专题讲座一 化学计算的常用方法
方法一 守恒法 1.应用原理
所谓“守恒”就是物质在发生“变化”或两物质在发生“相互作用”的过程中某些物理量的总量保持“不变”。在化学变化中的各种各样的守恒,如质量守恒、元素守恒、原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒、能量守恒等。 2.解题步骤
题组一 原子守恒
1.密胺是重要的工业原料,结构简式如图所示。工业上以液氨和二氧化碳为原料,以硅胶为催化剂,在一定条件下通过系列反应生成密胺。若原料完全反应生成密胺,则NH3和CO2的质量之
比应为( )
A.17∶44 C.17∶22 答案 C
【本题解析】根据密胺的结构简式和元素守恒可知,一个密胺分子中有三个碳原子和六个氮原子,所以合成1 mol 密胺需要3 mol CO2和6 mol NH3,NH3和CO2的质量之比应为(6×17)∶(3×44)＝17∶22。
2.28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为( )
A.36 g B.40 g C.80 g D.160 g 答案 B
【本题解析】28 g铁粉溶于稀盐酸中生成氯化亚铁溶液,然后加入足量的Na2O2固体,由于Na2O2固体溶于水后生成氢氧化钠和氧气,本身也具有强氧化性,所以充分反应后生成氢氧化铁沉淀,过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体为Fe2O3,根据铁原子守恒, 1128 gn(Fe2O3)＝n(Fe)＝×＝0.25 mol
2256 g·mol－1
所得Fe2O3固体的质量为：0.25 mol×160 g·mol－1＝40 g。 题组二 电荷守恒
3.将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH＝1的硫酸溶液中,然后向其中加入NaOH溶液,使Fe3 、Al3刚好沉淀完全,用去NaOH溶液100 mL,则NaOH溶液的浓度为________________。
＋
＋
B.22∶17 D.2∶1
答案 0.2 mol·L1
【本题解析】当Fe3＋ 、Al3＋刚好沉淀完全时,溶液中溶质只有硫酸钠,而Na＋全部来源于NaOH,且变化过程中Na＋的量不变。根据电荷守恒可知：
2
＝,所以,n(NaOH)＝n(Na＋)＝2－1n?SO4?n?Na＋?
－
0.02 mol2－)＝n(H＋)＝0.1 mol·2n(SO4L－1×0.2 L＝0.02 mol,c(NaOH)＝＝0.2 mol·L－1。 0.1 L4.若测得雨水所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子 浓度/mol·L1
根据表中数据判断试样的pH＝________。 答案 4
【本题解析】根据表格提供的离子可知,NH＋4水解导致试样溶液呈酸性,再根据电荷守恒可
＋ )＋c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO2－)＋c(Cl－)＋c(NO－),将表格中的数据代入得H知,c(K＋)＋c(NH443＋浓度为
－K 4×106 －＋Na 6×106 －＋NH4 2×105 －＋SO24 4×105 －－NO3 3×105 －－Cl 2×105 －－10－4 mol·L－1,则pH为4。
易错警示 列式时不要忘了离子浓度前乘上离子所带电荷数。 题组三 电子守恒
5.某强氧化剂XO(OH)2可被Na2SO3还原。如果还原1.2×103 mol XO(OH)2需用30 mL 0.1 mol·L
－1
＋
－
＋
的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的物质可能是( )
A.XO B.X2O3 C.X2O D.X 答案 D
【本题解析】由题意知,S元素由＋4价→＋6价,假设反应后X的化合价为＋x价,根据氧化还原反应中得失电子数目相等可得,1.2×10－3 mol×(5－x)＝0.03 L×0.1 mol·L－1×(6－4),解得x＝0,所以X元素被还原后的物质是X,D项正确。
6.[2016·全国卷Ⅲ,28(2)]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：
物质 质量分数/%
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
V2O5 2.2～2.9 V2O4 2.8～3.1 K2SO4 22～28 SiO2 60～65 Fe2O3 1～2 Al2O3 <1
高2021届高2018级高三化学一轮复习步步高第一章专题讲座一
