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守恒法解定量型选择题

守恒思想贯穿着中学化学始终,守恒法的灵活运用能够简化解题过程,从而快速准确地解答题目。回忆:我们在解题中常用的有哪几种守恒?质量守恒(原子的种类和个数守恒),微粒数(分子、原子、离子)守恒,反应方程式前后和电解质溶液中离子的电荷守恒,物料守恒,质子守恒,得失电子守恒(化合价升降守恒)。 

一、守恒法的种类 

1.  质量守恒 

在化学反应中,参加反应的反应物的总质量等于反应后生成物的总质量,反应前后质量不变。 

题1(1):守恒法解定量型选择题臭氧发生器中装入100mlO2,经反应3O2=2 O3,最后气体体积变为95ml(体积均为标准状况下测定),则反应后混合气体的密度为多少?

例题1(2):为了确定亚硫酸钠试剂部分氧化后的纯度,称取样品4g,置于质量为30g的烧杯,加入6mol/L的盐酸18mL(密度为1.1g/cm-3)反应完毕后再加入2mL盐酸,无气体产生,此时烧杯和所盛物质的总质量为54.4g,则亚硫酸钠试剂的纯度为(       )

A.78.75%      B.21.25%    C.30.00%    D.无法计算

 

2.微粒数(分子、原子、离子)守恒 

在一些复杂多步的化学过程中,虽然发生的化学反应多,但某些元素的物质的量、浓度等始终没有发生变化,整个过程中元素守恒。 

题2(1):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·L1盐酸中,过量的酸再用1.07mol·L1KOH溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体多少克?

例题2(2):1.92gCu和一定量浓硝酸反应,随着Cu的不断减少反应生成的气体的颜色也逐渐变浅,当铜反应完毕后,共收集到气体体积1.12L(标况下)反应中消耗硝酸的物质的量是(        )

A.0.06mol      B.0.05mol   C.0.11mol   D.0.16mol

例题2(3):有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2g,把它们溶于足量的水中,充分反应后,溶液中Ca2+、CO32、HCO32均转化为沉淀,将反应容器内水分蒸干,最后得到白色固体物质共29g,则原混合物中Na2CO3的质量是(       )

A.10.6g      B.5.3g    C.15.9g    D.无法确定

 

3.得失电子守恒(化合价升降守恒) 

氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,得失电子守恒。 

例题3(1):某氧化剂中,起氧化作用的是X2O72离子,在溶液中0.2 mol该离子恰好能使0.6molSO32离子完全氧化,则X2O72离子还原后的化合价为(  )。

A.+1        B.+2        C.+3          D.+4

例题3(2):取0.04molKMnO4固体,加热一段时间后,收集到amol气体,向反应后残留的固体中加入足量浓盐酸,微热使其充分反应,产生的气体通过饱和食盐水和浓硫酸吸收后,其物质的量为bmol,设锰元素全部以Mn2+形式存在,其(a+b)的最小值是(        )

A.0.04mol      B.0.02mol   C.0.08mol   D.0.06mol

例题3(3):14g铜银守恒法解定量型选择题合金与足量的某浓度的HNO3反应,将放出的气体与1.12L(标况下)氧气混合通入水中,恰好全部吸收,则合金中铜的质量是(          )

A.9.6g      B.6.4g    C.3.2g    D.1.6g

 

4.电荷守恒 

在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,溶液电中性。 

例题4(1:1L混合溶液中含SO420.00025mol,Cl0.0005mol ,NO30.00025mol ,Na0.00025 mol ,其余为H,则H物质的量浓度为(  )。

A.0.0025 mol·L1   B.0.0001 mol·L1     C.0.001 mol·L1  D.0.005 mol·L1

例题4(2:有5.1g镁铝合金,投入到500mL 2mol/L的盐酸溶液中,金属完全溶解后,再加入4mol/L的NaOH溶液,若要达到沉淀最大值,则加入NaOH溶液的体积应为(      )

A.250mL       B.425mL    C.500mL     D. 560mL

 

5.质子守恒 

6.物料守恒法:物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。 

例题5在0.1mol/L Na2S溶液中,下列关系不正确的是(        )

A.[H2S] + [HS-] + [S2-] = 0.1mol/L           B.[S2-] >[OH] > [HS-] > [H+

C.[Na+] + [H+]= [HS-] + 2[S2-] + [OH-]        D.[OH-] = [H+]+ [HS-] + [H2S]

 

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在某些复杂多步的化学反应中,某些元素的质量或浓度等没有发生变化。因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑元素守恒法。

4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。

 

练习:

1.某种H2和CO的混合气体,其密度为相同条件下O2的密度的1/2,将3.2g这种混合气体充入盛有足量的Na2O2的密闭容器中,在通入过量的O2,并用点火花点燃,使其充分反应,最后容器中固体增加了(        )

A.3.2g      B.4.4g    C.5.6g    D.6.4g

2.10mL1mol/L的Na2CO3溶液中,各微粒间可能存在的关系,其中正确的是(  )

