1. 化学计算中如何使用电荷守恒法
很简单,
化学式中
反应物中总电荷数=生成物中总电荷数
溶液中
正负电荷之和为0
如
例6]镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧后的产物溶解在60mL浓度为2.0mol/L的盐酸中,再用20mL
0.5mol/L
NaOH溶液中和多余的盐酸,然后再向此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17g,求镁带的质量。
分析:
(A)
(B)
(C)
在溶液B中,根据电荷守恒,有下列关系:
2
×
n(Mg2+)
+
n
(NH4+)
+
n
(Na+)
=
n
(Cl-)
代入数据,得n(Mg2+)=
0.05mol
答案:镁条质量1.2克
[例5]酸雨是因为燃烧煤和石油,生成硫、氮的氧化物溶于水,生成硫酸和硝酸的缘故。某次雨水分析数据如下:[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值接近于
A
2
B
3
C
4
D
6
分析:由于雨水呈电中性,根据电荷守恒,阴、阳离子所带负、正电荷总数应相等。
即:[H+]+[NH4+]+[Na+]=[NO3-]+[Cl-]+[OH-]+2[SO42-],[OH-]较小,忽略不计。代入数据,得:[H+]=8×10-5mol/L,pH≈4。
答案:C
2. 守恒法在化学计算中的应用具体点
质量守恒,就是指化学反应前后各物质的质量总和不变。守恒存在于整个自然界的千变万化之中。化学反应是原子之间的重新组合,反应前后组成物质的原子个数保持不变,即物质的质量始终保持不变,此即质量守恒。
运用守恒定律,不纠缠过程细节,不考虑途径变化,只考虑反应体系中某些组分相互作用前后某些物理量或化学量的始态和终态,从而达到速解、巧解化学试题的目的。一切化学反应都遵循守恒定律,在化学变化中有各种各样的守恒,如质量守恒、元素守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒、化合价守恒、能量守恒等等。这就是打开化学之门的钥匙。
一,质量守恒
质量守恒,就是指化学反应前后各物质的质量总和不变。
例题:
1.已知Q与R的摩尔质量之比为9:22,在反应X+2Y¾®2Q+R中,当1.6 g X与Y完全反应,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为
A.46:9 B.32:9 C.23:9 D.16:9 √
2.在臭氧发生器中装入氧气100 mL。经反应3O2¾®2O3,最后气体体积变为95 mL(均在标准状况下测定),则混合气体的密度是
A.1.3 g/L B.1.5 g/L√ C.1.7 g/L D.2.0 g/L
二,元素守恒(物料守恒)
元素守恒,就是指参加化学反应前后组成物质的元素种类不变,原子个数不变。
例题
3.30 mL一定浓度的硝酸溶液与5.12 g铜片反应,当铜片全部反应完毕后,共收集到气体2.24 L(标准状况下),则该硝酸溶液的物质的量浓度至少为
A.9 mol/L√ B.8 mol/L C.5 mol/L D.10 mol/L
三,电子守恒
电子守恒,是指在氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
例题
4.某强氧化剂[XO(OH)2]+被亚硫酸钠还原到较低价态。若还原2.4×10-3 mol [XO(OH)2]+到较低价态,需要20 mL 0.3 mol/L Na2SO3溶液,则X元素的最终价态为
A.+2 B.+1 C.0√ D.-1
5.3.84 g铜和一定量浓硝酸反应,当铜反应完毕时,共产生气体2.24 L(标况)。
(1)反应中消耗HNO3的总物质的量是__________mol。0.22 mol。
(2)欲使2.24 L气体恰好全部被水吸收,需通入__________mL标准状况下的氧气(氧气也恰好全部被吸收)672 mol
四,电荷守恒
电荷守恒,就是指在物理化学变化中,电荷既不能被创造,也不会被消灭。
换言之,在化学反应中反应物的电荷总数应等于产物的电荷总数;
在电解质溶液中阴离子所带的负电荷总量应等于阳离子所带的正电荷总量。
例题
6.镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁。将燃烧后的产物溶解在60 mL 2.0 mol/L的盐酸中,再用20 mL 0.5 mol/L NaOH溶液中和多余的盐酸,然后在此溶液中加入过量的碱,把氨全部蒸出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g。则镁带的质量为____g。1.2
化合价守恒
化合价守恒,是指化合物或混合物中正负化合价绝对值相等。
在电解过程中各电极上析出物质的总价数也是守恒的。
例题
7.用0.1 mol/L的Na2SO3溶液300 mL,恰好将2×10-2 mol的 离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 +
8.一种含MgO、Mg3N2的混合物,若其中Mg的质量分数为62.4%,则氮的质量分数为_____。5.6%。
能量守恒
在任何一个反应体系中,体系的能量一定是守恒的。
在解答与能量有关的试题时,考虑能量守恒,能使解题的程序简化。
例题
9.已知硝酸钾晶体溶于水时要吸收热量,从溶液中析出晶体会放出热量,若有室温下硝酸钾饱和溶液20 mL,向其中加入1 g硝酸钾晶体,充分搅拌,这时
A.溶液的质量会减少 B.溶液的温度会降低
C.溶液的温度无变化 + D.溶液的温度先降低后升高
3. 化学中计算题怎么用电子守恒和电荷守恒法
守恒法就是抓住化学反应过程中始终保持不变的“恒量”进行计算,如质量守恒、元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。运用守恒解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。
给你个例题吧。
如果用0.3mol/l的na2so3溶液16ml,刚好将3.2×10-3mol的强氧化剂[ro(oh)2]+溶液中的溶质还原到较低价态,则反应后r的最终价态是(
)
a.0
b.+1
c.+2
d.+3
解析:
na2so3可被强氧化剂氧化为na2so4,na2so3失去电子的物质的量一定等于[ro(oh)2]+得到电子的物质的量。设[ro(oh)2]+在还原产物中r的化合价为x价。
依据题意列出方程:2×0.3×16×10-3=3.2×10-3(5-x)
x=2
答案:选c
4. 化学计算里常用的几种守恒(电荷,元素等)分别该怎么用啊
电荷守恒:(多应用于离子反应,方程配平等)
1. 化合物中元素正负化合价代数和为零
2.指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度
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:
在化学反应前后,参加反应的各物质(反应物)中的同一种元素的质量总和一定等于反应后生成的各物质(生成物)中该种元素的质量总和。