4 守恒思想在化学中的应用——守恒法解题守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧,也是高考试题中应用最多的方法之一,其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题
“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些特定关系为依据,从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应等式关系解题的一种思想方法
运用守恒法可以避开复杂的反应和中间过程,直接寻找始态和终态中特有的守恒关系,能更快、更便捷地解决问题,提高解题的速度和准确度
中学常见的守恒问题有三种:质量守恒、电荷守恒、电子守恒
一、质量守恒:反应物减少的总质量=生成物增加的总质量
在一些物理变化中也存在质量守恒,如溶液在稀释或浓缩过程中,原溶质质量在稀释或浓缩后不变(溶质不挥发、不析出)
在化学反应过程中找准反应前后的质量关系,利用不变量可快速求解
【例 1】 在臭氧发生器中装入 100 mL O2,经反应 3O22O3,最后气体体积变为 95 mL(体积均为标准状况下测定),则反应后混合气体的密度为 g·L-1
原子守恒:抓住初始反应物和最终生成物中某一原子(或原子团)不变,找到等量关系进行求解
【变式探究】 有一在空气中暴露过的 KOH 固体,经分析知其内含水 7
12%,K2CO32
88%,KOH90%,若将此样品 1 g 加入到 46
00 mL 的 1 mol·L-1盐酸中,过量的酸再用 1
07 mol·L-1KOH 溶液中和,蒸发中和后的溶液可得固体 克
【解析】此题中发生的反应很多,但仔细分析可知:蒸发溶液后所得固体为 KCl,其 Cl-全部来自于盐酸中的 Cl-,在整个过程中 Cl-守恒
即 n(KCl)=n(HCl);故 m(KCl)=0
046 L×1 mol·L-1×74
5 g·mol-1=3