元素守恒法
元素守恒法
“守恒法”在解铁和铁的化合物计算题中的应用在铁及其化合物有关的众多计算题中，能运用守恒关系解答的题型特别多。
解题时，巧用守恒关系，可取得事半功倍的效果。
现将其常见题型及守恒关系归纳如下：一、质量守恒质量守恒指参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
例１在２Ｌ硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入３０ｇ铁粉，最后得到２Ｌ０．２５ｍｏｌ／Ｌ的硫酸亚铁溶液和２６ｇ固体沉淀物。
求原溶液中硫酸铜和硫酸铁的物质的量浓度各是多少？解析：设硫酸铁和硫酸铜的物质的量分别为ｘ和ｙ。
根据反应前后铁和铜的质量守恒得：５６ｇ／ｍｏｌ２ｘ＋６４ｇ／ｍｏｌｙ＋３０ｇ＝２Ｌ０．２５ｍｏｌ／Ｌ５６ｇ／ｍｏｌ＋２６ｇ①在由反应前后ＳＯ守恒得：３ｘ＋ｙ＝２Ｌ０．２５ｍｏｌ②由①②解得：ｘ＝０．１ｍｏｌ，ｙ＝０．２ｍｏｌ，所以，ｃ（硫酸铁）＝０．１ｍｏｌ／２Ｌ＝０．０５ｍｏｌ／Ｌ，ｃ（硫酸铜）＝０．２ｍｏｌ／２Ｌ＝０．１ｍｏｌ／Ｌ。
二、元素原子守恒元素原子守恒指在化学反应中，某种元素的原子个数（或物质的量、质量）反应前后保持不变。
例２把铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末放入１１０ｍ１４ｍｏｌ／Ｌ的盐酸中，充分反应后产生８９６ｍｌＨ２（标准状况下），残留固体１．２８ｇ，过滤，滤液中无Ｃｕ２＋。
将滤液加水稀释到２００ｍｌ，测得其中Ｈ＋深度为０．４ｍｏｌ／Ｌ。
求原混合物的质量。
解析：因滤液显酸性（盐酸过量），所以残留固体只能为铜，因残留固体为铜，所以滤液中无Ｆｅ３＋。
转化关系如下：由铜元素守恒得：ｎ（ＣｕＯ）＝ｎ（Ｃｕ）＝１．２８ｇ／６４ｇ／ｍｏｌ＝０．０２ｍｏｌ由氯元素守恒得：２ｎ（ＦｅＣｌ２）＝ｎ（ＨＣｌ余）＝ｎ（ＨＣｌ总）＝０．４４ｍｏｌ，即，２ｎ（ＦｅＣｌ２）＋０．０８ｍｏｌ＝０．４４ｍｏｌ，则，ｎ（ＦｅＣｌ２）＝０．１８ｍｏｌ。
由氢元素守恒得：２ｎ（生成Ｈ２Ｏ）＋２ｎ（Ｈ２）＋ｎ（ＨＣｌ余）＝ｎ（ＨＣｌ总）＝０．４４ｍｏｌ，即，２ｎ（生成Ｈ２Ｏ）＋２（０．８９６Ｌ／２２．４Ｌ／ｍｏｌ）＋０．０８ｍｏｌ＝０．４４ｍｏｌ，则，ｎ（生成Ｈ２Ｏ）＝０．１４ｍｏｌ。
中考化学专题：关系式法、元素守恒、差量法和极值法计算
初三化学特殊计算专题初中化学中的计算题解题基本方法有：关系式法、守恒法、极值法、差量法、十字交叉法等。
一、关系式法关系式是表示两种或两种以上物质或元素之间数量关系的一种简式。
正确书写关系式是解这类化学计算题的关键。
例1．已知Na2S,Na2SO3,Na2SO4三种物质组成的混合物中钠元素的质量分数为46％，则氧元素的质量分数为( )A 46％B 22％C 32％D 64％解析：从三种化合物的化学式Na2S,Na2SO3,Na2SO4看它们有共同的“Na2S”部分，可提取出如下关系：2Na——S46 32设该混合物中硫元素的质量分数为x，2Na——S46 3246％x46/46%=32/xX=32％所以该混合物中氧元素的质量分数为1—46％一32％=22％，答案选B。
练习：由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物，测得该混合物中硫元素的质量分数为a％，则铁元素的质量分数为( )A．a％B．2a％C．3a％D．1—3a％二、巧用“差量法”解化学计算题1、差量法的定义在化学反应中，各物质是按一定量的比例关系反应进行的，因此可以根据题中的相关量或对应量的差量，得到相应的解题方法——即差量法。
“差量法”就是不考虑变化过程，利用最终态（生成物）与最初态（反应物）的量的变化来求解的方法。
2、差量法解题步骤（1）分析题意：分析化学反应各物质之间的数量关系，引起差值的原因。
（2）确定是否能用差量法：分析差值与始态量或终态量是否存在比例关系，以确定是否能用差值法。
（3）写出正确的化学方程式。
（4）根据题意确定“理论差量”与题中提供“实际差量”，列出比例关系，求出答案。
根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出形成质量差量的原因，列比例式求解。
3、五、利用差量法解题的类型（1）质量差量法如果题给某个反应过程中物质始态质量与终态质量，则可采用反应前后的质量差来解题。
①固体质量差量法例1：将12.8g铜片放入足量AgNO3溶液中，一段时间后，取出铜片洗净烘干后，称得质量为13.56g，计算有多少克铜被氧化。
