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考能特训. 化学思想 1 守恒思想在化学中的应用. 守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法 与技巧,也是高考试题中应用最多的方法之一, 其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间 过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简 化思路,快速解题。 守恒法解题依据:根据几个连续的化学方程 式前后某微粒如原子、电子、离子的物质的量保 持不变,或质量守恒等。. 1. 质量守恒法 质量守恒主要包含两项内容:①质量守恒定 律,②化学反应前后某原子(或原子团)的 质量不变。
E N D
考能特训 化学思想1 守恒思想在化学中的应用 守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法 与技巧,也是高考试题中应用最多的方法之一, 其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间 过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简 化思路,快速解题。 守恒法解题依据:根据几个连续的化学方程 式前后某微粒如原子、电子、离子的物质的量保 持不变,或质量守恒等。
1.质量守恒法 质量守恒主要包含两项内容:①质量守恒定 律,②化学反应前后某原子(或原子团)的 质量不变。 【典例导析1】 已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22, 在反应X+2Y 2Q+R中,当1.6 g X与Y完全 反应后,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.23∶9 B.32∶9 C.46∶9 D.16∶9
解析此题主要考查质量守恒定律。Q与R的摩尔 质量之比为9∶22是计算的突破口,由反应方程式 知, ,得m(Q)=3.6 g。再根据质量守 恒定律:1.6 g+m(Y)=3.6 g+4.4 g,得m(Y)=6.4 g。 故m(Y)∶m(Q)=6.4 g∶3.6 g=16∶9。 答案D
2.原子守恒法 原子守恒主要指系列反应中某原子(或原子团) 个数(或物质的量)不变,以此为基础可求出 与该原子(或原子团)相关连的某些物质的数 量(或质量)。
【典例导析2】 某非金属单质A和氧气发生化合反 应生成B。B为气体,其体积是反应掉氧气体积 的两倍(同温、同压)。以下对B分子组成的推 测一定正确的是 ( ) A.有1个氧原子 B.有2个氧原子 C.有1个A原子 D.有2个A原子 解析根据题意该化合反应可表示为nA+mO2=2mB (n、m为正整数),再根据氧原子守恒,可推断 B分子中只有一个氧原子,因A单质中原子个数 未定,则B分子中A原子的个数无法确定。故选A。 A
3.电荷守恒法 电荷守恒即溶液中阳离子所带正电荷总数等于 阴离子所带负电荷总数,也就是说阳离子物质 的量(或浓度)与其所带电荷数乘积的代数和 等于阴离子物质的量(或浓度)与其所带电荷 数乘积的代数和。常见的电荷守恒有以下几种 情况:①化合物化学式中存在的电中性原则 (正负化合价代数和为零)。 ②离子反应中的电荷守恒(反应前后净电荷数 相等)。 ③电解质溶液中存在的电荷守恒(阴、阳离子 电荷守恒)。
【典例导析3】 某硫酸镁和硫酸铝的混合溶液中, c(Mg2+)=2 mol/L,c(SO )=6.5 mol/L,若将200 mL 此混合液中的Mg2+和Al3+分离,至少应加入 1.6 mol/L的苛性钠溶液 ( ) A.0.5 LB.1.625 LC.1.8 LD.2 L 解析根据溶液中的电荷守恒可得:2c(Mg2+)+ 3c(Al3+)=2c(SO ),故c(Al3+)=(2×6.5 mol/L-2 ×2 mol/L)/3=3 mol/L,当加入的NaOH溶液恰好 将Mg2+与Al3+分离时,NaOH转化为Na2SO4和NaAlO2, 则V(NaOH)= D
4.得失电子守恒法 化学反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得 电子总数等于还原剂所失电子总数。 【典例导析4】 某反应可表示为:mM+nH++O2 xM2++yH2O,则x值为 ( ) A.2 B.4 C.6 D.9 解析本题可以利用得失电子守恒求解,也可 以利用电荷守恒求解。据得失电子守恒有2x=4, 即x=2。若利用电荷守恒求解,则有y=2(氧原子 守恒),n=4(氢原子守恒),4×1=2x,即x=2。 A
