守恒法在解高考化學(xué)選擇題中的應(yīng)用

守恒法在解高考化學(xué)選擇題中的應(yīng)用

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1、守恒法在解高考化學(xué)選擇題中的應(yīng)用守恒法解題是化學(xué)解題的典型方法之一,是常用的、重要的解題技巧,是高考中??汲S玫囊环N解題方法。應(yīng)用守恒法解題可使問題的化學(xué)內(nèi)在關(guān)系更簡捷地展現(xiàn)出來,簡化解題過程,尤其是在解選擇題時(shí),可節(jié)省做題時(shí)間,提高解題速率。系統(tǒng)學(xué)習(xí)守恒法的應(yīng)用,對提高解題速率和破解高考難題都有很大的幫助。所謂“守恒”,是以化學(xué)反應(yīng)過程中存在的某些守恒關(guān)系如質(zhì)量守恒、元素守恒、得失電子守恒等作為依據(jù),尋找化學(xué)式中正負(fù)化合價(jià)總數(shù)絕對值相等、復(fù)分解反應(yīng)中陰陽離子所帶正負(fù)電荷總量相等、氧化還原反應(yīng)中氧化劑與還原劑得失電子總數(shù)相等、幾個(gè)連續(xù)或平行反應(yīng)前后某種微粒的物質(zhì)的量相等作為解題的基本思路。常用

2、的守恒方法有以下幾種:1.電荷守恒:陽離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和等于陰離子物質(zhì)的量(或濃度)與其所帶電荷數(shù)乘積的代數(shù)和。2.原子守恒:系列反應(yīng)中某原子(或原子團(tuán))個(gè)數(shù)(或物質(zhì)的量)不變。。3.質(zhì)量守恒:包含兩項(xiàng)內(nèi)容:①質(zhì)量守恒定律;②化學(xué)反應(yīng)前后某原子(或原子團(tuán))的質(zhì)量不變。4.物料守恒:溶液中某一組分的原始濃度應(yīng)等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。5.電子守恒:化學(xué)反應(yīng)中(或系列化學(xué)反應(yīng)中)氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)。守恒是解計(jì)算題時(shí)建立等量關(guān)系的依據(jù),守恒法往往穿插在其他方法中同時(shí)使用,是各種解題方法的基礎(chǔ)。一、電荷守恒法“電荷守恒法”,即在電解質(zhì)溶液

3、或化合物中,存在著陰陽離子,由于整個(gè)溶液或物質(zhì)不顯電性,故所有陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù),即陰陽離子電荷守恒。利用電荷守恒法的主要依據(jù)是電解質(zhì)溶液的整體上呈電中性,電解質(zhì)溶液中,不論存在多少種離子,溶液都是呈電中性的。電荷守恒法解題時(shí)的計(jì)算公式:Σ(陽離子的物質(zhì)的量×陽離子的價(jià)數(shù))=Σ(陰離子的物質(zhì)的量×陰離子的價(jià)數(shù));或Σ(陽離子的物質(zhì)的量濃度×陽離子的價(jià)數(shù))=Σ(陰離子的物質(zhì)的量濃度×陰離子的價(jià)數(shù))。以Na2S溶液為例:在Na2S溶液中,有如下三個(gè)平衡式:S2-+H2OHS-+OH-(一級水解)HS-+H2OH2S+OH-(二級水解)H2OH++OH-(水的電離)含有的微

4、粒:Na+、H+、OH-、HS-、S2-、H2S(H2O分子除外),有下列的電荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)電荷守恒法適用范圍:已知溶液中幾個(gè)離子的量,求其他離子的量,可采用電荷守恒法計(jì)算;利用電荷守恒法可巧解有關(guān)電解質(zhì)溶液中離子濃度的計(jì)算題。例1.1L混合溶液中含SO42-0.25mol,Cl-0.5mol,NO3-0.25mol,Na+0.25mol,其余為H+,則H+物質(zhì)的量濃度為()。A.0.25mol·L-1B.0.1mol·L-1C.1mol·L-1D.0.5mol·L-1分析:由電荷守恒知:n(na+)+n(h+)=2n(so42-

5、)+n(cl-)+n(no3-)即0.25mol+n(h+)=2×0.25mol+0.5mol+0.25moln(h+)=1mol故c(h+)=1mol/l答案選c例2.由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液,其pH=1,c(Al3+)=0.4mol/L,c(SO42-)=0.8mol/L,則c(K+)為()A.0.15mol/LB.0.2mol/LC.0.3mol/LD.0.4mol/L解析1:常規(guī)方法:由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸的化學(xué)式推理:硫酸鉀(K2SO4)、硫酸鋁[Al2(SO4)3]、硫酸(H2SO4),三種物質(zhì)組成的混合液中硫酸根的來源則由這三種物質(zhì)提供。可由pH=1,再由公式pH==

6、-lgc(H+)推知c(H+)==10-pH,推知溶液中的c(H+)==10-1mol·L-1,根據(jù)H2SO4的電離方程式:H2SO4==2H++SO42-,推知H2SO4所提供的SO42-的濃度為H+的一半,即SO42-的濃度為0.05mol·L-1;再由Al2(SO4)3的電離方程式:Al2(SO4)3==2Al3++3SO42-,推知SO42-的濃度應(yīng)為Al3+的1.5倍,由c(Al3+)=0.4mol·L-1得知由Al2(SO4)3所提供的SO42-的濃度為0.6mol·L-1;則由K2SO4所提供的SO42-濃度為:0.8mol·L-1-0.05mol·L-1—0.6mol·L-1=

7、=0.15mol·L-1,而由K2SO4的電離方程式:K2SO4==2K++SO42-得知,K2SO4中K+的濃度是SO42-的2倍,則原混合液中K+的濃度是0.3mol·L-1,即答案為C。解析2:巧用電荷守恒式:三種物質(zhì)組成的混合溶液中共存在5種離子,它們分別是:H+、Al3+、K+、SO42-、OH-,電荷守恒式如下:c(K+)+c(H+)+3c(Al3+)==c(OH-)+2c(SO42-

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