第一章高效知识整合
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(共34张PPT)
答案： B
(守恒法)将15 mL 2 mol·L－1Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L－1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是( )
A．4 B．3
C．2 D．1
解析： Na2CO3溶液与MCln盐溶液反应时根据电荷守恒得：15 mL×2 mol·L－1×2＝40 mL×0.5 mol·L－1×n，解得n＝3。
答案： B
答案： A
(关系式法)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是( )
A．PbO B．Pb2O3
C．Pb3O4 D．PbO2
答案： C
1．守恒法
所谓“守恒”就是利用化学反应前后某些量之间的等量关系，经过分析推理得出答案的一种方法。守恒法又分为如下几种：(1)电子守恒法，这是守恒法中最常用的一种；(2)电荷守恒法；(3)元素(原子)守恒法。守恒法贯穿于中学化学的始终，若能灵活运用，可简化解题过程，避免烦琐的计算或讨论，从而快速准确地求算，提高多视角分析问题和解决问题的能力。
2．差量法
差量法是根据化学反应前后某种物理量发生的变化，找出所谓“理论差值”。这个差值可以是质量、气体体积、压强、物质的量、反应过程中的热量变化等。该差值的大小与反应物或生成物的有关量成正比例关系。运用该法的关键是根据题意找出“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出比例式，求出答案。差量法的优点是：不必考虑反应的中间过程，因而可以使计算简化。
3．关系式法
对于多步的连续反应，由于前一个反应的产物是后一个反应的反应物，则可根据中间产物的传递关系，找出原料和最终产物的量的关系。用关系式法可以简化计算过程，减少出错的几率。
铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL NO2气体和336 mL的N2O4气体(气体的体积已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为( )
A．9.02 g B．8.51 g
C．8.26 g D．7.04 g
答案： B
答案： A
2．(质量守恒法)取A、B、C三种物质各16 g混合加热，充分反应后混合物中有12 g A、27 g C和一定量的D，已知B完全反应。若A、B、C、D的摩尔质量分别为16 g/mol、32 g/mol、44 g/mol、18 g/mol，则该反应的化学方程式可表示为( )
A．A＋B===C＋2D B．A＋2B===C＋2D
C．A＋B===2C＋D D．2A＋B===C＋2D
解析： A、B、C反应后，A的质量减少，则A是反应物，C的质量增加，则C是生成物。根据题意知B是反应物，D是生成物。4 g A和16 g B反应生成11 g C，根据质量守恒定律，生成D的质量为9 g。将反应的化学方程式写成aA＋bB===cC＋dD的形式，可得关系式：16a∶32b∶44c∶18d＝4∶16∶11∶9，令a＝1，则b＝2、c＝1、d＝2。
答案： B
3．(体积差量法)一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )
A．16.7% B．20.0%
C．80.0% D．83.3%
答案： A
解析： 设其金属氯化物化学式为MClx，则有：
MClx ～ xAgNO3
1 x
5 mL×0.05 mol/L 0.1 mol/L×7.5 mL
列比例式可求得x＝3。
答案： C
5．(平均值法)将1.5 g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应，反应完全后，得到标准状况下的氢气1.12 L，则两种金属可能是( )
①Mg和Cu ②Zn和Cu ③Al和Fe ④Mg和Al
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
解析： 由V(H2)＝1.12 L，得n(H2)＝0.05 mol，由金属与盐酸反应知，1.5 g金属失去0.1 mol e－，即失去1 mol e－需要两种金属的平均质量为15 g。由①Mg和Cu分析，Mg失去1 mol e－，需要12 g，Cu与盐酸不反应，故两者混合15 g，可以满足条件；由②Zn和Cu分析，Zn失去1 mol e－，需要32.5 g，故两金属混合15 g不符合条件；由③Al和Fe分析，Al需要9 g，Fe需要28 g，两金属混合15 g符合条件；由④Mg和Al分析，Al需要9 g，Mg需要12 g，两者混合15 g，失去电子大于1 mol e－，不符合条件。故选A。
答案： A
6．(电子守恒)将m mol的Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则参加反应的HNO3中被还原的HNO3的物质的量是( )
A．4m mol B．10m mol
C．10m/3 mol D．2m/3 mol
答案： C
7．(元素守恒)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为( )
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．无法计算
解析： 由所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，判断最后溶液中溶质全部是FeCl2，
由化学式FeCl2知：2n(Fe)＝n(Cl－)，
n(Cl－)＝n(HCl)＝0.1 L×1 mol/L＝0.1 mol
则n(Fe)＝0.05 mol
m(Fe)＝0.05 mol×56 g/mol＝2.8 g。
答案： C
8．(质量差量法)取一定量的CuO粉末与0.5 L稀硫酸充分反应后，将一根50 g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24 g，并收集到224 mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。
解析： 由题意可知，CuO粉末与稀硫酸充分反应后，硫酸过量。引起铁棒质量变化时涉及下列两个反应：
①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
其中①反应使铁棒质量减少，②反应使铁棒质量增加，两者的代数和为0.24 g。
①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ Δm1
56 g 1 mol 56 g
0.01 mol 0.56 g
Δm2－Δm1＝0.24 g，Δm2＝Δm1＋0.24 g＝0.56 g＋0.24 g＝0.8 g。
设CuO的物质的量为x，则CuSO4的物质的量也为x，
②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm2
1 mol 8 g
x 0.8 g
求得x＝0.1 mol，m(CuO)＝0.1 mol×80 g/mol＝8 g。
答案： 8 g
答案： B
