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化學備考學案

31種解題方法讓你考試無憂

――守恒法

守恒法是高考中常考常用的一種解題方法。系統學習守恒法的應用，對提高解題速率和破解高考難題都有很大的幫助。

●難點磁場

請試做下列題目，然后自我界定學習本篇是否需要。

現有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al₂O₃組成的混合物，將它完全溶解在540 mL 2.00 mol?L^－1的H₂SO₄溶液中，收集到標準狀況下的氣體8.96 L。已知混合物中，Fe、FeO、Al、Al₂O₃的質量分數分別為0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金屬陽離子完全轉化為氫氧化物沉淀，至少應加入2.70 mol?L^－1的NaOH(aq)體積是________。

●案例探究

［例題］將 CaCl₂ 和 CaBr₂ 的混合物 13.400 g溶于水配成 500.00 mL 溶液，再通入過量的 Cl₂，完全反應后將溶液蒸干，得到干燥固體 11.175 g。則原配溶液中，c(Ca^2＋)∶c(Cl^－)∶c(Br^－)為

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

命題意圖：考查學生對電荷守恒的認識。屬化學教學中要求理解的內容。

知識依托：溶液等有關知識。

錯解分析：誤用電荷守恒：

n(Ca^2＋ )= n(Cl^－) ＋ n(Br^－)，錯選A。

解題思路：1個 Ca^2＋ 所帶電荷數為2，則根據溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數，知原溶液中：

2n(Ca^2＋) = n (Cl^－) ＋ n (Br^－)

將各備選項數值代入上式進行檢驗可知答案。

答案：D

●錦囊妙計

化學上，常用的守恒方法有以下幾種：

1.電荷守恒

溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數。即：陽離子物質的量(或濃度)與其所帶電荷數乘積的代數和等于陰離子物質的量(或濃度)與其所帶電荷數乘積的代數和。

2.電子守恒

化學反應中(或系列化學反應中)氧化劑所得電子總數等于還原劑所失電子總數。

3.原子守恒

系列反應中某原子(或原子團)個數(或物質的量)不變。以此為基礎可求出與該原子(或原子團)相關連的某些物質的數量(如質量)。

4.質量守恒

包含兩項內容：①質量守恒定律；②化學反應前后某原子(或原子團)的質量不變。

此外，還有物料平衡，將編排在第16篇――水的電離中。

●殲滅難點訓練

1.(★★★)將 3.48 g Fe₃O₄ 完全溶解在 100 mL 1.00 mol/L 的 H₂SO₄(aq) 中，然后加入 K₂Cr₂O₇(aq)25.00 mL，恰好使 Fe^2＋全部轉化為 Fe^3＋，且 Cr₂O全部轉化為 Cr^3＋。則 K₂Cr₂O₇ 的物質的量濃度為__________。

2.(★★★)某露置的苛性鉀經分析含水：7.62%(質量分數，下同)、K₂CO₃：2.38%、KOH ：90.00%。取此樣品 1.00 g 放入 46.00 mL 1.00 mol?L^－1 的 HCl(aq) 中，過量的 HCl 可用 1.070 mol/L KOH(aq)中和至中性，蒸發中和后的溶液可得固體_______克。

3.(★★★★)A、B、C三種物質各15 g，發生如下反應：

A＋B＋CD

反應后生成D的質量為30 g。然后在殘留物中加入10 g A，反應又繼續進行，待反應再次停止，反應物中只剩余C，則下列說法正確的是(   )

A.第一次反應停止時，剩余B 9 g

B.第一次反應停止時，剩余C 6 g

C.反應中A和C的質量比是5∶3

D.第二次反應后，C剩余5 g

4.(★★★★★)

(1)中學教材上圖示了NaCl晶體結構，它向三維空間延伸得到完美晶體。NiO(氧化鎳)晶體的結構與NaCl相同，Ni^2＋與最近O^2－的核間距離為a×10^－8cm，計算NiO晶體的密度(已知NiO摩爾質量為74.7 g?mol^－1)。

圖1―1

(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體，都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖1―1所示的缺陷：一個Ni^2＋空缺，另有兩個Ni^2＋被兩個Ni^3＋所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni_0.97O，試計算該晶體中Ni^3＋與Ni^2＋的離子數之比。

難點磁場

提示：根據 Na 原子守恒和 SO守恒得如下關系：

2NaOH ~ Na₂SO₄~ H₂SO₄

則：n(NaOH) = 2n(H₂SO₄)

c(NaOH)?V [NaOH(aq)] = 2c(H₂SO₄)?V [H₂SO₄(aq)]

V [NaOH(aq)]可求。

答案：800 mL

殲滅難點訓練

1.提示：Fe₃O₄中 ＋2 價鐵所失電子物質的量與 Cr₂O 中＋6 價鉻所得電子物質的量相等。

×(3－2)= 0.02500 L×c(Cr₂O)×(6－3)×2。

答案：0.100 mol?L^－1

2.提示：根據 Cl 原子守恒得：

n(KCl) = n(HCl) = 1.00 mol?L^－1×0.04600 L = 4.60×10^－2 mol，m(KCl) 易求。

答案：3.43 g

3.解析：第一次反應 A 不足，因為第一次反應后加入 A 又能進行第二次反應。第二次反應后，只剩余 C，說明 A、B 恰好完全反應。則：

m_反(A)∶m_反(B) = (15 g＋10 g)∶15 g = 5∶3

第一次反應耗 B 的質量m_B為：15 g∶m_B=5∶3，m_B=9 g

即第一次反應后剩余B質量為：15 g－9 g=6 g。

可見(A)選項不正確。

根據m_A＋m_B＋m_C=m_D ，可知生成30 g D時消耗C的質量。

m_C=30 g－15 g－9 g=6 g

即第一次反應后剩余C質量為：15 g－6g=9g。

又見(B)選項不正確。

易見反應消耗A、B、C質量之比為：m_A∶m_B∶m_C=15 g∶9 g∶6g=5∶3∶2

(C)選項不正確。

答案：D

4.提示：由題得 NiO 晶體結構(如右圖)。其體積為：

V = (a×10^－8cm)³

右圖向三維空間延伸，它平均擁有的 Ni^2＋、O^2－數目為：

N(Ni^2＋) =N(O^2－) =×4 ==N(NiO)

由密度公式得：

ρ(NiO) =。

(2)(電荷守恒法)設 1 mol Ni_0.97O 中含Ni^3＋物質的量為x，則Ni^2＋的物質的量為(0.97 mol－x)；根據電荷守恒得：

3x＋2×(0.97 mol－x)=1 mol×2 x=0.06 mol

N(Ni^3＋)∶N(Ni^2＋)=0.06 mol∶(0.97 mol－0.06 mol)=6∶91

答案：(1)          (2)6∶91

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