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1、林 林 总 总 话 “ 守 恒 ”“ 守 恒 法 ” 是 中 学 化 学 经 常 采 用 的 技 巧 性 解 题 方 法 之 一 。一 般 情 况 下 ,能 用“ 守 恒 法 ”解 答 的 题 目 也 能 用 其 它 方 法 解 决 ,但 较 费 时 且 易 出 错 。而 “ 守恒 法 ” 则 是 利 用 物 质 变 化 过 程 中 某 一 特 定 量 固 定 不 变 来 解 决 问 题 , 其 特 点 是 不 纠 缠 于 细 枝 末节 , 只 关 注 始 态 和 终 态 , 寻 找 变 化 前 后 特 有 的 守 恒 因 素 , 快 速 建 立 等 式 关 系 , 巧 妙 作 答 , 能提
2、高 解 题 速 率 和 准 确 率 。 其 妙 处 所 在 可 谓 是 “ 删 繁 就 简 三 秋 树 , 标 新 立 异 二 月 花 ”。“ 守 恒 法 ” 在 不 同 版 本 的 教 辅 材 料 中 , 有 多 种 表 述 形 式 , 如 物 料 守 恒 、 质 量 守 恒 、 元 素守 恒 、 原 子 守 恒 、 离 子 守 恒 、 电 荷 守 恒 、 电 子 守 恒 、 物 质 的 量 守 恒 、 体 积 守 恒 等 等 。 其 实所 谓 的“ 守 恒 ”因 素 不 外 乎 三 种 情 况 :一 是 物 料 守 恒 ,二 是 电 性 电 量 守 恒 ,三 是 能 量 守 恒( 中学 阶
3、 段 涉 及 较 少 ), 其 它 的 表 述 形 式 都 隶 属 于 其 中 。 可 概 括 如 下 :固 态浓 度 守 恒质 量 守 恒溶 液溶 剂 守 恒其 它溶 质 守 恒物 料 守 恒具 体 物 质原 子 守 恒物 质 的 量 守 恒元 素 守 恒 离 子 守 恒守( 体 积 守 恒 )( 质 子 守 恒 )恒因电 荷 守 恒素电 性 电 量 守 恒电 子 守 恒能 量 守 恒 ( 中 学 阶 段 涉 及 较 少 , 在 此 不 作 讨 论 )下 面 就 各 种 守 恒 因 素 的 应 用 举 例 说 明 。一 、 物 料 守 恒( 一 ) 质 量 守 恒1. 固 态 混 合 物例
4、1 : 取 一 定 量 的 KClO 3 和 MnO 2 的 混 合 物 共 热 制 取 O 2 , 反 应 开 始 时 MnO 2 在 混 合 物 中的 质 量 分 数 为 20% , 当 反 应 进 行 到 MnO 2 在 混 合 物 中 的 质 量 分 数 为 25% 时 , 求 KClO 3 的 分 解百 分 率 。解 析 : MnO 2 在 反 应 中 作 催 化 剂 , 反 应 前 后 质 量 守 恒 。 设 原 混 合 物 的 质 量 为m1 g , 反 应结 束 后 混 合 物 的 质 量 为 m2 g , MnO 2 反 应 前 后 的 质 量 分 别 为 :0.2 m1 g
5、 和 0.25 m2 g 。由 MnO 2的 质 量 守 恒 可 得 : 0.2m1 g 0.25m2 g, m2 0.8m1 。由 反 应 前 后 质 量 守 恒 可 知 ,放 出 O 2 的 质量 应 等 于 反 应 前 后 的 固 体 质 量 之 差 , 即 : m1g- m2 g m1 g-0.8 m1 g 0.2 m1 g。 即 可 求 得 KClO 3245g 0.2m1g的 分 解 百 分 率 为 :96g100% 64%。0.8m1 g练 习 : C 和 CaCO 3 的 混 合 物 在 空 气 中 强 热 后 , CaCO 3 完 全 分 解 , C 被 完 全 氧 化 ,
6、如 果 生成 的 CO 2 的 总 质 量 等 于 原 混 合 物 的 总 质 量 , 试 求 原 混 合 物 中 C 的 质 量 分 数 。 17.4%2. 溶 液(1) 浓 度 守 恒例 2 :某 盐 的 饱 和 溶 液 的 质 量 分 数 为 26.8% ,取 一 定 量 的 此 饱 和 溶 液 ,加 入 w g 该 无 水 盐 ,1在 温 度 不 变 的 情 况 下 , 析 出 m g 含 有 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B. m-wC.( m+ w) 26.8%D.( m- w ) 26.8%解 析 : 由
7、于 温 度 不 变 , 析 晶 后 , 剩 余 溶 液 、 减 少 的 溶 液 ( m-w ) 及 原 溶 液 浓 度 守 恒 , 故有 ( m-w ) 26.8% , 答 案 应 选 D 。练 习 :( 2003年 上 海 ) 某 温 度 下 , 甲 、 乙 两 个 烧 杯 中 各 盛 有 100g 相 同 浓 度 的 KCl 溶 液 ,现 将 甲 烧 杯 中 的 溶 液 蒸 发 掉 35g H 2O , 析 出 晶 体 5g ; 乙 烧 杯 中 的 溶 液 蒸 发 掉 45g H 2 O , 析 出晶 体 10g 。 则 原 溶 液 的 质 量 分 数 为A.40%B.15%C.20%D.