5.物料守恒 电解质溶液中某一组分的原始浓度等于它在溶 液中各种存在形式的浓度之和。它实质上是原 子守恒和质量守恒。 【典例导析5】 (2009·安徽理综,13)向体积 为Va的0.05 mol/LCH3COOH溶液中加入体积为 Vb的0.05 mol/LKOH溶液,下列关系错误的是 ( ) A.Va>Vb时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)B.Va=Vb时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-) C.Va<Vb时:c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)> c(H+)
D.Va与Vb任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+ c(CH3COO-) 解析若Va=Vb,则溶质只有CH3COOK,据质子守 恒知,B正确;若Va>Vb,则CH3COOH剩余,溶质为 CH3COOH、CH3COOK,A正确;若Va<Vb,则KOH剩余, 溶质为KOH、CH3COOK,离子浓度大小关系为c(K+) >c(CH3COO-),C错误;根据电荷守恒知,D正确。 答案C
迁移应用 1.以惰性电极电解饱和食盐水, 当电路中通过 0.2 mol电子时,阴极上产生(标准状况下) ( ) A.3.36 L O2 B.1.12 L H2 C.2.24 L Cl2 D.2.24 L H2 解析电解饱和食盐水,阴极产生H2,阳极产 生Cl2,生成1 mol H2消耗2 mol电子,VH2= ×22.4 L/mol=2.24 L。 D
2.1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中,铜完全溶解, 生成气体颜色越来越浅,共收集到672 mL气体 (标准状况),将盛有此气体的容器倒扣在水 中,通入氧气恰好使气体完全溶解在水中,则 需要标准状况下的氧气体积为 ( ) A.504 mL B.168 mL C.336 mL D.224 mL 解析整体来看,铜失去的电子给了N原子,接 着N原子将所得电子又给了O原子,其中N是“二 传手”并没有得失电子,铜失去的电子全部由O 原子得到,则: 得V(O2)=0.336 L。 C
3.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其3.由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液,其 pH=1,c(Al3+)=0.4 mol/L,c(SO )=0.8 mol/L, 则c(K+)为 ( ) A.0.15 mol/L B.0.2 mol/L C.0.3 mol/L D.0.4 mol/L 解析根据溶液中电荷守恒的原则,建立如下 等式:c(H+)+c(K+)+3c(Al3+)=2c(SO ), 即0.1 mol/L+c(K+)+3×0.4 mol/L=2× 0.8 mol/L,则c(K+)=0.3 mol/L,故答案为C。 C
4.Na2O2、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应 后,溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-,且溶 液呈中性,则Na2O2、HCl、Al2O3的物质的量 之比可能为 ( ) A.3∶2∶1 B.2∶4∶1 C.2∶3∶1 D.4∶2∶1 解析由溶液中只含有Na+、H+、Cl-、OH-,且 溶液呈中性可知,溶质为氯化钠溶液,结合钠 和氯原子守恒,Na2O2和HCl的物质的量之比必 为1∶2,满足这点的选项只有B。 B
取下漏斗口上的塞子[或使塞子上的凹槽(或小孔)取下漏斗口上的塞子[或使塞子上的凹槽(或小孔) 对准漏斗上的小孔] 迅速关闭活塞 6 6n
BDE 过滤 蒸馏
试管、量筒、胶头滴管 萃取剂,使生成的Br2、I2溶于其中,便于观察现象 由无色逐渐变为橙红色 不能证明溴的氧化性强于碘 再做一组实验④,步骤为:KI溶液+ 溴水+1 mLCCl4,振荡,静置、观察CCl4层颜色
易错题重练 1.(2009·江苏,7)在下列各溶液中,离子一定 能大量共存的是 ( ) A.强碱性溶液中:K+、Al3+、Cl-、 B.含有0.1 mol/L Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、 I-、 C.含有0.1 mol/L Ca2+的溶液中:Na+、K+、 、 Cl- D.室温下,pH=1的溶液中:Na+、Fe3+、 、
