守恒法专题突破
高考 守恒类专题解题方法汇总

物理守恒专题训练课时综述守恒定律是指自然界中某一物理量在某一变化过程中既不能创造也不能消灭,只能转移或转化,而该物理量的总量不变;物质不灭和能量守恒是自然界中最基本的普遍适用的规律;应用守恒定律解决一些具体的物理问题,共有两类:一类是直接应用守恒定律和守恒规律,如贯穿于整个高中物理内容的能量转化与守恒定律、应用于相互作用的宏观物体(微观粒子)系统的动量守恒定律、电学中的电荷守恒定律等;另一类是通过归纳、总结出某种守恒特点的问题,如连续流体中的质量守恒问题,核反应中的质量数和电荷数守恒问题等。
互动探究例1.有三个完全一样的金属小球A 、B 、C ,A 带电量+7Q ,B 带电一Q ,C 不带电,将A 、B 固定起来,然后让C 球反复与A 、B 球接触,最后移去C 球,试问A 、B 间的作用力变为原来的多少倍?﹡例2.一股射流以10m/s 的速度从喷嘴竖直向上喷出,喷嘴的截面积为0.5㎝2。
质量为0.32kg 的小球,因水对其下测的冲击而悬在空中,若水全部撞击小球且冲击球后速度变为零,则小球悬在离喷嘴多高处?例3.假设在NaCl 蒸气中存在由钠离子Na +和氯离子Cl -靠静电相互作用构成的单个氯化钠NaCl 分子,若取Na +与Cl -相距无限远时其电势能为零,一个NaCl 分子的电势能为-6.1eV ,已知使一个中性钠原子Na 最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na +所需的能量(电离能)为5.1eV ,使一个中性氯原子Cl 结合一个电子形成氯离子Cl -所放出的能量(亲和能)为3.8eV 。
由此可算出,在将一个NaCl 分子分解成彼此远离的中性钠原子Na 和中性氯原子Cl 的过程中,外界供给的总能量等于___________eV 。
﹡例4.氢原子的能级的示意图如图所示,现有每个电子的动能都为E e =12.89eV 的电子束与处在基态的氢原子束射入同一区域,使电子与氢原子发生迎头正碰. 已知碰撞前一个电子与一个原子的总动量为零。
难点突破丨高中化学解题技巧之守恒法

难点突破丨高中化学解题技巧之守恒法最近很多同学都向化学姐提问有关高中化学习题解答技巧的,我在这里给同学们总结了很多化学习题常用的解题方法,通过习题的方法给同学们进行经典例题的分析,帮助同学们攻克化学习题。
今天化学姐给同学们先推荐一个方法,就是守恒法,希望同学们多做后面的练习,争取对这种方法熟练掌握。
高中化学解题方法技巧之——守恒法守恒法是高考中常考常用的一种解题方法。
系统学习守恒法的应用,对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。
●难点磁场请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。
现有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在540mL 2.00 mol·L-1的H2SO4溶液中,收集到标准状况下的气体8.96L。
已知混合物中,Fe、FeO、Al、Al2O3的质量分数分别为0.284、0.183、0.274和0.259。
欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀,至少应加入2.70mol·L-1的NaOH(aq)体积是________。
●案例探究[例题]将CaCl2和CaBr2的混合物13.400g溶于水配成500.00mL 溶液,再通入过量的Cl2,完全反应后将溶液蒸干,得到干燥固体11.175g。
则原配溶液中,c(Ca2+)∶c(Cl-)∶c(Br-)为A.3∶2∶1B.1∶2∶3C.1∶3∶2D.2∶3∶1命题意图:考查学生对电荷守恒的认识。
属化学教学中要求理解的内容。
知识依托:溶液等有关知识。
错解分析:误用电荷守恒:n(Ca2+)=n(Cl-)+n(Br-),错选A。
解题思路:1个Ca2+所带电荷数为2,则根据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,知原溶液中:2n(Ca2+)= n (Cl-)+n (Br-)将各备选项数值代入上式进行检验可知答案。
答案:D●锦囊妙计化学上,常用的守恒方法有以下几种:1.电荷守恒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。
2020年高考物理专题复习:能量守恒定律的应用技巧

2020年高考物理专题复习:能量守恒定律的应用技巧考点精讲1. 对能量守恒定律的理解(1)转化:某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
(2)转移:某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量相等。
2. 运用能量守恒定律解题的基本流程典例精讲例题1 如图所示,一物体质量m=2kg,在倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑,A点距弹簧上端B的距离AB=4m。
