高考第二轮复习——化学计算

高三 王岭 学 科 化学 版 本 人教版 高三第一轮复习：化学计算专题 守恒法 【本讲教育信息】

一. 教学内容：

化学计算专题 守恒法

二. 教学要求：

熟练运用守恒法解题，形成解题意识。

三. 知识分析：

根据某些量守恒的关系进行解题，思路清晰，条理分明，解题快速是中学化学计算中最常用的一种方法。

守恒法的最基本原理为——质量守恒定律，并由此衍生出来： 一切化学变化中都存在的——微粒守恒 氧化还原反应中存在的——得失电子守恒

化合物的化学式存在的——正、负化合价总数相等 电解质溶液中存在的——阴、阳离子电荷守恒 下面我们就每种举例说明。

【典型例题】

1. 元素守恒：

[例1] 粗盐中含有Ca、Mg、SO4等杂质，取120g粗盐溶于水过滤除去6g不溶物，向滤液中依次加入过量的① 1mol/L的氢氧化钠溶液200mL；② 4.56g固体氯化钡；③ 31.8%的碳酸钠溶液10g，发现白色沉淀逐渐增多，过滤除去沉淀物，再加入过量的盐酸，使溶液呈酸性，加热蒸发得NaCl晶体126.65g，求粗盐中含NaCl的质量分数。

解析：126.65gNaCl来自两方面：粗盐中原有NaCl，除杂过程中产生的NaCl。根据Na守恒可知，后者NaCl可由加入的Na2CO3和NaOH来确定，即除杂中生成的

222NaCl为：[0.2131.8%102]58.5g15.21g。所以粗盐中NaCl为：

106(126.6515.21)100%92.9%

120答案：92.9%

[例2] 现有mmolNO2和nmolNO组成的混合气体，欲用amol/LNaOH溶液，使该混合气体全部转化成盐进入溶液，使混合气体全部转化成盐进入溶液，需用NaOH溶液的体积是（ ）

m2m2(mn)mnL L C. L D. L B. a3a3aa解析：NO2与NaOH溶液的反应为：

3NO22NaOH2NaNO3NOH2O

A.

NO2NO2NaOH2NaNO2H2O 在足量的NaOH时，混合气体可全部被吸收转化成盐NaNO3和NaNO2。我们不必设

多个未知数，只要认真观察两种盐的化学式会发现：Na元素和N元素的物质的量之比为1:1，由氮原子物质的量即为所需NaOH的物质的量：n(NaOH)(mn)mol

∴ V(NaOH)(mn)molmnL

aamolL1答案：D

2. 电荷守恒：

[例3] 镁带在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁，将燃烧后的产物全部溶解在50mL，浓度为1.8mol/L盐酸溶液中，以20mL0.9mol/L的氢氧化钠溶液中和多余的酸，然后在此溶液中加入过量碱把氨全部释放出来，用足量盐酸吸收，经测定氨为0.006mol，求镁带物质的量。

解析：化学反应方程式为：

2MgO2 2MgO Mg2HClMgC2lH2O 3MgN2Mg3N2

Mg3N28HCl3MgCl22NH4Cl

点燃点燃NaClNH3H2O NH4ClNaOH我们用流程图来表示会更清晰一些：

50mL1.8mol/LMgCl2HClNH4ClNH30.006molMg3N2Mg空气20mL0.9mol/LNaOHNaCl(溶质)HCl溶液AMgO

在溶液A中的阴离子为Cl、阳离子为Mg2、NH4、H，根据电荷守恒有：

n(Cl)2n(Mg2)n(NH4)n(H)

n(HCl)2n(Mg2)n(NH3)n(Na)

0.051.82n(Mg2)0.0060.90.02 n(Mg)n(Mg2)0.033mol

答案：镁带物质的量为：0.033mol。

3. 正、负化合价总数相等：

[例4] 向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中，加入100mL1mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL（标况）的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无血红色出现，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为（ ） A. 11.2g B. 5.6g C. 28g D. 无法计算

解析：最后溶液中溶质全部是FeCl2，由化合价可知：

2n(Fe)n(Cl)

n(Cl)n(HCl)0.1L1mol/L0.1mol ∴ n(Fe)0.05mol

m(Fe)0.05mol56g/mol2.8g

答案：C

4. 得失电子相等（守恒）：

[例5] 将mmol的Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则参加反应的HNO3中被还原的HNO3的物质的量是（ ）