化学计算的常用方法
化学计算的常用方法方法一 守恒法(一)质量守恒(原子守恒/元素守恒)依据化学反应的实质是原子的重新组合，因而反应前后原子的总数和质量保持不变。
1. 28 g 铁粉溶于稀盐酸中，然后加入足量的Na 2O 2固体，充分反应后过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体质量为( ) A.36 g B.40 g C.80 g D.160 g 答案 B解析 28 g 铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液，然后加入足量的Na 2O 2固体，由于Na 2O 2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气，本身也具有强氧化性，所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀，过滤，将滤渣加强热，最终得到的固体为Fe 2O 3，根据铁原子守恒， n (Fe 2O 3)＝12n (Fe)＝12×28 g56 g·mol －1＝0.25 mol 所得Fe 2O 3固体的质量为：0.25 mol ×160 g·mol －1＝40 g 。
2.有14 g Na 2O 2、Na 2O 、NaOH 的混合物与100 g 质量分数为15%的盐酸恰好反应，蒸干溶液，最终得固体质量为( )A.20.40 gB.28.60 gC.24.04 gD.无法计算 答案 C解析 混合物与盐酸反应后所得溶液为氯化钠溶液，蒸干后得到NaCl ，由Cl －质量守恒关系可得100 g ×15%×35.536.5＝m (NaCl)×35.558.5，解得m (NaCl)≈24.04 g 。
(二)电荷守恒依据电解质溶液呈电中性，即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数或离子方程式前后离子所带电荷总数不变。
1. 将a g Fe 2O 3、Al 2O 3样品溶解在过量的200 mL pH ＝1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液，使Fe 3＋、Al 3＋刚好沉淀完全，用去NaOH 溶液100 mL ，则NaOH 溶液的浓度为________________。
专题04 技巧性计算(课件)-2023年中考化学二轮复习(全国通用)
D
方法六：图像法
类型3.多种碳酸盐与酸反应比较生成二氧化碳的质量
例．相等质量的碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙固体与等质量等浓度的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳的质量大小关系有以下几种猜测，其中正确的是（ ）①碳酸钾＞碳酸钠＞碳酸钙 ②碳酸钙＞碳酸钠＞碳酸钾 ③碳酸钾=碳酸钠=碳酸钙 ④碳酸钙=碳酸钠＞碳酸钾 ⑤碳酸钠＞碳酸钙＞碳酸钾A．①② B．①⑤ C．②③④ D．③④⑤
FeO>Fe3O4>Fe2O3
1.比较CuS、Cu2O、CuO中铜元素的质量分数大小 。
【解析】硫元素（32）与氧元素（16）的相对原子质量之比为2：1，可将以上化学式变形为：CuO2、CuO1/2、CuO，若三种物质中铜元素质量相等，氧元素质量越大，铜元素的质量分数就越小。故三种物质中铜元素质量分数的大小为Cu2O > CuO > CuS。
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方法三：凑数法
例1. 工业锻烧石灰石可制得生石灰。现有CaCO3和CaO的固体混合物，其中Ca与C的质量比为10∶1，则该混合物中Ca与O的质量比为（ ）A．2∶3 B．3∶2 C．1∶2 D．3∶1
【解析】Ca与C的质量比为10∶1，设C的质量为12，则m钙：m碳=120∶12＝（40×3）∶（12∶1），即Ca与C的原子个数比为3∶1，只有CaCO3中含有碳元素，所以CaCO3的个数为1，CaO的个数为2，Ca与O的原子个数之比为3∶5，Ca与O的质量比为：（3×40）∶（16∶5）＝120∶80＝3∶2。
0.69g
方法四：差值法