当物体到达B点后将弹簧压缩到C点,最大压缩量BC=0.2m,然后物体又被弹簧弹上去,弹到的最高位置为D点,D点距A点的距离AD=3m。
挡板及弹簧质量不计,g取10m/s2,sin37°=0.6,求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ。
(2)弹簧的最大弹性势能E pm。
【考点】能量守恒定律的应用【思路分析】(1)物体从开始位置A 点运动到最后D 点的过程中,弹性势能没有发生变化,动能和重力势能减少,机械能的减少量为ΔE =ΔE k +ΔE p =21mv 20+mgl AD sin37° ① 物体克服摩擦力产生的热量为Q =F f x ① 其中x 为物体运动的路程,即x =5.4m ① F f =μmg cos37°① 由能量守恒定律可得ΔE =Q①由①②③④⑤式解得μ≈0.52。
(2)由A 到C 的过程中,动能减少ΔE k =21mv 20 ① 重力势能减少ΔE p ′=mgl AC sin37° ① 摩擦生热Q ′=F f l AC =μmg cos37°l AC①由能量守恒定律得弹簧的最大弹性势能为 ΔE pm =ΔE k +ΔE p ′-Q ′①联立⑥⑦⑧⑨解得ΔE pm ≈24.46J 。
【答案】(1)0.52 (2)24.46J【规律总结】应用能量守恒定律解题的基本思路1. 分清有多少种形式的能(如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等)在变化。
高考化学计算技巧-守恒法专题突破

高考化学计算技巧—守恒法专题突破【方法点拨】一、守恒法的概念守恒法名目繁多,在不同版本的教辅材料中,有多种表述形式,如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒等等。
但本质上守恒法不外乎质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
质量守恒宏观上指各元素质量反应前后相等,微观上指任一微观粒子个数(如原子、分子、离子等)反应前后相等(在溶液中也称物料守恒);得失电子守恒是针对氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂的电子总数相等;电荷守恒是指在电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等、溶液呈电中性。
“守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一。
一般情况下,能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决,但较费时且易出错。
而“守恒法”则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题,其特点是不纠缠于细枝末节,只关注始态和终态,寻找变化前后特有的守恒因素,快速建立等式关系,巧妙作答,可节省做题时间,能提高解题速率和准确率。
二.守恒法的选取在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。
1.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒。
因此涉及到溶液(尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法、物料守恒法。
2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3.在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【经典例题透析】类型一:质量守恒(物料守恒、原子守恒)1、现有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在540 mL 2.00 mol·L-1的H2SO4溶液中,收集到标准状况下的气体8.96 L。
专题06 守恒法-高中物理八大解题方法 Word版含解析

高中物理解题方法之守恒法一、动量守恒动量守恒定律:内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的 总动量保持不变。
这个结论叫做动量守恒定律。
公式:'p p = 或'2'121p p p p +=+ 或2211v m v m +='22'11v m v m +( 《物理》第一册第124页)例1. 如图所示,在一光滑的水平面上有两块相同的木板B 和C 。
重物A (视为质点)位于B 的右端,A 、B 、C 的质量相等。
现A 和B 以同一速度滑向静止的C ,B 与C 发生正碰,碰后B 和C 粘在一起运动,A 在C 上滑行,A 与C 有摩擦力。
已知A 滑到C 的右端而未掉下。
试问:从B 、C 发生正碰到A 刚移到C 右端期间,C 所走过的距离是C 板长度的多少倍?解:设A 、B 、C 的质量均为m, 碰撞前,A 与B 的共同速度为v 0,碰撞后,B 与C 的共同速度为v 1。
以B 、C 为一系统,B 、C 碰撞时间很短,B 、C 之间的作用力(内力)远大于它们与A 的作用力(外力),该系统动量守恒,由动量守恒定律,得:102mv mv = (1)设A 滑至C 右端时,A 、B 、C 三者的共同速度为v 2。
对A 、B 、C 三个物体组成的系统,用动量守恒定律,有:2032mv mv = (2)设A 与C 的动摩擦力因数为μ,从发生碰撞到A 滑至C 的右端时,C 所走过的距离为s ,对B 、C ,用动能定理,有22)2(21v m mgs =μ-21)2(21v m (3) 设C 的长度为L ,对A ,用动能定理,有2021)(mv L s mg =+μ-2221mv (4) 由以上各式解得:37=L s 。
例2.甲、乙两运动员在做花样滑冰表演,沿同一直线相向运动,速度大小都是1 m/s ,甲、乙相遇时用力推对方,此后都沿各自原方向的反方向运动,速度大小分别为1 m/s 和2 m/s .求甲、乙两运动员的质量之比.【答案】(3)由动量守恒11222211m v m v m v m v ''-=- 解得122211m v v m v v '+='+ 代入数据得1232m m =例3. 牛顿的《 自然哲学的数学原理》 中记载, A 、 B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15 : 16 . 分离速度是指碰撞后 B 对 A 的速度,接近速度是指碰撞前 A 对 B 的速度. 若上述过程是质量为 2 m 的玻璃球 A 以速度 v 0 碰撞质量为 m 的静止玻璃球 B,且为对心碰撞,求碰撞后 A 、B 的速度大小.【解析】设A 、B 球碰撞后速度分别为1v 和2v由动量守恒定律 21022mv mv mv +=,由题意知1615012=-v v v 解得014817v v =,022431v v =例4. 如题12C-2图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100kg ,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1m/ s 。
动量守恒多种模型的解题思路-备战2021年高考物理考点专项突破题集(解析版)

专题38 动量守恒多种模型的解题思路-备战2021年高考物理考点专项突破题集1.(碰撞模型)甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,甲球的动量是p 1=5 kg·m/s ,乙球的动量是p 2=7 kg·m/s ,当甲球追上乙球发生碰撞后,乙球的动量变为p 2′=10 kg·m/s ,设甲球的质量为m 1,乙球的质量为m 2,则m 1、m 2的关系可能是( ) A .m 1=m 2 B .2m 1=m 2 C .4m 1=m 2 D .6m 1=m 2【答案】 C【解析】碰撞过程中动量守恒,可知碰后甲球的动量p 1′=2 kg·m/s 。
由于是甲追碰乙,碰撞前甲的速度大于乙的速度,有p 1m 1>p 2m 2,可得m 2>75m 1;碰撞后甲的速度不大于乙的速度,有p 1′m 1≤p 2′m 2,可得m 2≤5m 1。
碰撞后系统的动能不大于碰前系统的动能,由E k =p 22m 可知p 1′22m 1+p 2′22m 2≤p 212m 1+p 222m 2,解得m 2≥177m 1,联立得177m 1≤m 2≤5m 1,C 正确。
2.(碰撞模型综合)如图所示,在粗糙水平面上A 点固定一半径R =0.2 m 的竖直光滑圆弧轨道,底端有一小孔。
在水平面上距A 点s =1 m 的B 点正上方O 处,用长为L =0.9 m 的轻绳悬挂一质量M =0.1 kg 的小球甲,现将小球甲拉至图中C 位置,绳与竖直方向夹角θ=60°。
静止释放小球甲,摆到最低点B 点时与另一质量m =0.05 kg 的静止小滑块乙(可视为质点)发生完全弹性碰撞。
碰后小滑块乙在水平面上运动到A 点,并无碰撞地经过小孔进入圆轨道,当小滑块乙进入圆轨道后立即关闭小孔,g =10 m/s 2。
(1)求甲、乙碰前瞬间小球甲的速度大小;(2)若小滑块乙进入圆轨道后的运动过程中恰好不脱离圆轨道,求小滑块乙与水平面的动摩擦因数。
(完整word版)小学数学解题方法解题技巧之守恒法(word文档良心出品)
第一章小学数学解题方法解题技巧之守恒法应用题中的数量有的是变化的,有的是始终不变的。
解应用题时,抓住始终不变的数量,分析不变的数量与其他数量的关系,从而找到解题的突破口,把应用题解答出来的解题方法,叫做守恒法,也叫抓不变量法。
(一)总数量守恒有些应用题中不变的数量是总数量,用守恒法解题时要抓住这个不变的总数量。
例1 晶晶要看一本书,计划每天看15页,24天看完。
如果要12天看完,每天要看多少页?如果改为每天看18页,几天可以看完?(适于三年级程度)解:无论每天看多少页,总是看这一本书,只要抓住这本书的“总页数不变”这个关键,问题就好办了。
这本书的总页数是:15×24=360(页)如果要12天看完,每天要看的页数是:360÷12=30(页)如果改为每天看18页,看完这本书的天数是:360÷18=20(天)答略。
此题由于第一步是用乘法求出总数,因此也叫做“归总”应用题。
*例2 用一根铁丝围成一个长26厘米,宽16厘米的长方形。