解析本题中的隐含条件较易挖掘,但涉及一个 较复杂的氧化还原反应,即选项B中Fe3+与I-发生 氧化还原反应而不能大量共存,离子方程式为 2Fe3++2I- 2Fe2++I2,B不符合题意;A中在强碱 性条件下Al3+不能大量存在;选项C中Ca2+与 不能大量共存。 答案D
2.下列方程式表示正确的是 ( ) A.向Ca(ClO)2溶液中通入足量的CO2:Ca2++ 2ClO-+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO B.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中加入少量醋 酸:+2CH3COOHCO2↑+2CH3COO- +H2O C.向NaBr、KI混合溶液中加入少量氯水:2I- +Cl2I2+2Cl- D.等体积、等物质的量浓度的NaHCO3和 Ba(OH)2两溶液混合:+Ba2++2OH- BaCO3↓++2H2O
解析A项,关键在“足量”二字,足量的CO2还能解析A项,关键在“足量”二字,足量的CO2还能 与CaCO3反应,A错;B项,关键词在于“少 量”, 、 都能与醋酸反应,当醋酸少量 时,仅有 发生反应,且生成 而不是 CO2,B错;C项,I-、Br-都具有还原性,但I-还 原性比Br-强,当Cl2少量时首先与I-反应,C对; D项,二者等量时,发生的反应应为 +Ba2+ +OH- BaCO3↓+H2O。 答案C
3.LiAlH4、LiH既是金属储氢材料又是有机合成中 的常用试剂,遇水均能剧烈分解,释放出H2, LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al。下列说 法不正确的是 ( ) A.LiH与D2O反应,所得氢气的摩尔质量为 4 g/mol B.1 mol LiAlH4在125℃时完全分解,转移3 mol 电子 C.LiAlH4溶于适量水后得到无色溶液,则化学方 程式可表示为:LiAlH4+2H2O LiAlO2 +4H2↑ D.LiAlH4与乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作还原剂
解析选项A,LiH与D2O反应生成氢气(HD), 其摩尔质量为3 g/mol;选项B,LiAlH4中的Li、 Al都是主族金属元素,H是非金属元素,故Li为 +1价、Al为+3价、H为-1价,受热分解时,根据 Al元素的价态变化即可得出1 mol LiAlH4在125℃ 时完全分解,转移3 mol电子;选项C,LiAlH4中 的-1价H与H2O中的+1价H发生氧化还原反应生成 H2,同时生成OH-,OH-与Al3+反应生成 , C正确;选项D,乙醛被还原为乙醇,LiAlH4作还 原剂。 答案 A
4.某温度下将Cl2通入KOH溶液,反应后得到 KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO- 与 的物质的量浓度之比为11∶1,则Cl2与 KOH反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元 素的物质的量之比为 ( ) A.1∶3 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶1 解析xCl→xKCl,Cl元素化合价降x·1; 11Cl→11KClO,Cl元素化合价升11×1;Cl→ KClO3,Cl元素化合价升1×5。由此得关系 式:x·1=11×1+1×5,x=16,则被还原和被 氧化的氯元素之比是16∶(1+11)=4∶3。 B
5.下列选项中的两步操作能用一个离子方程式表5.下列选项中的两步操作能用一个离子方程式表 示的是() A.向Na2CO3稀溶液中滴加少量稀盐酸;向稀盐 酸中滴加少量Na2CO3溶液 B.向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3;向 NaHCO3溶液中滴加少量澄清石灰水 C.向CuSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液;向 Ba(OH)2溶液中滴加少量CuSO4溶液 D.向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液;向NaOH 溶液中滴加少量AlCl3溶液 C