(守恒法)将15 mL 2 mol·L－1Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol·L－1MCln盐溶液中，恰好将溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是( )
A．4 B．3
C．2 D．1
解析： Na2CO3溶液与MCln盐溶液反应时根据电荷守恒得：15 mL×2 mol·L－1×2＝40 mL×0.5 mol·L－1×n，解得n＝3。
答案： B
答案： A
(关系式法)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物，把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中，得到的沉淀干燥后质量为8.0 g，则此铅氧化物的化学式是( )
A．PbO B．Pb2O3
C．Pb3O4 D．PbO2
答案： C
1．守恒法
所谓“守恒”就是利用化学反应前后某些量之间的等量关系，经过分析推理得出答案的一种方法。守恒法又分为如下几种：(1)电子守恒法，这是守恒法中最常用的一种；(2)电荷守恒法；(3)元素(原子)守恒法。守恒法贯穿于中学化学的始终，若能灵活运用，可简化解题过程，避免烦琐的计算或讨论，从而快速准确地求算，提高多视角分析问题和解决问题的能力。
2．差量法
差量法是根据化学反应前后某种物理量发生的变化，找出所谓“理论差值”。这个差值可以是质量、气体体积、压强、物质的量、反应过程中的热量变化等。该差值的大小与反应物或生成物的有关量成正比例关系。运用该法的关键是根据题意找出“理论差值”，再根据题目提供的“实际差值”，列出比例式，求出答案。差量法的优点是：不必考虑反应的中间过程，因而可以使计算简化。
3．关系式法
对于多步的连续反应，由于前一个反应的产物是后一个反应的反应物，则可根据中间产物的传递关系，找出原料和最终产物的量的关系。用关系式法可以简化计算过程，减少出错的几率。
铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4 480 mL NO2气体和336 mL的N2O4气体(气体的体积已折算到标准状况)，在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为( )
A．9.02 g B．8.51 g
C．8.26 g D．7.04 g
答案： B
答案： A
2．(质量守恒法)取A、B、C三种物质各16 g混合加热，充分反应后混合物中有12 g A、27 g C和一定量的D，已知B完全反应。若A、B、C、D的摩尔质量分别为16 g/mol、32 g/mol、44 g/mol、18 g/mol，则该反应的化学方程式可表示为( )
A．A＋B===C＋2D B．A＋2B===C＋2D
C．A＋B===2C＋D D．2A＋B===C＋2D
解析： A、B、C反应后，A的质量减少，则A是反应物，C的质量增加，则C是生成物。根据题意知B是反应物，D是生成物。4 g A和16 g B反应生成11 g C，根据质量守恒定律，生成D的质量为9 g。将反应的化学方程式写成aA＋bB===cC＋dD的形式，可得关系式：16a∶32b∶44c∶18d＝4∶16∶11∶9，令a＝1，则b＝2、c＝1、d＝2。
答案： B
3．(体积差量法)一定条件下，合成氨气反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )
A．16.7% B．20.0%
C．80.0% D．83.3%
答案： A
解析： 设其金属氯化物化学式为MClx，则有：
MClx ～ xAgNO3
1 x
5 mL×0.05 mol/L 0.1 mol/L×7.5 mL
列比例式可求得x＝3。
答案： C
5．(平均值法)将1.5 g两种金属的混合物粉末与足量的稀盐酸反应，反应完全后，得到标准状况下的氢气1.12 L，则两种金属可能是( )
①Mg和Cu ②Zn和Cu ③Al和Fe ④Mg和Al
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
解析： 由V(H2)＝1.12 L，得n(H2)＝0.05 mol，由金属与盐酸反应知，1.5 g金属失去0.1 mol e－，即失去1 mol e－需要两种金属的平均质量为15 g。由①Mg和Cu分析，Mg失去1 mol e－，需要12 g，Cu与盐酸不反应，故两者混合15 g，可以满足条件；由②Zn和Cu分析，Zn失去1 mol e－，需要32.5 g，故两金属混合15 g不符合条件；由③Al和Fe分析，Al需要9 g，Fe需要28 g，两金属混合15 g符合条件；由④Mg和Al分析，Al需要9 g，Mg需要12 g，两者混合15 g，失去电子大于1 mol e－，不符合条件。故选A。
答案： A
6．(电子守恒)将m mol的Cu2S跟足量稀HNO3反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO和H2O，则参加反应的HNO3中被还原的HNO3的物质的量是( )
A．4m mol B．10m mol
C．10m/3 mol D．2m/3 mol
答案： C
7．(元素守恒)向一定量的Fe、FeO、Fe2O3的混合物中加入100 mL 1 mol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224 mL(标准状况)的气体，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，能得到的铁的质量为( )
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．无法计算
解析： 由所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，判断最后溶液中溶质全部是FeCl2，
由化学式FeCl2知：2n(Fe)＝n(Cl－)，
n(Cl－)＝n(HCl)＝0.1 L×1 mol/L＝0.1 mol
则n(Fe)＝0.05 mol
m(Fe)＝0.05 mol×56 g/mol＝2.8 g。
答案： C
8．(质量差量法)取一定量的CuO粉末与0.5 L稀硫酸充分反应后，将一根50 g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24 g，并收集到224 mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。
解析： 由题意可知，CuO粉末与稀硫酸充分反应后，硫酸过量。引起铁棒质量变化时涉及下列两个反应：
①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
其中①反应使铁棒质量减少，②反应使铁棒质量增加，两者的代数和为0.24 g。
①Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ Δm1
56 g 1 mol 56 g
0.01 mol 0.56 g
Δm2－Δm1＝0.24 g，Δm2＝Δm1＋0.24 g＝0.56 g＋0.24 g＝0.8 g。
设CuO的物质的量为x，则CuSO4的物质的量也为x，
②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm2
1 mol 8 g
x 0.8 g
求得x＝0.1 mol，m(CuO)＝0.1 mol×80 g/mol＝8 g。
答案： 8 g