用同样长的铁丝围成一个正方形,正方形所围成的面积是多少?(适于三年级程度)解:这根铁丝的长是不变的量,铁丝围成的长方形的周长和正方形的周长相同。
即:26×2+16×2=52+32=84(厘米)正方形的边长是:84÷4=21(厘米)正方形所围成的面积是:21×21=441(平方厘米)答略。
解:书架上书总的本数是不变的数量,设它为单位1。
从“上层书的本书总的本数分成5份,上层的书占总本数的因此,书总的本数是:原来书架的上层有书:原来书架的下层有书:90-18=72(本)(二)部分数量守恒当应用题中不变的数量是题中的一部分数量时,要抓住这个不变的部分数量解题。
例1 一辆汽车,从甲站到乙站,要经过20千米的平路,45千米的上坡路,15千米的下坡路。
如果这辆汽车在平路上每小时行40千米,在上坡路上每小时行30千米,在下坡路上每小时行45千米。
化学竞赛专题辅导:化学计算的解题方法——守恒法
竞赛专题辅导:化学计算的解题方法——守恒法化学计算是中学化学的一个难点和重点,要掌握化学计算,应了解中学化学计算的类型,不同类型解题方法是有所不同的,因此我把中学化学中出现的解题方法归纳如下,每种类型都举例加以说明。
守恒法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、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。
(一)质量守恒法质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变,在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量不变。
【例题】1500C时,碳酸铵完全分解产生气态混合物,其密度是相同条件下氢气密度的(A)96倍(B)48倍(C)12倍(D)32倍【分析】根据质量守恒定律可知混和气体的质量等于碳酸铵的质量,从而可确定混和气体的平均分子量,混和气体密度与相同条件下氢气密度的比,所以答案为C(二)元素守恒法元素守恒即反应前后各元素种类不变,各元素原子个数不变,其物质的量、质量也不变。
【例题】有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3% 取1克该样品投入25毫升2摩/升的盐酸中后,多余的盐酸用1.0摩/升KOH溶液30.8毫升恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体(A)1克(B)3.725克(C)0.797克(D)2.836克【分析】KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl,最后得到的固体物质是KCl,根据元素守恒,盐酸中含氯的量和氯化钾中含氯的量相等:n(KCl)=n(Cl-)=n(HCl)所以答案为B(三)电荷守恒法电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混和物、溶液等,电荷的代数和为零,即正电荷总数和负电荷总数相等【例题】在Na2SO4和K2SO4的混和溶液中,如果[Na+]=0.2摩/升,[SO42-]=x摩/升,[K+]=y摩/升,则x和y的关系是(A)x=0.5y (B)x=0.1+0.5y (C)y=2(x-0.1) (D)y=2x-0.1【分析】可假设溶液体积为1升,那么Na+物质的量为0.2摩,SO42-物质的量为x摩,K+物质的量为y摩,根据电荷守恒可得[Na+]+[K+]=2[SO42-],所以答案为BC(四)电子得失守恒法电子得失守恒是指在发生氧化—还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池中均如此【例题】将纯铁丝5.21克溶于过量稀盐酸中,在加热条件下,用2.53克KNO3去氧化溶液中亚铁离子,待反应后剩余的Fe2+离子尚需12毫升0.3摩/升KMnO4溶液才能完全氧化,写出硝酸钾和氯化亚铁完全反应的方程式【分析】铁跟盐酸完全反应生成Fe2+,根据题意可知Fe2+分别跟KMnO4溶液和KNO3溶液发生氧化还原反应,KMnO4被还原为Mn2+,那么KNO3被还原的产物是什么呢?根据电子得失守恒进行计算可得KNO3被还原的产物是NO。
高考化学计算技巧-守恒法专题突破
高考化学计算技巧-守恒法专题突破高考化学计算技巧—守恒法专题突破【方法点拨】一、守恒法的概念守恒法名目繁多,在不同版本的教辅材料中,有多种表述形式,如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒等等。
但本质上守恒法不外乎质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
质量守恒宏观上指各元素质量反应前后相等,微观上指任一微观粒子个数(如原子、分子、离子等)反应前后相等(在溶液中也称物料守恒);得失电子守恒是针对氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂的电子总数相等;电荷守恒是指在电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等、溶液呈电中性。
