王加文(安徽省淮北市實驗高級中學)
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創(chuàng)新運用守恒法,巧解復雜化學計算題
王加文
(安徽省淮北市實驗高級中學)
摘要:守恒是化學學科魅力所在。高中階段學生學習了三大守恒:原子守恒,得失電子守恒,電荷守恒。如能將三者融合在一起,大膽創(chuàng)新,會使復雜的計算變得很簡單。
關(guān)鍵詞:守恒法;創(chuàng)新;化學計算題
例1.將7.04gCu與一定濃度的硝酸反應,Cu完全反應,如果溶液中NO3-減少0.2mol,則H+減少()
A.0.4mol B.0.8mol C.0.42mol D.0.48mol
解析:1.傳統(tǒng)解法:若為稀硝酸,全部生成NO則3Cu+8H++ 2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,由比例關(guān)系可得,H+減少0.8mol,選A;若為濃硝酸,全部生成NO2則Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,由比例關(guān)系可得H+減少0.4mol,選B;若同時生成NO和NO2,則C,D均有可能,無法確定那個選項。
2.創(chuàng)新加守恒解法:不拘泥于化學方程式,分析反應物和生成物
Cu+H++NO3-→Cu2++NO↑+NO2↑+H2O,反應前后必然滿足電荷守恒,則n(H+)×1+n(NO3-)×(-1)=n(Cu2+)×2,銅完全反應,所以溶液中Cu2+為0.11mol,可求出n(H+)為0.42mol。
例2.部分氧化的鐵銅合金樣品(氧化產(chǎn)物為Fe2O3、CuO)共5.76 g,經(jīng)如下處理:
下列說法正確的是()
A.濾液A中的陽離子為Fe3+、Fe2+、H+
B.樣品中Fe單質(zhì)的質(zhì)量為2.24g
C.樣品中CuO的質(zhì)量為4.0g
D.V=448m l
解析:濾液A中無Cu2+,因硫酸過量,濾渣3.2 g均為銅,濾液中無Fe3+;若樣品中CuO的質(zhì)量為4.0 g,含銅元素3.2 g,樣品中無銅單質(zhì)與條件不符;濾液A經(jīng)過一系列處理所得3.2 g固體為Fe2O3,可求出鐵元素質(zhì)量為2.24 g,若鐵單質(zhì)為2.24g,則無Fe2O3與條件不符。D選項,創(chuàng)新運用守恒方法思路如下:Fe+Fe2O3+ CuO+Cu+H+→Fe2++H2↑+Cu+H2O;由電荷守恒可得,n(H+)×1=n (Fe2+)×2,濾液A中Fe2+的物質(zhì)的量為0.04mol,所以參與反應的H+為0.08mol。生成物水中的氧全部來自于樣品中,m(O)=5.76-m(Fe)-m(Cu)=0.32 g,所以n(H2O)=n(O)=0.02mol,由氫原子守恒可得:n (H+)=2n(H2)+2n(H2O),即0.08=2n(H2)+2×0.02,n(H2)=0.02mol,標況下體積448m l。
·編輯王團蘭
典型習題呈現(xiàn)與解法賞析: