得失电子守恒法-(6)

守恒计算问题守恒计算问题是指利用某种量的相等关系进行技巧计算的一类问题，它是矛盾对立面的统一，是一种宏观稳定的湮灭计算；从微观来看是电子、原子的行为，从宏观来看是化合价和质量的结果电子对应化合价，原子对应质量。它的一般解题方法是设一个未知数，解一元一次方程。守恒问题包括总质量守恒、电荷守恒、电子守恒、原子守恒和总价数相等关系，下面分别讨论之。六、化合价守恒在一种化合物中，或反应后生成的一种化合物中，正价总数一定等于负价总数。化合价守恒也叫总价数相等关系，它是一种表观现象，是微观的电子行为的表现。因此，涉及电子的守恒问题都可以看作是存在总价数相等关系。要注意的是，水在复分解反应中看成H+·OH，为1价；在分解和化合反应中应看成2价。而单质在化学反应不看成0价，如氢气为2价，氧气为4价，铜为2价，不分正负。这种化合价显然与教材上定义的化合价是不完全同的采用总价数相等关系的好处是不用写出配平的化学方程式就能进行正确地计算，这样就可节约时间，提高解题的速率；对于那些写不出化学方程式的反应或化学方程式比较繁杂或化学方程式难于配平的计算特别有用。利用此关系可求元素的化合价和相对原子质量，确定物质的组成或化学式，计算物质质量或溶液的浓度、体积等。1．求化学式1．铁有几种氧化物，现将14.4g乙二酸亚铁(FeC2O4)与空气隔绝加热完全分解后得到7.2g铁的某种氧化物。该氧化物是(A)A.FeOB.Fe3O4C.Fe2O3D.FeO、Fe2O3解析：14.4g乙二酸亚铁为0.1mol，含0.1molFe，铁的氧化物的式量为M，正价总数为u，根据总价数相等关系，可得：0.1×2＝72.Mu，M＝36u，当u＝2时，M＝72，得FeO，应选A。2、求化合价1．在某金属硫酸盐M2(SO4)x溶液0.05mol/L10mL中，滴加BaCl2溶液0.10mol/L15mL，硫酸钡便完全沉淀，则该金属元素的化合价是(C)A.1B.2C.3D.不能确定解析：0.05×10×x＝0.1×15×2，x＝3，应选C。2．有10mL0.3mol/L某金属阳离子Rn+的溶液，恰好能使0.2mol/L某碱金属的碳酸盐溶液15mL中的CO32-完全沉淀。则金属阳离子Rn+的n值等于(B)A.1B.2C.3D.4解析：10×0.3×n＝15×0.2×2，得n＝2。应选B。3．将5.21g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中，加热条件下，用2.53gKNO3氧化Fe2+，充分反应后还需0.009molCl2才能完全氧化Fe2+，则KNO3的还原产物氮元素的化合价为___。解析：52156125310100092...x，0.093＝0.025x＋0.018，x＝3，5－3＝2。应填：+2。4．0.1mol某元素的单质直接跟氯气反应后，质量增加7.1g。这种元素是(MCE87.二.32)(B)A.PB.MgC.NaD.AlE.Fe解析：0.1×u＝71712.，u＝2，为Mg。应选B。3、求相对原子质量1．在高温下用一氧化碳还原mg氧化铁得ng铁，氧的相对原子质量为16，则铁的相对原子质量为(MCE88.一.33)(C)A.nmn24()B.23()mnnC.24nmnD.mnn8解析：本题从氧化铁中铁的总价数等于氧的总价数可求解。nMmn3162，M＝24nmn。应选C。2．3.2g某三价金属的氧化物恰好和120mL1mol/L盐酸完全作用。此金属的相对原子质量是(北京师范院校高考题88.Ⅰ.40)(D)A.27B.45C.52D.56解析：该三价金属的总价数应等于盐酸中氯化氢的总价数。323210121..M，M＝326012160..。应选D。3．取难溶性三元碱R(OH)3mg，加热完全分解为R2O3和H2O后，残留物的质量比原来少了wg，由此推断得R的相对原子质量为(A)A.2751mwwB.2451mwwC.27mwD.2751mw解析：由R(OH)3———3H2O，可得mRw513182，R＝2751mww，故应选A。注意：此分解反应中，水算2价。在中和反应中，水由H+、OH－组成，故算1价。4．用氢气还原二价金属氧化物使之成为单质，每还原40g该氧化物需1g氢气，该金属的相对原子质量是(D)A.32B.40C.56D.64解析：40162111M，M＝64。应选D。5．用足量的氢气还原mg某金属氧化物RO2，得到ng金属，R相对原子质量为(A)A.32nmnB.32nnmC.48nmnD.48nnm解析：nRmn4162，R＝32nmn。应选D。6．某金属硝酸盐的水溶液用铂电极电解时，阳极产生560mL(标准状况)气体，在阴极析出金属mg。如金属在硝酸盐中的化合价为+n价，则金属的相对原子质量(C)A.mnB.mnC.10mnD.20mn解析：560224004mAn，A＝10mn，应选C。7．