“守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一。
一般情况下,能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决,但较费时且易出错。
而“守恒法”则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题,其特点是不纠缠于细枝末节,只关注始态和终态,寻找变化前后特有的守恒因素,快速建立等式关系,巧妙作答,可节省做题时间,能提高解题速率和准确率。
二.守恒法的选取在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。
1.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒。
因此涉及到溶液(尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法、物料守恒法。
2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3.在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【经典例题透析】类型一:质量守恒(物料守恒、原子守恒)1、现有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在540 mL 2.00 mol·L-1的H2SO4溶液中,收集到标准状况下的气体8.96 L。
高中化学常用解题方法“守恒法”
得电子。根据电子得失守恒得:n(Fe )×1=n(Cl2)×2+n(X2O7 )×(6 -n)×2,即 1×1=0.2×2+0.1×(6-n)×2,解之得:n=3。
2+
2-
【巩固2】请根据反应15CuSO4+11P+24H2O=5Cu3P↓+6H3PO4+15H
2SO4,判断1
mol CuSO4能氧化P的物质的量(
【练习3】 将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答: (1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液 的体积V变化如图所示。
当V1=160时,则金属粉末中:n(Mg)=________mol,V2= ________。 (2)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀 完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=________mL。 (3)若混合 物仍为0.1 mol,其中Mg粉的物质的量分数为a,用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解该混合物后,再加入450 mL 1 mol/L的NaOH溶液, 所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是________。
[巩固 1]向含有 1 mol FeCl2 的溶液中通入 0.2 mol Cl2,再加入含 0.1 mol X2O7 的酸性溶液,使溶液中 Fe 恰好全部被氧化,并使 X2O7 还 原为 X ,则 n 值为( A.2 C.4
n+
2- 2+ 2-
) B.3 D.5
- 【解析】 由题意知 Fe2+是还原剂,失电子,Cl2、X2O2 7 是氧化剂,
-1
-1
2+
3+
)
【解析】
2- -1
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守恒法专题突破【高考展望】“守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一,是高考中常考常用的一种解题方法和解题技巧。
系统学习守恒法的应用,对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。
【热点分析】一、守恒法的概念守恒法名目繁多,在不同版本的教辅材料中,有多种表述形式,如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒等等。
但本质上守恒法不外乎质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。
质量守恒宏观上指各元素质量反应前后相等,微观上指任一微观粒子个数(如原子、分子、离子等)反应前后相等(在溶液中也称物料守恒);得失电子守恒是针对氧化还原反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等;电荷守恒是指在电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等、溶液呈电中性。
“守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一。