1．碳酸氢钠受热易分解，生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为2NaHCO3 △ Na2CO3＋H2O＋CO2↑，充分加热24.8g含碳酸钠的碳酸氢钠固体，完全反应后剩余固体的质量为18.6g,则生成二氧化碳的质量为_____g。
守恒法的应用技巧
策略36 守恒法的应用技巧金点子：“守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中，它既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的计算化繁为简，因而备受广大中学生的青睐。
但在使用中，由于对题意理解不清、条件分析不透，也时常出现滥用守恒的现象，故正确把握守恒原理，学会守恒方法，是高考化学解题之必备。
学会守恒方法，是高考化学解题之必备。
守恒法包括：元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。
守恒法包括：元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。
1．在化学反应前后，物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒，这就是元素守恒。
如在复杂的变化过程中，能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题，不仅思路清晰，而且计算简便。
思路清晰，而且计算简便。
2．根据电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。
总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。
3．在氧化还原反应中，还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等，这是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。
是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。
4．质量守恒普遍存在于整个物理、质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中（核反应除外）化学变化过程中（核反应除外），如反应前后物质的质量守恒，质的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。
溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。
经典题： 例题1 ：（2001年全国高考）在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH 4Cl 、16 mol KCl 和24molK 2SO 4的营养液。
的营养液。
若用若用KCl 、NH 4Cl 和(NH 4)2SO 4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol ） （ ）A ．2、64、24 B ．64、2、24 C ．32、50、12 D ．16、50、24 方法：利用元素守恒求解。
一技巧计算(2)
一、元素守恒法1、由Mg(OH)2和MgO组成的混合物，测得其中含镁元素48%。
取该混合物10g，将其投入适量的稀硫酸中恰好反应，所得溶液的溶质质量为（）A.12gB.24gC.36gD.48g2、40g镁、铝、锌的混合物与足量的稀硫酸完全反应，蒸发水后得136g固体，则反应过程中放出的氢气的质量（）A.4gB.3gC.2gD.无法确定3、现有92g碳酸钠和氯化钠的混合溶液，向该溶液中加入17g硝酸银固体，能恰好反应，则原混合溶液中钠元素的质量分数为（）A.6.7%B.2.5%C.92.4%D.18.5%4、某金属氧化物RO(R为未知元素)，取该混合物10g和100g14.6%的盐酸恰好完全反应后，产生水和金属氯化物，则10g金属氧化物中含金属元素的质量分数为（）A。
