)=0.6×2∴a=+3答案选C
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