一般情况下,能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决,但较费时且易出错。
而“守恒法”则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题,其特点是不纠缠于细枝末节,只关注始态和终态,寻找变化前后特有的守恒因素,快速建立等式关系,巧妙作答,可节省做题时间,能提高解题速率和准确率。
二.守恒法的选取在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。
比如:1.在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒。
因此涉及到溶液(尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法、物料守恒法。
2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3.在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【经典例题透析】类型一:质量守恒(物料守恒、原子守恒)1、现有19.7 g由Fe、FeO、Al、Al2O3组成的混合物,将它完全溶解在540 mL 2.00 mol·L-1的H2SO4溶液中,收集到标准状况下的气体8.96 L。
已知混合物中,Fe、FeO、Al、Al2O3的质量分数分别为0.284、0.183、0.274和0.259。
欲使溶液中的金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀,至少应加入2.70mol·L-1的NaOH(aq)体积是________。
解析:金属阳离子完全转化为氢氧化物沉淀时,溶液中的溶质只有Na2SO4,根据Na+守恒和SO守恒,得如下关系:2NaOH ~ Na2SO4~ H2SO4则:n(NaOH) = 2n(H2SO4)c(NaOH)·V [NaOH(aq)] = 2c(H2SO4)·V [H2SO4(aq)]V [NaOH(aq)]可求。
答案:800 mL2、已知:2NO2 + 2NaOH == NaNO3 + NaNO2 + H2O;NO + NO2 + 2NaOH == 2NaNO2 + H2O将224 mL(标准状况)NO和NO2 的混合气溶于20 mL NaOH 溶液中,恰好完全反应并无气体逸出,则NaOH 溶液的物质的量浓度为__________。
解析:生成物钠盐NaNO3、NaNO2 中Na+与N原子的个数比都为1:1,即n(Na+)= n(N),又根据N元素守恒,即n(N) = n(NO) + n(NO2),且依题意反应物恰好转化为钠盐,所以:n(NaOH) = n(NO) + n(NO2)= 0.01mol c(NaOH) = = 0.5mol/L3.固体A在一定温度下分解生成气体B、C、D;2A=B+2C+3D,若测得生成气体的质量是相同体积的H2的15倍,则固体A的摩尔质量是( )A. 30 g / molB. 60 g / molC. 90 g / molD. 120 g / mol解析:所得混合气体的平均相对分子质量为2×15=30,即摩尔质量为30 g / mol。
设A为2mol,生成的6 mol混合气体的质量为180 g。
根据质量守恒定律,2 mol A的质量也为180 g,故A摩尔质量是90g/mol。
4.有一在空气中暴露过的KOH固体,经分析知其内含水7.62%,K2CO32.88%,KOH90%,若将此样品1g加入到46.00ml的 1 mol·L-1盐酸中,过量的酸再用1.07mol·L-1KOH溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体多少克?解析:此题中发生的反应很多,但仔细分析可知:蒸发溶液后所得固体为氯化钾,其Cl-全部来自于盐酸中的Cl-,在整个过程中Cl-守恒。
即n(KCl)= n(HCl)故m(KCl)=0.046L×1 mol·L-1×74.5 g·mol-1=3.427g5.在Na2S溶液中存在着多种离子和分子,下列关系正确的是( )A. c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)B. c(OH-)=2c(HS-)+c(H+)+c(H2S)C. c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)D. c(OH-)=c(HS-)+2c(H+)+c(H2S)解析:(1) 由电荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) ①(2) 由物料守恒可知:c(Na2S)起始=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),由Na2S的组成可知:c(Na+)=2c(Na2S)起始,故,c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) ②由①和②得:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)6、将0.8molCO2完全通入1L1mol/LNaOH溶液中充分反应后,所得溶液中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为()A、3:1B、2:1C、1:1D、1:3解析:如根据化学反应方程式来进行计算,就必须先写出涉及到的两个化学反应方程式,然后再列方程组求算,很繁琐。