6.下列反应的离子方程式书写正确的是 ( ) A.用惰性电极电解MgCl2溶液: 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- B.向Ca(OH)2溶液中加入过量的NaHCO3溶液: Ca2++ 2 +2OH-+CaCO3↓ +2H2O C.次氯酸钙溶液中通入过量的CO2: Ca2++2ClO-+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO D.氢氧化铁溶于碘化氢溶液: Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O B
7.在指定环境中,下列各组离子一定可以大量共7.在指定环境中,下列各组离子一定可以大量共 存的是 ( ) A.使pH试纸呈红色的溶液:Fe2+、 、 、 Na+ B.使无色酚酞试液显红色的溶液:S2-、K+、 、 C.加入铝粉可以放出氢气的溶液:Na+、Cl-、 、 D.在c(H+)/c(OH-)=1×1013的溶液: 、 Mg2+、Cl-、K+
解析 使pH试纸呈红色的溶液为酸性溶液, 与Fe2+在酸性条件下不能共存,A项错;酚酞显红 色的溶液是碱性溶液, 不能存在,B项错 误;与铝粉能放出氢气的溶液是强酸性或强碱性 溶液,而碱性条件下 不能存在,故C项的离 子也不可以大量共存。 答案D
8.24 mL 0.05 mol/L的Na2SO3恰好与20 mL 0.02 mol/L的K2R2O7溶液完全反应,则R元素在 还原产物中的化合价为() A.0B.+2C.+3D.+6 解析设K2R2O7反应后生成的还原产物中R的 化合价为x。依据化合价升降守恒有24×10-3 L×0.05 mol/L×2=20×10-3 L×0.02 mol/L× (6-x)×2,x=+3。 C
答题规范 • 化学方程式、离子方程式的书 • 写规范 学生案例 1.Cl2通入石灰乳可制取漂白粉,其反应的化学方 程式为 ,在标准状况下当有0.224 LCl2被Ca(OH)2 吸收后,转移电子的物质的量为mol。 规范答案 2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 0.01 Cl2+Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2 +H2O 0.02 2.电解饱和食盐水的离子方程式: 。 规范答案 2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH- 2Cl-+2H2O Cl2+H2+2OH-
3.只用一种试剂即可除去下列各物质中的杂质 (括号内为杂质),试写出所用试剂及有关的离 子方程式: (1)BaCl2(HCI):选用试剂, 离子方程式。 (2)CO2(SO2):选用试剂,离 子方程式。 (3)NaCl(Na2SO4):选用试剂,离 子方程式。 Ba(OH)2溶液 H++OH- H2O Na2CO3溶液 SO2+ CO2+ BaCl2溶液 Ba2++ BaSO4
规范答案 (1)BaCO3溶液 BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O (2)饱和NaHCO3溶液 SO2+2 2CO2↑+ (3)适量BaCl2溶液 Ba2++ BaSO4↓
4.完成下列反应的离子方程式: (1)1 mol Cl2通入含1 mol FeBr2的溶液中: 。 (2) 1 mol Cl2通入含1 mol Fel2的溶液中: 。 (3)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合: 。 (4)NH4HCO3溶液与NaOH溶液等物质的量混 合:。 (5)FeCl3溶液中Fe3+的水解: 。 2Fe2+ +Cl2 2Fe3++2Cl- 2Fe2++ 2I-+2Cl2 2Fe3++4Cl-+I2 Ba2++ BaSO4↓ NH+OH- NH3·H2O Fe3++3H2O Fe(OH)3↓+3H+
规范答案 (1)2Fe2++2Br-+2Cl2 2Fe3++4Cl-+Br2 (2)2I-+Cl2 I2+2Cl- (3)Ba2++2OH-+ +Cu2+ Cu(OH)2↓+BaSO4↓ (4) +OH- H2O+ (5)Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
阅卷心语 书写化学方程式必须配平,写明反应条件,注意“↑”“↓”及“”还是“”或“”, 离子方程式的书写还要注意电荷守恒、电子得 失守恒、反应物量的多少、反应顺序、反应物隐 含的后续反应等。