高中化学守恒法例题

高中化学守恒法例题

浅谈守恒法在高中化学计算中的应用

化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。守恒的实质：利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统览全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题。目的是简化步骤，方便计算。下面我就结合例题列举守恒法在化学计算中常见的应用。

一、质量守恒

化学反应的实质是原子间重新结合，质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液或浓缩溶液过程中，溶质的质量不变。利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。

1 利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题

例1：将NO

2、O

2、NH3的混合气体 L 通过稀H2SO4后，溶液质量增加 g ，气体体积缩小为 L 。将带火星的木条插入其中，木条不复燃。则原混合气体的平均相对分子质量为

A 、

B、

C、

D、

[解析]将混合气体通过稀H2SO4后，NH3被吸收。

NH3+H2O==NH3·H2O2NH3·H2O+H2SO4==2SO4+2H2O

而NO2和O2与水接触发生如下反应：

3NO2+H2O==2HNO3+NO 反应①

2NO+O2==2NO2 反应②

生成的NO2再与水反应：3NO2+H2O==2HNO3+NO 反应③

上述反应①、②属于循环反应，可将反应①×2+反应②，消去中间产物NO ，得出：4NO2+ O2+2H2O ==4HNO3 反应④如果反应④中O2剩余，则将带火星的木条插入其中，木条复燃。而题中木条不复燃，说明无O2剩余。由反应③知，剩余气体为NO ，其体积在标准状况下为 L，其质量为m。

m==n·M== V ×30 g/mol== ×30 g/mol == g

由质量守恒定律，混合气体的质量m 为：m== g+ g== g

V ==26而混合气体的物质的量n ，n== 、88 L == mol

//由摩尔质量M 计算公式：M== == g == g/mol

//mol而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，则答案为A 。

例2：铁有可变化合价，将 g FeC2O4 隔绝空气加热使之分解，最终可得到

g铁的氧化物，则该铁的氧化物组成可能为

A 、FeO

B、Fe3O4

C、FeO ·Fe3O4

D、Fe2O3

[解析]已知Fe 、C 、O 的相对原子质量分别为

56、

12、16，FeC2O4中含铁元素的质量：

m==56 ?14 、4 g == g

将FeC2O4隔绝空气加热，使之分解得铁的氧化物，设为FexO4。在加热过程中，铁元素没有损耗，铁元素的质量是不变的。由“质量守恒法”，在FexO4中m仍为 g ，则m== g－ g== g。

据物质的量与质量、摩尔质量之间公式 m ，又据 n1

N256?12?2?16?4

nM56g/mol4则 ? ? ? ，答案为C 。M16g/mol

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