8、25% 答 案 : D(2) 溶 剂 守 恒例 3 : 在 一 定 温 度 下 , 向 55.3g 蒸 馏 水 中 加 入 一 定 量 的 无 水 Na 2 SO 3 粉 末 , 充 分 搅 拌 后过 滤 , 得 到 60g 滤 液 和 一 定 量 的 Na 2 SO 3 7H 2 O 晶 体 , 若 此 温 度 下 Na 2SO 3 的 溶 解 度 为 20g ,求 析 出 的 Na 2 SO3 7H 2 O 晶 体 的 质 量 。解 析 : 解 此 题 的 关 键 是 : 溶 剂 水 的 质 量 守 恒 。 析 晶 后 , 原 溶 剂 水 分 成 了 两 部 分 , 即 所 得饱 和 溶
9、液 中 的 水 和 析 出 晶 体 中 的 结 晶 水 。 若 设 析 出 晶 体 的 质 量 为xg 。 则126 g100g。55.3g xg60 g, 解 得 : x=10.6g126g 126g100 g20g(3) 溶 质 守 恒例 4 : 将 某 二 价 金 属 R 的 单 质 粉 末 投 入 到 200mL 浓 度 为 1mol/L 的 H 2 SO 4 溶 液 中 , 待 完全 反 应 后 滤 去 过 量 的 金 属 粉 末 ,蒸 发 溶 液 到 剩 余 84g 时 ,保 持 温 度 为 t ,开 始 析 出 RSO 47H 2O晶 体 。 在 该 温 度 下 继 续 蒸 发
10、, 当 析 出 20.5g 晶 体 时 , 还 留 下 49g 溶 液 。 求 金 属 R 的 相 对 原 子质 量 。解 析 : 由 题 意 可 知 , 84g M , RSO 4 在 t 时 的 溶 解 度 为溶 液 和 49g 溶 液 皆 为 t 时 的 饱 和 溶 液 。 设 RSO 4 的 摩 尔 质 量 为Sg 。 由 溶 质 的 质 量 守 恒 可 得 :0.2L 1mol/L M = 20.5 gMSgM126g49g100g Sg0.2L 1mol/L M = 84gSgSg100g解 方 程 组 得 : S=40 , M =120g/mol所 以 , 金 属 R 的 相 对
11、 原 子 质 量 为 : 120-96=24 。练 习 :甲 、乙 两 同 学 在 室 温 下 各 取 50g某 溶 液 分 别 制 取 晶 体 的 实 验 。甲 将 溶 液 蒸 发 掉 10g水 后 ,冷 却 到 室 温 ,得 晶 体 1.2g(晶 体 不 含 结 晶 水 ) ;乙 将 溶 液 蒸 发 掉 15g 水 后 ,冷 却 到 室 温 ,得 晶 体 2.4g 。若 两 人 的 实 验 结 果 都 正 确 ,则 : 该 溶 质 在 室 温 下 的 溶 解 度 为; 原 50g溶 液 中 溶 质 的 质 量 分 数 为。 S=24g ; 17.4%3. 其 它例 5 : 向 一 定 量
12、的 NaOH 固 体 中 加 入 硫 酸 铜 和 硫 酸 组 成 的 混 合 物 的 溶 液 , 充 分 搅 拌 , 恰好 完 全 反 应 , 有 蓝 色 沉 淀 生 成 , 过 滤 , 所 得 滤 液 的 质 量 与 加 入 的 原 混 合 物 溶 液 的 质 量 相 等 ,则 与 硫 酸 铜 反 应 的 氢 氧 化 钠 和 与 硫 酸 反 应 的 氢 氧 化 钠 的 物 质 的 量 之 比 为。解 析 : 此 题 属 于 一 道 典 型 的 无 数 据 计 算 题 。 依 题 意 不 难 分 析 出 其 中 的 守 恒 关 系 , 即m(NaOH) mCu(OH) 2 。设 与 CuSO
13、4 反 应 的 NaOH 为 xmol ,与 H 2 SO4 反 应 的 NaOH为 ymol ,2则 由 ( xmol+ ymol) 40g/mol 98g/mol ( xmol 1 ), x40。2y9练 习 : 向 碘 化 钾 溶 液 中 加 入 硝 酸 银 溶 液 , 直 到 完 全 反 应 为 止 , 结 果 反 应 后 溶 液 的 质 量 恰好 等 于 反 应 前 原 碘 化 钾 溶 液 的 质 量 。 求 加 入 硝 酸 银 溶 液 的 溶 质 的 质 量 分 数 。 72.3%( 二 ) 物 质 的 量 守 恒1. 涉 及 具 体 物 质 的 守 恒例 6 : 质 量 分 数
14、为 a 的 某 物 质 的 溶 液 m g 与 质 量 分 数 为 b 的 该 物 质 的 溶 液 n g 混 合 后 ,蒸 发 掉 p g 水 , 得 到 的 溶 液 每 毫 升 质 量 为 q g , 物 质 的 量 浓 度 为 c。 则 溶 质 的 分 子 量 ( 相 对 分子 质 量 )( 2003 年 新 课 程 卷 )q( ambn)c(m np )1000q(ambn)c(mnp)A.B.q( ambn)C.p)D.bn)c(m np)c( m n1000 q( am解 析 :根 据 溶 质 的 物 质 的 量 守 恒 可 得 : mga ngb mgngpq10 3 L/mL c mol/L ,