2011初中化学专题复习——元素守恒

如何利用元素守恒思想解题？（一）定性判断物质的组成（二）定量测定物质的组成与解决问题例1：某物质在纯氧中充分燃烧，产生了二氧化碳和水，判断该物质的组成。[解析]：根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类未发生改变，所以，化学反应前后元素的种类也未发生改变，反应后生成物为二氧化碳（由碳、氧两种元素组成）和水（由氢、氧两种元素组成），即反应后元素种类为碳、氢、氧，所以反应前的物质所含元素种类也应该含碳、氢、氧元素。而物质在纯氧中充分燃烧，反应物为某物质与氧气（由氧元素组成），所以该物质中肯定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素。例2：某有机物4.6g,在纯氧中充分燃烧，产生了8.8g二氧化碳和5.4g水,试判断该物质的组成及该有机物中各元素的质量比。[解析]根据前面的分析。我们已经判断出该有机物肯定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，又因为反应前后元素质量不发生改变，故:二氧化碳中的碳元素的质量:=有机物中的碳元素的质量m(C)=8.8g×=2.4g水中的氢元素的质量:=有机物中的氢元素的质量m(H)=5.4g×=0.6g。已知有机物质量为4.6g，而2.4g+0.6g＜4.6g，故可得该有机物一定含有氧元素，m(O)=4.6g－（2.4g+0.6g）＝1.6g[答案]该物质由碳、氢、氧三种元素组成，且m(C)∶m(H)∶m(O)=2.4g∶0.6g∶1.6g=12∶3∶84412182例3：一定量酒精的在一定量的氧气中燃烧生成CO、CO2、H2O，它们的总质量为13.8g，其中H2O占5.4g试计算酒精的质量，产物中CO的质量。[解析]：根据质量守恒定律，酒精中含有的氢元素的质量等于水中含有的氢元素的质量，设酒精的质量为X，则:X×＝5.4g×X=4.6g酒精中的碳元素的质量等于一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量之和，设产物中CO的质量为y，则CO2的质量为（13.8g－5.4g－y）得:4.6g×=y×＋（13.8g－5.4g－y）×y=0.7g466182462428124412例4：海洋约占地球表面的71%，具有十分巨大的开发潜力。苦卤是海水提取食盐后的残液，利用苦卤可以制得金属镁等化工原料。下图是某盐场苦卤中部分含量柱形图。试计算：（1）若使100g该苦卤中的MgCl2和MgSO4完全转化为Mg(OH)2沉淀，需要20%的NaOH溶液多少克？（2）将上述沉淀完全转化为无水MgCl2，并在熔融状态下进行电解得到镁和氯气（Cl2），可得到金属镁多少克？可得氯气多少升（该条件下氯气密度为3.0g/L）?【解析】：根据图示可以获知100g苦卤中的MgCl2和MgSO4的质量分别是14.25克和6克。根据元素守恒的思想，得到镁元素全部转化到了Mg(OH)2沉淀中，然后又完全转化为无水MgCl2，并在熔融状态下全部转化得到镁和氯气，这样我们可以找出镁元素——氢氧化钠——氯气之间的关系：Mg~2NaOH~Cl2248071镁元素的质量为：MgCl2和MgSO4中镁元素的质量总和m(Mg)=14.25g×+6g×＝4.8g952412024设需要20%的NaOH溶液的质量为X，可得氯气质量为YMg~2NaOH~Cl22480714.8g20%XY24∶80=4.8g∶20%XX=80g24∶71=4.8g∶YY=14.2g答：（1）需要20%的NaOH溶液80克。（2）可得到金属镁4.8克，可得氯气14.2/3≈4.73升。总之，在解决物质组成的相关问题时，第一:根据质量守恒定律初步判断元素组成;第二:根据化学变化前后元素的质量不发生改变，计算相关元素的质量或物质的质量。特别要注意的是能根据化学反应判断元素在反应前到后是由什么物质中转化到什么物质中，不可遗漏。1.在一氧化碳和二氧化碳混合气体中，氧元素的质量分数为64%，将1ｇ该气体混合物通过灼热的氧化铜全部变成CO2再通入足量的石灰水中可得白色沉淀多少克?2.煅烧碳酸钙和碳酸镁的混合物，使其完全分解。若要使煅烧后得到的固体混合物中钙、镁两元素的质量分数相等，则原混合物中碳酸和碳酸镁的质量比是多少？当堂训练