A. 4mmol C. 10m/3mol

B. 10mmol D. 2m/3mol

解析：由反应物、生成物可知：

失e为Cu：(12)失1mole

2S：(26)失8emol

得e为：N:(52)，得3mol 根据得、失e数相等，有：

12m8m3n(HNO3)还

10mn(HNO3)还mol

3答案：C 5. 综合守恒：

[例6] 取钠、钙各一小块，投入适量水中，反应完毕时只收集到H21.568L（标准状况）。再取碳酸钠和碳酸氢钠的混合物3.8g加入到所得的溶液中，当反应完后（此时Ca22、CO3、HCO3完全进入沉淀）将溶液蒸干，得到白色固体8.8g，再将白色固体用水洗涤、干燥得白色不溶物4g。试求： （1）钠、钙各多少克？ （2）NaHCO3、Na2CO3各多少克？ 解析：为了便于分析各量之间的关系，先据题目画出图（图示法分析题） 水nmCa+NaH2 1.568LNaOHNaHCO3 xCa(OH)2Na2CO3 yNaOH 4.8gCaCO3 4g （1）由钙守恒得： CaC3— Ca O 4 0.04mol 100 由电子守恒得： Ca— H2 — 2e 0.04 0.04 1H2—e 21 m m

21 0.04m1.568/22.4

2 m0.06mol 则Ca：0.04401.6g

Na— Na：0.06231.38g

（2）方法一：根据Na守恒可得： 4.8gNaOH中的Na来自于单质钠和NaHCO3与Na2CO3即：

 xNaHCO3NaOH4.8g

yNa2CO34.80.06x2y 则40

84x106y3.8 解得：xy0.02mol

则NaHCO3：0.02841.68g

Na2CO3：0.021062.12g

方法二：根据碳C守恒，4gCaCO3中的C来自于Na2CO3和NaHCO3。

0.06Na4(C守恒)xy 则 10084x106y3.8方法三：根据OH守恒；Ca(OH)2、NaOH中的OH等于NaHCO3，消耗的OH和余下的OH。

Ca— Ca(OH)2—2OH

0.04 0.042 Na—NaOH—OH 0.06 0.06

NaHCO3NaOHNa2CO3H2O

x x

4.8 40 则0.0420.06xx0.02mol

【模拟试题】（答题时间：60分钟）

1. 将KCl和KBr混合物13.4g溶于水配成500mL溶液，通入过量的Cl2，反应后将溶

液蒸干，得固体11.175g，则原所配溶液中K、Cl、Br的物质的量浓度之比为（ ） A. 1:2:3 B. 3:2:1

C. 1:3:2 D. 2:3:1

2. 将含O2和CH4的混合气体充入有23.4gNa2O2的密闭容器中，电火花点燃，反应结束后，容器内于150C时压强约为0Pa。将残留物溶于水，无气体溢出。下列叙述正确的是（ ）

A. 原混合气体中O2和CH4体积比为2:1

B. 原混合气体中O2和CH4体积比为1:2 C. 残留固体中只有Na2CO3

D. 残留固体中只有Na2CO3和NaOH

3. 某无水混合物由硫酸铁和硫酸亚铁组成，测知该混合物中含硫a%，则其含铁量为

（ ）

A. (1004a)% C. (100a)%

B. (1002a)% D. (1003a)%

2 4. 有三种盐的混合溶液，溶液中含有Na、SO4、Mg2、Cl，其物质的量分别为

20.2mol的Na、0.25mol的Mg2、0.4mol的Cl，则SO4为（ ）

A. 0.1mol B. 0.3mol C. 0.15mol D. 0.5mol

5. Fe与Fe2O3的混合物2.72g，加入到50mL1.6mol/L盐酸中恰好完全溶解，经

KSCN检验，溶液不显红色，若忽略溶液体积变化，则溶液中Fe2物质的量浓度是（ ）

A. 0.2mol/L B. 0.4mol/L C. 0.8mol/L D. 1.6mol/L 6. 把aL含(NH4)2SO4和NH4NO3的混合液分为两等份：一份加入bmol烧碱并加热，恰好把NH3全部赶出，另一份需含cmolBaCl2的溶液，使沉淀反应刚好完全，则原溶液中NO3的浓度是（ ）

b2c2bcmol/L B. mol/L aab4c2b4cmol/L D. mol/L C.

aan 7. 10mL0.6mol/L含某n价金属离子（M）的溶液，恰好把40mL0.1mol/LA3A.

