高中化学的元素守恒法

Question

求典型例题，用于高一有机物的计算，不用太难。

Answer 1

例1、（2004.崇文）向100mL0.25mol/L的AlCl3溶液中加入金属钠，恰好反应生成只含NaCl和Na[Al(OH)4]的澄清溶液，则加入金属钠的质量是（ ）
A、3.45g B、2.3g
C、1.15g D、0.575g
解析：本题涉及的反应有2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ AlCl3+4NaOH=Na[Al(OH)4]+3NaCl,若从反应方程式角度考虑，思维量大，做题用时长，而从元素守恒角度，则钠通过反应最终在化合物NaCl和Na[Al(OH)4]中，在两个化合物中，Na+与Cl-,Na+与[Al(OH)4]-之比均为1：1，从而可以通过原题中的数据0.025摩AlCl3直接求出m(Na)=23g/mol×(0.025×3+0.025)mol=2.3g
答案：B
例2、（南京检测）硫酸镁、硫酸铝两种物质组成的混合溶液100mL中SO42-的物质的量浓度为0.1mol/L，加入0.30mol/L的NaOH溶液到生成的白色沉淀恰好不再溶解为止，消耗NaOH的体积为100mL，过滤，所得溶液中[Al(OH)4]-的物质的量浓度为（ ）
A、0.025mol/L B、0.05mol/L
C、0.10mol/L D、0.25mol/L
解析：本题发生的反应过程为：Mg2+,Al3+→Mg(OH)2,[Al(OH)4]-,从钠元素守恒角度分析，反应后的钠元素存在状态是Na2SO4和Na[Al(OH)4]，而题中给出了Na+的物质的量和SO42-的物质的量，因此可以迅速求得n([Al(OH)4]-)=0.30mol/L×0.1L-0.10mol/L×0.1L×2=0.01mol
C=0.01mol/(0.1+0.1)L=0.05mol/L
答案：B
例3、向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120mL4mol/L的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344L（标准状况下）气体,往所得溶液中加入KSCN,无血红色出现,若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物,能得到Fe的物质的量为( )
A、0.21mol B、0.14mol
C、0.16mol D、0.24mol
解析：本题中的3中物质均可与硝酸反应，其中Fe、FeO溶于硝酸生成Fe(NO3)3,同时生成NO气体，Fe2O3溶于硝酸生成Fe(NO3)3，又由于加入KSCN无血红色，说明溶液中的Fe3+又被Fe还原，从N元素守恒角度，硝酸在反应中的产物为Fe(NO3)2和NO，而硝酸和NO的物质的量已知，从而可以求Fe(NO3)2中的NO3-，继而求得Fe2+，即被H2还原后可得到等量的Fe.
n(Fe(NO3)3)=[n(HNO3)]-n(NO)]/2=0.21mol
所以Fe为0.21mol 答案：A
例4、有镁铝混合粉末10.2克，将它溶于500mL4mol/L的盐酸中，若要使沉淀量最大，则需加入2mol/L的NaOH的体积为（ ）
A、1000mL B、500mL
C、100mL D、1500mL
解析：当镁元素铝元素全部以Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的形式存在时，沉淀的量最大，此时钠元素全部以NaCl的形式存在，则由钠元素和氯元素守恒得n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.5L×4mol/L=2mol
所以V（NaOH）=1L=1000mL 答案A
学以致用：已知在FeCl3溶液中通入H2S气体可发生反应：2Fe+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl.在标准状况下向100mLFeCl3溶液中通入aLH2S气体恰好反应后，再加入足量的铁粉充分反应，所得溶液经测定金属阳离子的浓度为3mol/L，若反应过程中溶液体积不变，则原FeCl3溶液的物质的量浓度为（ ）
A、1.5mol/L B、1mol/L
C、2mol/L D、无法确定
答案：C
题不在多，贵在精，贵在总结，归纳。