我们可以换个角度考虑问题,因为反应前后质量守恒,原子的种类及数目不会改变,所以在反应中钠离子与碳原子守恒。
假设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为X、Y,则根据碳原子守恒有X+Y=0.8mol,根据钠原子守恒有X+2Y=1mol,解之得X=0.6mol、Y=0.2mol故X:Y=3:1,选A。
7.把m mol C2H4 跟n mol H2 混合于密闭容器中,在适当条件下反应达到平衡时生成p mol C2H6,若将所得平衡混合物完全燃烧生成CO2和H2O,需O2的物质的量为()A. 3m+nB. 3m+C. 3m+3p+D. 3m+-3p解析:根据C、H原子个数守恒,共有m mol 碳原子,耗氧2m mol,(4m+2n) mol H 原子,耗氧=m+,故可得B。
8、19.2mg铜跟适量浓硝酸反应后,铜完全溶解,共收集到11.2mL标况下气体,则反应消耗的硝酸可能为( )A、0.8×10-3molB、0.5×10-3molC、1.1×10-3molD、1.2×10-3mol解析:硝酸一部分做氧化剂,另一部分充当酸性,根据N原子守恒,有如下物料守恒式: n(HNO3) =n(HNO3)氧化剂+n(HNO3)酸=n(气) +2n[Cu(NO3)2]=(11.2×10-3/22.4)+2×(19.2×10-3/64) =1.1×10-3mol,故选C。
类型二:电荷守恒1、1L混合溶液中含SO42-0.00025mol,Cl-0.0005mol ,NO3-0.00025mol ,Na+0.00025 mol ,其余为H+,则H+物质的量浓度为()。
A.0.0025 mol·L-1 B.0.0001 mol·L-1 C.0.001 mol·L-1D.0.005 mol·L-1解析:由电荷守恒知:n(Na+)+n(H+)= 2n(SO42-)+n(Cl-)+n(NO3-)即0.00025 mol+n(H+)=2×0.00025 mol+0.0005 mol+0.00025 moln(H+)=0.001 mol 故c(H+)=0.001mol/1L = 0.001mol/L 答案选C2.在H2SO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,铝离子浓度是0.4 mol / L,硫酸根离子的浓度是0.7 mol / L,则氢离子的浓度最接近于( )A. 0.1 mol / LB. 0.2 mol / LC. 0.3 mol / LD. 0.4 mol / L解析:设H+的浓度为c,可得c×1+0.4 mol / L×3=0.7 mol / L×2,c=0.2 mol / L。
应选B。
3、50 mL 1mol/LCH3COOH与100 mL NaOH溶液混合,所得溶液的PH=7,关于该溶液中离子浓度的大小关系或说法,不正确的是()A、c(Na+)=c(CH3COO-)B、c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)C、c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-) +c(OH-)D、100 mL NaOH溶液浓度为0.5mol/L解析:根据题意c(H+)=c(OH-),可知c(Na+)=c(CH3COO-),故选项A、B正确;又根据溶液中电荷守恒,选项C正确;100 mL NaOH溶液浓度为0.5mol/L时,二者恰好反应生成的醋酸钠水解显碱性,因此该题答案为D。
4.某混合溶液中MgCl2的浓度为2 mol / L,AlCl3的浓度为3 mol / L,将此溶液200 mL中的Mg2+完全沉淀(氢氧化铝恰好溶解),需加入1.6 mol / L的NaOH溶液的体积多少?解:反应结束后,溶液中溶质为NaCl和NaAlO2,根据阴阳离子电荷守恒,有:n(Na+)=n( AlO2-)+n(Cl-),设需加入NaOH溶液的体积为x,由题意:n(Cl-)=3 mol / L ×3×0.2 L+2 mol / L×2×0.2 L=2.6 moln( AlO2-)= n( Al3+)=3 mol / L×0.2 L=0.6 mol1.6 mol / L×x=2.6 mol +0.6 mol=3.2 molx=2 L答:需要2 L NaOH溶液。
类型三:电子得失守恒1:硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O32-将转化成()A、S2-B、SC、SO32-D、SO42-解析:根据氧化还原反应的得失电子数守恒可知,反应中氯气所获得的电子的物质的量与硫代硫酸钠中硫失去的电子的物质的量相等。