1. 化學計算中如何使用電荷守恆法
很簡單,
化學式中
反應物中總電荷數=生成物中總電荷數
溶液中
正負電荷之和為0
如
例6]鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂,將燃燒後的產物溶解在60mL濃度為2.0mol/L的鹽酸中,再用20mL
0.5mol/L
NaOH溶液中和多餘的鹽酸,然後再向此溶液中加入過量的鹼,把氨全部蒸出來,用稀鹽酸吸收,稀鹽酸增重0.17g,求鎂帶的質量。
分析:
(A)
(B)
(C)
在溶液B中,根據電荷守恆,有下列關系:
2
×
n(Mg2+)
+
n
(NH4+)
+
n
(Na+)
=
n
(Cl-)
代入數據,得n(Mg2+)=
0.05mol
答案:鎂條質量1.2克
[例5]酸雨是因為燃燒煤和石油,生成硫、氮的氧化物溶於水,生成硫酸和硝酸的緣故。某次雨水分析數據如下:[NH4+]=2.0×10-6mol/L
[Na+]=3.0×10-6mol/L
[NO3-]=2.3×10-5mol/L
[Cl-]=6.0×10-6mol/L
[SO42-]=2.8×10-5mol/L,此次雨水的pH值接近於
A
2
B
3
C
4
D
6
分析:由於雨水呈電中性,根據電荷守恆,陰、陽離子所帶負、正電荷總數應相等。
即:[H+]+[NH4+]+[Na+]=[NO3-]+[Cl-]+[OH-]+2[SO42-],[OH-]較小,忽略不計。代入數據,得:[H+]=8×10-5mol/L,pH≈4。
答案:C
2. 守恆法在化學計算中的應用具體點
質量守恆,就是指化學反應前後各物質的質量總和不變。守恆存在於整個自然界的千變萬化之中。化學反應是原子之間的重新組合,反應前後組成物質的原子個數保持不變,即物質的質量始終保持不變,此即質量守恆。
運用守恆定律,不糾纏過程細節,不考慮途徑變化,只考慮反應體系中某些組分相互作用前後某些物理量或化學量的始態和終態,從而達到速解、巧解化學試題的目的。一切化學反應都遵循守恆定律,在化學變化中有各種各樣的守恆,如質量守恆、元素守恆、原子守恆、電子守恆、電荷守恆、化合價守恆、能量守恆等等。這就是打開化學之門的鑰匙。
一,質量守恆
質量守恆,就是指化學反應前後各物質的質量總和不變。
例題:
1.已知Q與R的摩爾質量之比為9:22,在反應X+2Y¾®2Q+R中,當1.6 g X與Y完全反應,生成4.4 g R,則參與反應的Y和生成物Q的質量之比為
A.46:9 B.32:9 C.23:9 D.16:9 √
2.在臭氧發生器中裝入氧氣100 mL。經反應3O2¾®2O3,最後氣體體積變為95 mL(均在標准狀況下測定),則混合氣體的密度是
A.1.3 g/L B.1.5 g/L√ C.1.7 g/L D.2.0 g/L
二,元素守恆(物料守恆)
元素守恆,就是指參加化學反應前後組成物質的元素種類不變,原子個數不變。
例題
3.30 mL一定濃度的硝酸溶液與5.12 g銅片反應,當銅片全部反應完畢後,共收集到氣體2.24 L(標准狀況下),則該硝酸溶液的物質的量濃度至少為
A.9 mol/L√ B.8 mol/L C.5 mol/L D.10 mol/L
三,電子守恆
電子守恆,是指在氧化還原反應中,氧化劑得電子總數等於還原劑失電子總數。
例題
4.某強氧化劑[XO(OH)2]+被亞硫酸鈉還原到較低價態。若還原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到較低價態,需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液,則X元素的最終價態為
A.+2 B.+1 C.0√ D.-1
5.3.84 g銅和一定量濃硝酸反應,當銅反應完畢時,共產生氣體2.24 L(標況)。
(1)反應中消耗HNO3的總物質的量是__________mol。0.22 mol。
(2)欲使2.24 L氣體恰好全部被水吸收,需通入__________mL標准狀況下的氧氣(氧氣也恰好全部被吸收)672 mol
四,電荷守恆
電荷守恆,就是指在物理化學變化中,電荷既不能被創造,也不會被消滅。
換言之,在化學反應中反應物的電荷總數應等於產物的電荷總數;
在電解質溶液中陰離子所帶的負電荷總量應等於陽離子所帶的正電荷總量。
例題
6.鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒後的產物溶解在60 mL 2.0 mol/L的鹽酸中,再用20 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中和多餘的鹽酸,然後在此溶液中加入過量的鹼,把氨全部蒸出來,用稀鹽酸吸收,稀鹽酸增重0.17 g。則鎂帶的質量為____g。1.2
化合價守恆
化合價守恆,是指化合物或混合物中正負化合價絕對值相等。
在電解過程中各電極上析出物質的總價數也是守恆的。
例題
7.用0.1 mol/L的Na2SO3溶液300 mL,恰好將2×10-2 mol的 離子還原,則元素X在還原產物中的化合價是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 +
8.一種含MgO、Mg3N2的混合物,若其中Mg的質量分數為62.4%,則氮的質量分數為_____。5.6%。
能量守恆
在任何一個反應體系中,體系的能量一定是守恆的。
在解答與能量有關的試題時,考慮能量守恆,能使解題的程序簡化。
例題
9.已知硝酸鉀晶體溶於水時要吸收熱量,從溶液中析出晶體會放出熱量,若有室溫下硝酸鉀飽和溶液20 mL,向其中加入1 g硝酸鉀晶體,充分攪拌,這時
A.溶液的質量會減少 B.溶液的溫度會降低
C.溶液的溫度無變化 + D.溶液的溫度先降低後升高
3. 化學中計算題怎麼用電子守恆和電荷守恆法
守恆法就是抓住化學反應過程中始終保持不變的「恆量」進行計算,如質量守恆、元素守恆、電荷守恆、得失電子守恆等。運用守恆解既可避免書寫繁瑣的化學方程式,提高解題的速度,又可避免在紛紜復雜的解題背景中尋找關系式,提高解題的准確度。
給你個例題吧。
如果用0.3mol/l的na2so3溶液16ml,剛好將3.2×10-3mol的強氧化劑[ro(oh)2]+溶液中的溶質還原到較低價態,則反應後r的最終價態是(
)
a.0
b.+1
c.+2
d.+3
解析:
na2so3可被強氧化劑氧化為na2so4,na2so3失去電子的物質的量一定等於[ro(oh)2]+得到電子的物質的量。設[ro(oh)2]+在還原產物中r的化合價為x價。
依據題意列出方程:2×0.3×16×10-3=3.2×10-3(5-x)
x=2
答案:選c
4. 化學計算里常用的幾種守恆(電荷,元素等)分別該怎麼用啊
電荷守恆:(多應用於離子反應,方程配平等)
1. 化合物中元素正負化合價代數和為零
2.指溶液必須保持電中性,即溶液中所有陽離子的電荷總濃度等於所有陰離子的電荷總濃度
例如:在 0.1mol/L NaHCO3溶液中
Na2CO3: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO2-)+2c(CO3 2-)
NaHCO3: c(Na+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(H2CO3) =0.1mol/L
元素守衡:
在化學反應前後,參加反應的各物質(反應物)中的同一種元素的質量總和一定等於反應後生成的各物質(生成物)中該種元素的質量總和。