完全沉淀，则n值为（ ）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

8. 已知某强氧化剂RO3中的R元素能被Na2SO3还原到较低的价态。如果还原

2.4103molRO3，需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，则反应后R元素的价态为

（ ）

A. 0 B. 1 C. 3 D. 4

9. 某单质跟浓HNO3反应，若参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为1:4，则该元素在反应中所显示的化合价可能是（ ）

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

10. 用惰性电极电解n价金属的盐溶液，当阴极上析出m克金属时，阳极上产生气体560mL（标准状况），则金属相对原子质量为（ ）

A. 4mn B. 10mn C. m/2n D. 2m/n 11. 在硫酸钠与硫酸钾的混合溶液中，当[Na]0.2mol/L、[SO4]xmol/L，

2[K]ymol/L，则x和y之间的关系是（ ）

11A. x0.1y B. xy

22C. y2x0.1 D. y2(x0.1)

12. 在氯化铝和硫酸铝的混合溶液中，若不计Al列判断正确的是（ ）

A. [Al][Cl] B. [SO4][Cl]

23水解，当其中[Al3][SO4]时，下

23C. [SO4][Cl]

D. AlCl3与Al2(SO4)3物质的量相等

13. 当温度升高时，1molA气体能分解成2mol气体。现将一定量的A气体放入某一密闭器中使温度升高，让其分解，当有40%A分解时，该反应达到平衡。平衡时反应混合气体的平均相对分子质量为65.7，则A的相对分子质量为 。

14. 在100mL浓度为1mol/L的盐酸中加入2mol/LAgNO3溶液30mL，过滤后，滤液与足量的小苏打反应，放出标准状况下CO2气体的体积为多少升？

15. 向一定量的未知浓度的氯化钡溶液中加入银溶液使Cl完全沉淀，其结果是生成溶液的质量与所加入的银溶液的质量相等，求氯化钡的质量分数浓度？ 16. 往100mL溴化亚铁溶液中缓慢通入2.24L（STP）Cl2，结果溶液中有氧化成溴单质，求原溴化亚铁溶液的摩尔浓度。

17. 铜和银的混合液100mL，已知溶液中[NO3]4mol/L，往其中加入一定量锌粉充分振荡后过滤，沉淀物经干燥后称重为24.8g，将此沉淀置于盐酸中无气体放出，往滤液中滴入BaCl2无沉淀，然后加入过量氢氧化钠溶液至沉淀量不变时，过滤将沉淀加热至恒重后残余物称量为4g，试求参加反应的锌的质量为多少克？

18. 准确称取铝土矿（含SiO2、Al2O3、Fe2O3）6g样品，放入盛有100mL硫酸溶液的烧杯中，充分反应后过滤，向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的物质的量（y）与所加NaOH溶液体积（x）的关系如图所示，求硫酸的物质的量的浓度。

21溴离子被3

【试题答案】

1. B 2. B、D 3. D 4. C 5. C 6. D 7. B 8. A 9. B、D 10. B 11. A、D 12. D 13. 92

14. 解：由于NaHCO3与H反应生成CO2，与上一反应：Ag和Cl生成AgCl无关，所以HCl中H可直接用于计算： H— CO2 1 22.4 0.11 x x2.24L

15. 解：根据“质量守恒定律”：由生成溶液的质量与加入银溶液质量相等推知，BaCl2溶液质量与生成AgCl沉淀的质量相等。

设BaCl2溶液质量为mg，质量分数浓度为x。 BaCl22AgNO3Ba(NO3)22AgCl 208 287 mx m

x72.5%

2216. 解析：由于还原性FeBr，既然有Br2单质生成，则Fe全变为Fe3。设原溶

2x液中有FeBr则生成Fe3xmol。剩余Br：2xmol，

根据电荷守恒有：

22.24mol，2mol。生成Cl： 322.422.242x2 322.4 x0.12mo l0.121.2mol/L 则c(FeBr2)0.117. 解析：加入一定量Zn粉后，所得滤液中NO3离子物质的量守恒，滤液为Zn(NO3)2 3x和Cu(NO3)2溶液，据题意剩余4g物质为CuO，在过量碱中Zn(OH)2被溶解发生反应：

Zn(OH)22NaOHNa2ZnO22H2O，生成的偏锌酸钠易溶于水，设参加反应的Zn为xg，据NO3守恒有：

x4220.14 6580 x9.75g

18. 解：35mLNaOH溶液时，沉淀的量最多，这时沉淀是Mg(OH)2和Al(OH)3，而

溶液中的溶质仅仅是Na2SO4，

n(H2SO4) 1n(NaOH) 2110molL135103L0.175mol 20.175mol c(H2SO4)1.75mo/lL

0.1L