A.[H2CO3] + [H CO3-] + [CO32-] = 0.01mol/L       B.[CO32-] >[ H CO3-] > [OH-] > [H+

C.[Na+] +[H+]= [H CO3-] + [CO32-] + [OH-]         D.[OH-] = [H CO3-] +2 [H2CO3] +[H+]

3.镀有锌层的铁片,溶解于盐酸后,加入过量的NaOH溶液,搁置一段时间后,滤出沉淀物,把它在氧气中灼烧,最后得红色粉末,干燥称重,这些粉末质量与原镀锌铁片质量相等,原铁片中锌的质量分数为(        )

A.74.3%      B.43.1%    C.30.0%    D.24.6%

4.某温度下,某饱和溶液的质量分数为16.7%,取一定量此饱和溶液向其中加入wg的无水盐,在温度不变的情况下,析出mg含一定量结晶水的该盐晶体,则从饱和溶液中析出溶质的质量为(      )

A.w×16.7%  B.m×16.7%   C.(w+m)×16.7%   D.(m-w)×16.7%

5.把NaHCO3和Na2CO3·10H2O混和物6.56g溶于水制成100mL溶液,其中Na+的物质的量浓度为0.5mol/L,如果将6.56g混合物加热至恒重,其质量为(         )

A.3.91g      B.2.65g    C.1.68g    D.2.86g

6.0.3molCu2S与足量的浓HNO3反应,生成硝酸铜、硫酸、二氧化氮和水,则参加反应的硝酸中,未被还原的硝酸的物质的量为(        )

A.2.2mol      B.1.2mol    C.1.0mol    D.0.6mol

7.某次酸雨的分析数据如下:[NH4+]=2.0×10-5mol/L,[Cl-]=6.0×10-5mol/L,[Na+]=1.9×10-5mol/L,[NO3-]=2.3×10-5mol/L,[SO42-]=2.8×10-5mol/L,则此酸雨的PH值大约为(  )

A.3          B.4           C.5            D.6

8.有一定量的钠、铝合金置于水中,结果合金完全溶解,得到20mL PH=14的溶液,然后用1mol/L的盐酸滴定至沉淀最大量时,消耗40mL盐酸,原合金中钠的物质的量是(  )

A.0.04mol      B.0.03mol    C.0.02mol    D.0.01mol

9.某二价金属单质跟一定浓度的HNO3反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与硝酸的物质的量的比为2:5时,还原产物可能是(         )

A.NO2         B.NO           C.N2O            D.NH4NO3

10.XgAl2O3、Fe2O3样品溶解在过量的100mL PH=1的硫酸中然后向其中加入NaOH溶液,使Fe3+、Al3+刚好转化为沉淀,用去NaOH溶液100mL则NaOH溶液的物质的量浓度为(  )

A.0.1 mol/L       B.0.05 mol/L     C.0.2mol/L      D.无法计算

11.有FeO和Fe2O3的混合物10g,用H2充分还原后,测得用于还原反应H2的体积为3.36L(标准状况),则原混合物中FeO的质量是(        )

A.2.29g      B.7.71g    C.3.29g    D.8.71g

12.某氯化钡溶液加入一定量的稀硫酸恰好完全反应,沉淀滤出后的滤液的质量与原氯化钡溶液的质量相等,则所加稀硫酸中,溶质的质量分数为(       )

A.17.5%      B.42.1%    C.37.2%    D.47.1%

13.在铁和氧化铁的混合物15g,加入稀硫酸150mL,标准状况下放出1.68LH2,同时铁和氧化铁均无剩余,向溶液中滴入KSCN溶液未见颜色变化,为了中和过量的硫酸,且使Fe2+完全转化为Fe(OH)2,共耗去了3mol/L的NaOH溶液200mL,则原硫酸溶液的物质的量浓度为(        )

A.1.5 mol/L       B.2mol/L     C.2.5mol/L      D.3mol/L

14.用守恒法解定量型选择题惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,在阴极上析出晶体mg,阳极放出O2500mL(标况下),则该金属的原子量为(         )

A.11.2mx       B.10x/m    C.10m/x      D. mx/10

15.含有ngHNO3的稀溶液,跟mg铁粉充分反应,铁全部溶解,生成气体NO,已知有n/4g HNO3被还原,则n:m不可能的是(          )

A.3:1      B.9:2    C.4:1    D.3:2

16.38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗HNO3的物质的量可能是(        )、

A.1.0×10-3      B.1.6×10-3    C.2.2×10-3    D.2.4×10-3

17.有标况下的H2和Cl2混合气体aL,经光照反应后所得气体恰好能使bmolNaOH完全转变为盐,则a和b的关系不可能的是(        )

A.b=a/22.4      B.b<a/22.4     C.b>a/22.4     D.b≥a/11.2

18.将9.2g N2O4晶体放入2L密闭容器中,升温到300K时,全部气化,反应N2O4 2NO2,达到平衡后,测得混合气体中NO2与N2O4的物质的量之比为1:2,此时平衡时容器中的压强与N2O4气体未分解的压强之比是(      )

A.2:1      B.3:2    C.6:5    D.5:6

(责任编辑:化学自习室)
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