32% B.68% C.34% D.65.5%5.将100g含CaCO3质量分数为80%的石灰石样品（杂质不发生化学反应也不含钙），高温灼烧一段时间后，冷却，测得剩余固体中含钙元素的质量分数为41%，则生成CaO的质量约为A.28.0gB.44.8gC.56.0gD.78.0g6.有一种含CaCO3和CaO的混合物，取该混合物16g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量水中，固体全部溶解生成Ca（OH）2，生成的Ca（OH）2质量为22.2g，则原混合物中钙元素的质量分数为（）A.40%B.50%C.75%D.45%7.把5.1g镁和铝的合金加入到一定质量、一定质量分数的盐酸中，恰好完全反应，产生0.5gH2，向反应后的溶液中加入一定质量的NaOH溶液，恰好使上述产生的MgCl2、AlCl3完全转化为沉淀，则生成的NaCl的质量为（）A.12.25gB.29.25gC.30.5gD.20.25g8. 由Mg(OH)2和MgO组成的混合物，测得其中含镁元素48%。
取该混合物10g，将其投入110g 的稀硫酸中恰好完全反应，所得溶液中溶质的质量分数为（）A.12%B.24%C.20%D.30%9.某同学将10gNa2CO3、NaOH的固体混合物投入到100g7.3%的盐酸中，恰好完全反应，则原固体混合物中钠元素的质量分数是（）A.37.2%B.56%C.46%D.11.5%10.为测定KClO3、KCl、MnO2的混合物中氯元素的质量分数，某同学将100g混合物充分加热完全反应后，发现固体减少了 4.8g，再将剩余固体完全溶于水经过滤洗涤干燥后称得黑色固体20.7g，则该混合物中氯元素的质量分数是（）A.45.5%B.35.5%C.25.5%D.15.5%11、为测定固定时间煅烧石灰石（成分为碳酸钙及20%的不含钙的杂质）的分解率（分解碳酸钙质量占原碳酸钙质量的质量分数），某同学取一块该石灰石研碎后忘记称量而直接煅烧固定时间后，称量剩余固体的质量为103g，向其中加入500g质量分数为14.6%的稀盐酸恰好完全反应，则该石灰石固定时间煅烧后的分解率为（）A、35%B、45%C、50%D、80%12、为测定某碳酸氢钠样品中碳酸氢钠的纯度，取一定质量的碳酸氢钠样品（杂质不溶于水，也不与酸反应，受热也不分解）加热一段时间后的固体后得100g固体，向其中加入500g质量分数为7.3%的稀盐酸，充分反应后发现固体质量不再减少，过滤得一定质量的中性溶液和36g不溶物（滤渣），则原碳酸氢钠样品中碳酸氢钠的纯度是（）A、50%B、70%C、80%D、90%13、为测定煅烧一段时间后的石灰石（成分为碳酸钙和氧化钙及15%的不含钙的杂质）中的钙元素的质量分数，某同学取100g该石灰石继续煅烧充分反应后，称量剩余固体的质量为78g，则该石灰石中钙元素的质量分数为）（）A、35%B、45%C、55%D、65%二、关系式法1-1.有MgSO4、Fe2(SO4)3、K2SO4三种物质的混合物，测得其中硫元素的质量分数为24%，则混合物中金属元素的质量分数为（）A.16%B.56%C.28%D.32%1-2.由Na2SO4、Na2SO3、Na2S三种物质组成的混合物中，测得氧元素的质量分数为22%，则其中钠元素的质量分数为（）A 、无法确定B 、23%C 、46%D 、32.6%1-3、由Na2S、Na2SO3和Na2SO4组成的混合物中，测得氧元素含量为22%，则其中含硫元素约为（）A、32%B、46%C、78%D、无法确定1-4、由硫酸铁和硫酸亚铁组成的混合物，经测定知其中硫元素的质量分数为a%，则混合物中铁元素的质量分数为( )A.1－a%B.1－2a%C.1－3a%D.无法计算2、硫酸钠和碳酸钙的混合粉末中，含硫元素的质量分数为16%，则混合物中钙元素的质量分数为（）A.11.6%B.29%C.28%D.32%3、现有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙的固体混合物11.5g，与109.5g质量分数为10%的盐酸溶液恰好完全反应，则反应后溶液中溶质的质量为（）A.12.765gB.8.325gC.16.65gD.5g4、在农业科研实验室里，用一定量的NH4NO3和KH2PO4的固体混合物配制无土栽培营养液，已知固体混合物中氮元素的质量分数为28%，则固体混合物中KH2PO4的质量分数为（）A.20%B.25%C.85%D.80%5、医用葡萄糖（化学式C6H12O6）注射液是用葡萄糖、水配制而成的。
化学计算元素守恒法
化学计算元素守恒法
化学计算元素守恒法是化学计算中常用的方法，它是指在一定的反应条件下，利用以前知道的元素守恒定律以及给定的反应方程式来求解出转化反应的改变。
它可以把一系列的化学反应连接起来，求解出把不同原料份子转化为相应的产物份子的计算题。
在化学反应中，我们是通过给定的方程式可以计算出每个化学物质的体积或质量，从而得到各化学反应物的化学量。