用铂电极电解某硝酸盐M(NO3)x的水溶液，当阳极上产生VL气体(标准状况)，阴极上析出了金属mg，则M的摩尔质量是(C)A.112.mxVg/molB.mxV224.g/molC.56.mxVg/molD.mVx224.g/mol解析：VmMx2244.，M＝56.mxVg/mol。故应选C。8．有一含杂质4.2%的某稀土元素的氧化物样品，其中含该稀土元素78%；在26mL0.05mol/L的该稀土元素的硫酸盐溶液中，加入0.1mol/LBaCl2溶液26mL时，可使其中的SO42-完全沉淀，则该稀土元素的相对原子质量为(A)A.140B.114C.70D.105解析：设该稀土元素的硫酸盐中正价总数为u，则根据总价数相等关系可得：0.026×0.05×u＝0.026×0.1×2，u＝4，分子式为RO2；再由最简式公式得：7817816M∶.=1∶2，M＝140。应选A。9．bg某金属与足量的稀硫酸反应，生成该金属的三价正盐和ag氢气。则该金属的相对原子质量为CA.2abB.3ab2C.3abD.ba301MCE解析：设该金属的相对原子质量为A，利用总价数相等关系可得；Ab×3＝2a×2，A＝3ab。4、其它1．某铵盐样品2.54g，做如下实验：①与足量NaOH固体共热，并将产生的全部气体通入2mol/LH2SO4溶液12.5mL中；②在反应后的H2SO4溶液中还需加入1mol/LKOH溶液10mL，才能中和剩余的H2SO4而生成正盐；③在①加热并冷却后的固体中加入过量的盐酸，放出标准状况下672mL气体。该样品可能的组成是_____________________________。解析：总价数相等关系：n(NH3)＋1×0.01＝2×0.0125×2，n(NH3)＝0.04mol，NH30.04(NH4)2CO30.020.01由三角正弦可知，生成(NH4)2CO30.03和生成NH4HCO3的氨各为0.02mol。NH30.04NH4HCO30.040.01由此生成的(NH4)2CO3为0.01mol，生成NH4HCO3为0.02mol，二者之比为1∶2。2．含有氯化钠和溴化钠的混合溶液里加入的0.2mol/L硝酸银溶液200mL后，产生4.75g沉淀；过滤后，在滤液中加入盐酸又有沉淀产生，若加入足量的盐酸产生沉淀1.435g，问原溶液中氯离子和溴离子各多少克？解析：设AgCl的质量为x，AgBr为4.75g－x，按照总价数相等关系可得：xx14351475188114351435102021......，x＝2.87g。(AgCl)m(Cl)＝2.87g×3551435..＝0.71g，m(AgBr)＝4.75g－2.87g＝1.88g，m(Br－)＝1.88g×80188＝0.80g3．有K2CO3溶液20mL，用1mol/L盐酸80mL中和后已显酸性，再用2mol/LKOH溶液中和过量的酸，当滴定4mLKOH溶液时，溶液又显碱性。改用1mol/LH2SO4溶液中和过量的KOH时滴入1mL恰好达到中和。求K2CO3溶液的物质的量浓度。解析：设K2CO3溶液的浓度为c，根据总价数相等关系，K2CO3和KOH的总价数等于盐酸中HCl和H2SO4的总价数。c×0.2×1＋2×0.004×1＝1×0.08×1＋1×0.001×2，c＝1.85mol/L。4．有三种不同浓度的稀硫酸，体积比依次为3∶2∶1，它们分别与等物质的量的K2CO3、KHCO3、Al刚好完全反应，此三种硫酸的物质的量浓度比为(C)A.1∶1∶1B.6∶2∶3C.4∶3∶18D.2∶1∶3解法一：设原硫酸浓度分别为c1、c2、c3。根据总价数相等关系，3×c1×2＝1×2，2×c2×2＝1×1，1×c3×2＝1×3；c1＝13，c2＝14，c3＝32；c1∶c2∶c3＝13∶14∶32＝4∶3∶18；故应选C。解法二：23∶12∶31＝46∶36∶186＝4∶3∶18。注意：分子之比为化合价比，分母之比为硫酸体积比。即三种不同化合价物质的化合价之比与硫酸溶液的体积之比等于硫酸溶液的物质的量浓度之比。5．有三种稀硫酸分别与等物质的量的K2CO3、KHCO3、Al刚好完全反应，若三种稀硫酸的物质的量浓度之比为1∶2∶3，则三种硫酸的体积比是(A)A.4∶1∶2B.3∶2∶1C.1∶1∶1D.2∶3∶16．30mL5mol/L硫酸溶液恰好与13.3g氢氧化钠和无水碳酸钠的混合物完全反应。混合物中氢氧化钠的质量为(广东高考题89.卷一.45)(D)A.0.6gB.1.6gC.6gD.8g解析：硫酸的总价数应等于氢氧化钠和碳酸钠的总价数。设氢氧化钠的质量为x，碳酸钠的质量为13.3gx，可得：50032401331262..xx，x＝8.3g。应选D。7．一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3—HNO3＋N2＋H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为MCE9923(A)A.5∶3B.5∶4C.1∶1D.3∶5解析：NH4+N2，N被氧化，3×5，NO3-N2，N被还原，5×3。