高中化學解題方法技巧之——守恒法

守恒法是高考中常考常用的一種解題方法。系統學習守恒法的應用，對提高解題速率和破解高考難題都有很大的幫助。

●難點磁場

請試做下列題目，然後自我界定學習本篇是否需要。

現有19.7g由Fe、FeO、Al、Al2O3組成的混合物，将它完全溶解在540mL 2.00 mol·L－1的H2SO4溶液中，收集到标準狀況下的氣體8.96L。已知混合物中，Fe、FeO、Al、Al2O3的質量分數分别為0.284、0.183、0.274和0.259。欲使溶液中的金屬陽離子完全轉化為氫氧化物沉澱，至少應加入2.70mol·L－1的NaOH(aq)體積是________。

●案例探究

［例題］将CaCl2和CaBr2的混合物13.400g溶于水配成500.00mL 溶液，再通入過量的Cl2，完全反應後将溶液蒸幹，得到幹燥固體11.175g。則原配溶液中，c(Ca2＋)∶c(Cl－)∶c(Br－)為

A.3∶2∶1 B.1∶2∶3 C.1∶3∶2 D.2∶3∶1

命題意圖：考查學生對電荷守恒的認識。屬化學教學中要求理解的内容。

知識依托：溶液等有關知識。

錯解分析：誤用電荷守恒：

n(Ca2＋)=n(Cl－)＋n(Br－)，錯選A。

解題思路：1個Ca2＋所帶電荷數為2，則根據溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數，知原溶液中：

圖1—1

(2)天然的和絕大部分人工制備的晶體，都存在各種缺陷，例如在某種NiO晶體中就存在如圖1—1所示的缺陷：一個Ni2＋空缺，另有兩個Ni2＋被兩個Ni3＋所取代。其結果晶體仍呈電中性，但化合物中Ni和O的比值卻發生了變化。某氧化鎳樣品組成為Ni0.97O，試計算該晶體中Ni3＋與Ni2＋的離子數之比。

附：參考答案

難點磁場

提示：根據Na原子守恒和SO42-守恒得如下關系：

2NaOH~ Na2SO4~H2SO4

則：n(NaOH)= 2n(H2SO4)

c(NaOH)·V[NaOH(aq)] =2c(H2SO4)·V[H2SO4(aq)]

V[NaOH(aq)]可求。

答案：800mL

殲滅難點訓練

1.提示：Fe3O4中＋2價鐵所失電子物質的量與Cr2O72-中＋6價鉻所得電子物質的量相等。

×(3－2)=0.02500 L×c(Cr2O72-)×(6－3)×2。

答案：0.100mol·L－1

2.提示：根據Cl原子守恒得：

n(KCl)= n(HCl)= 1.00 mol·L－1×0.04600L = 4.60×10－2mol，m(KCl)易求。

答案：3.43g

3.解析：第一次反應A不足，因為第一次反應後加入A又能進行第二次反應。第二次反應後，隻剩餘C，說明A、B恰好完全反應。則：

m反(A)∶m反(B)= (15 g＋10g)∶15g = 5∶3

第一次反應耗B的質量mB為：15g∶mB=5∶3，mB=9g

即第一次反應後剩餘B質量為：15g－9g=6 g。

可見(A)選項不正确。

根據mA＋mB＋mC=mD，可知生成30g D時消耗C的質量。

mC=30g－15g－9g=6 g

即第一次反應後剩餘C質量為：15g－6g=9g。

又見(B)選項不正确。

易見反應消耗A、B、C質量之比為：mA∶mB∶mC=15g∶9g∶6g=5∶3∶2

(C)選項不正确。

答案：D

4.提示：由題得NiO 晶體結構(如右圖)。

其體積為：

V= (a×10－8cm)3

右圖向三維空間延伸，它平均擁有的Ni2＋、O2－數目為：

N(Ni2＋)=N(O2－)=1/8×4==1/2N(NiO)

由密度公式得：

ρ(NiO)=

(2)(電荷守恒法)設1mol Ni0.97O中含Ni3＋物質的量為x，則Ni2＋的物質的量為(0.97mol－x)；根據電荷守恒得：

3x＋2×(0.97mol－x)=1mol×2 x=0.06mol

N(Ni3＋)∶N(Ni2＋)=0.06mol∶(0.97mol－0.06mol)=6∶91

答案：(1)

(2) 6∶91

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