只要根据每个化学反应物的数量，我们就可以用元素守恒定律来计算出每个反应物之间的转化关系。
例如，对于A+B→C+D 来说，反应时A和B的质量之比为1:2，而它们在反
应完成后C和D的质量之比为2:1。
这时，我们可以利用元素守恒定律来计算出A、B、C、D的质量。
此外，化学计算元素守恒法还可以用于解答定容或恒容反应的问题。
当改变定容反应容器的容积时，它的压强也会发生变化，但反应物份子的数量仍然是不变的，可以用元素守恒定律来计算出不同容器容积下的反应物份子数量。
因此，化学计算元素守恒法非常有效，也被广泛应用于化学实验室中。
总之，化学计算元素守恒法是一个重要的化学概念，它可以用来解答定容反应的问题并且计算各反应物之间的转化关系。
它的应用极其广泛，为科学研究提供了许多方便。
高中化学计算中常用的几种方法
高中化学计算中常用的几种方法一．差量法(1)不考虑变化过程，利用最终态（生成物）与最初态（反应物）的量的变化来求解的方法叫差量法。
无须考虑变化的过程。
只有当差值与始态量或终态量存在比例关系时，且化学计算的差值必须是同一物理量，才能用差量法。
其关键是分析出引起差量的原因。
（2）差量法是把化学变化过程中引起的一些物理量的增量或减量放在化学方程式的右端，作为已知量或未知量，利用各对应量成正比求解。
(3)找出“理论差量”。
这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟实际差量列成比例，然后求解。
如：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1Δm(固)，Δn(气)，ΔV(气)2 mol 1 mol 2 mol 221 kJ 24 g 1 mol 22.4 L(标况)1．固体差量例1．将质量为100克的铁棒插入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，烘干，称量，棒的质量变为100.8克。
求有多少克铁参加了反应。
（答：有5.6克铁参加了反应。
）解：设参加反应的铁的质量为x。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu 棒的质量增加（差量）566464-56=8x 100.8克-100克=0.8克56：8=x:0.8克答：有5.6克铁参加了反应。
2.体积差法例2．将a L NH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为b L(气体体积均在同温同压下测定)，该b L气体中NH3的体积分数是(C )A.2a－baB.b－abC.2a－bbD.b－aa设参加反应的氨气为x，则2NH3N2＋3H2ΔV2 2x b－ax＝(b－a) L所以气体中NH 3的体积分数为a L－b－ab L＝2a－bb。
3.液体差量例3．用含杂质（杂质不与酸作用，也不溶于水）的铁10克与50克稀硫酸完全反应后，滤去杂质，所得液体质量为55.4克，求此铁的纯度。
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元素守恒法
元素守恒法是化学中一种重要的解题方法，其核心思想是，化学反应前后，元素的种类和数量保持不变。
这种方法广泛应用于化学反应的计算、推断和鉴别等领域。
元素守恒法的应用基于两个主要原则：一是质量守恒，即化学反应前后，反应物的总质量等于生成物的总质量；二是元素守恒，即化学反应前后，元素的种类和数量保持不变。
元素守恒法的应用范围非常广泛。
在化学反应的计算中，可以通过元素守恒法快速找到未知数，简化计算过程。
在推断题中，元素守恒法可以帮助我们根据已知的元素种类和数量，推断出未知的物质或反应。
在鉴别题中，元素守恒法可以帮助我们根据已知的元素种类和数量，鉴别出未知的物质或反应。
元素守恒法的优点在于其简单、易用、准确度高。
使用元素守恒法，可以避免繁琐的方程式和复杂的计算过程，快速找到答案。
同时，由于其基于化学反应的基本原理，因此准确度极高。
然而，元素守恒法也有其局限性。
对于一些非化学反应的问题，或者涉及到质量亏损或核反应的问题，元素守恒法可能不适用。
此外，对于一些复杂的化学反应，可能需要结合其他方法才能得到准确的答案。
总的来说，元素守恒法是一种非常有用的解题方法，它基于化学反应的基本原理，简单、易用、准确度高。
然而，我们也需要了解其局限性，对于不适用的情况要选择其他方法。
在未来的学习和研究中，我们还需要不断深入理解和掌握元素守恒法，以更好地解决各种化学问题。