巧用原子守恒法解化学题培养学生思维能力

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  守恒法是化学解题的一种常用方法,它能使复杂问题简单化。原子守恒是指利用反应前后某微粒(如原子、电子、离子)的物质的量保持不变,作为解题的依据,这样省去了中间的计算过程,从而提高了解题速度和准确性,培养了学生的思维能力。
  例题1:(2010年唐山期末统考题 )将一定量的Na2CO3·10H2O与NaHCO3 混合物完全溶解于水,配成100mL溶液,测得溶液中Na 的浓度为0.8mol/L,若将溶液蒸干并灼烧到质量不变,可得到固体的质量是( )。
  A.0.92g B.4.24g C.2.12g D.1.68g
  分析:根据题意,Na2CO3·10H2O和NaHCO3混合物经过溶解和灼烧后产物均为Na2CO3,根据Na原子守恒:n(Na2CO3)= n(Na )/2 =0.8mol/L×0.1L/2=0.04mol,所以m(Na2CO3)= 0.04mol×106g/mol=4.24g,故选 B。
  例题2:(2009年唐山期末统考题) 一定量铜投入到100mL10mol/L 的浓HNO3 中,一段时间后硝酸恰好完全反应,若硝酸的还原产物只有NO、NO2两种气体,其标准状况下总体积为6.72L,则参加反应的铜的物质的量为( )。
  A.0.35mol B.0.7mol C.0.3mol D.0.5mol
  分析:根据题意,加入的一定量铜与浓HNO3恰好完全反应,反应前后N原子守恒:n(HNO3)反应=2n(Cu(NO3)2) n(NO和NO2),n(HNO3)反应=10mol/L×0.1L=1mol,n(NO和NO2)=6.72L/
  22.4L/mol=0.3mol,解出n(Cu(NO3)2)=0.35mol,根据Cu原子守恒,n(Cu)=0.35mol, 故选A。
  例题3:用1L1mol/L的NaOH溶液吸收0.8molCO2,求所得的溶液中CO32-和HCO3-的物质的量之比为( )。
  分析:依题意,反应产物为Na2CO3和NaHCO3的混合物,设溶液中Na2CO3为xmol、为NaHCO3ymol,根据Na原子守恒则有方程式①2x y=1mol/L×1L,根据C原子守恒则有方程式②x y=0.8mol,解得x=0.2,y=0.6,所以[CO32-]∶[HCO3-]=1∶3
  例题4:有一在空气中放置了一段时间的KOH固体,经分析测知其含水2.8%、含K2CO337.3%,取1g该样品投入25mL2mol/L的盐酸中后,多余的盐酸用1.0mol/LKOH溶液30.8mL恰好完全中和,蒸发中和后的溶液可得到固体( )。
  A.1g B.3.725g C.0.797g D.2.836g
  分析:根据题意,KOH、K2CO3跟盐酸反应的主要产物都是KCl,最后得到的固体物质是KCl。根据氯元素守恒,盐酸中氯离子的物质的量和氯化钾中氯离子的物质的量相等,n(KCl)=n(HCl)=2mol/L×25mL=0.05mol,m(KCl)=0.05mol×74.5g/mol
  =3.725g,故答案为B,
  总之,原子守恒法起到了化繁为简、化难为易的作用。用此法解题,提高了学生的解题能力和速度,使学生在解题中学会了分析问题要前后联系、左右对照,其思维的连续性和整体性自然而然得到了逐步的形成和发展,培养了他们的思维能力。
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