1. Conservación de masa La conservación de masa significa que la suma de las masas de cada sustancia antes y después de la reacción permanece sin cambios. Durante el proceso de preparación o dilución de la solución, la masa del soluto permanece sin cambios. Ejemplo 1 Agregue una solución de nitrato de plata a una solución de yoduro de potasio hasta que se complete la reacción. Como resultado, la masa de la solución después de la reacción es exactamente igual a la masa de la solución antes de la reacción. Entonces la fracción de masa de la solución de nitrato de plata agregada es ( ) A 72,3% B 50% C 38,3% D 38% Análisis: De la reacción KI + +AgNO3 = KNO3 + AgI↓, se puede ver que la masa de la solución antes y después de la reacción es igual, lo que indica que el nitrato de plata agregado. La masa de la solución es exactamente igual a la masa del precipitado de yoduro de plata producido y, por lo tanto, se puede calcular a partir de la ecuación de conservación de masa. Supongamos que se genera 1 mol de AgCl, entonces m(solución de AgNO3) = m(AgI) = 235 g y el AgNO3 necesario para generar 1 mol de AgI también es igual a 1 mol, entonces m(AgNO3) = 170 g. Entonces la fracción de masa de la solución de nitrato de plata agregada es: w (solución de AgNO3) = 170 g÷235 g = 72,3%, por lo que la respuesta es A 2. Método de conservación de elementos Conservación de elementos significa que los tipos y números de cada elemento permanecen sin cambios antes y después de la reacción, y la sustancia. La cantidad y la calidad también permanecen sin cambios. Ejemplo 2 Una mezcla de 8 g de Na2O2, Na2O, Na2CO3 y NaOH reacciona exactamente con 200 g de ácido clorhídrico con una fracción másica del 36,5%. La solución se evapora hasta sequedad. La masa final del sólido obtenido es ( ) A 8. g B 11,7 g C 15,3 g D. Esto no se puede calcular ni analizar. La pregunta implica muchas reacciones. No importa qué sustancia de la mezcla reaccione con el ácido clorhídrico, el soluto en la solución resultante es NaCI. , el sólido final obtenido es NaCI. Pero captando la esencia, podemos establecer una relación basada en la conservación del elemento cloro: NaCI----------------HCI 58,5 36,5 m 200g×36,5℅
La solución es m = 11,7 g Por lo tanto, la respuesta es B. Ejemplo 3. Se introducen 0,8 moles de CO2 en una solución de 1L1 mol/LNaOH. Después de completar la reacción, la relación de las cantidades de CO32- y HCO3- en la solución es. aproximadamente ( ) A 2: 1 B 1: 1 C 1︰2 D 1︰3 Análisis: CO32- y HCO3- en la solución en realidad provienen de los productos de reacción de NaOH y CO2, Na2CO3 y NaHCO3 Dado que tanto NaOH como CO2 reaccionan. completamente, los átomos de carbono en CO32- y HCO3- provienen todos de CO2, y los átomos de sodio en Na2CO3 y NaHCO3 provienen todos de NaOH, por lo que podemos responder basándonos en la conservación de los elementos carbono y sodio: Conservación del elemento sodio: n( Na2CO3)+n(NaHCO3)= 1 mol/L×1L (Ecuación de conservación de carga) Conservación del elemento carbono: n(Na2CO3)+n(NaHCO3)= 0,8 mol Resuelva para obtener n(Na2CO3)=0,2 mol n(NaHCO3). )= 0.6 mol, es decir, n(Na2CO3):n(NaHCO3) =1:3 Por lo tanto, la respuesta es D. 3. Método de conservación de carga El método de conservación de carga es un método simple comúnmente utilizado al calcular la cantidad de sustancias o la cantidad de concentración de sustancias relacionadas con los iones en una solución. Conservación de carga significa que para cualquier sistema eléctricamente neutro, como compuestos, mezclas, soluciones, etc., la suma algebraica de cargas es cero, es decir, el número total de cargas positivas y el número total de cargas negativas son iguales.
Ejemplo 4 Disuelva 13,4 g de una mezcla de KCl y KBr en agua para preparar una solución de 500 ml, pase un exceso de Cl2 y evapore la solución a sequedad después de la reacción para obtener 11,175 g de sólido. Br- sustancias en la solución original La relación entre cantidad y concentración ( ) A 3: 2: 1 B 1: 2: 3 C 1: 3: 2 D2: 3: 1 Análisis Hay muchas formas de resolver esta pregunta, pero como una pregunta de opción múltiple, puedes resolverla desde las opciones. K+, Cl- y Br- en la solución original se pueden conocer a partir de la conservación de la carga: C(K+) = C(Cl-) + C(Br-) Entre las opciones, solo A cumple esta relación. Por lo tanto elige A. Ejemplo 5 Una solución mixta que contiene tres solutos: MgCl2, KCl y Na2SO4. Se sabe que Cl- es 1,5 mol/L, K+ y Na+*** son 1,5 mol/L y Mg2+ es 0,5 mol/L. SO42- La concentración es ( ) A 1 mol/L B 0,5 mol/L C 0,25 mol/L D 0,15 mol/L Análisis Según el principio de conservación de carga, se puede conocer: C(K+)+ C(Na+)+ 2C( Mg2+)= C(Cl-)+ 2C(SO42―) se lleva al valor numérico y la solución es C(SO42―) = 0,5 mol/L. Por lo tanto, la respuesta es C. De lo anterior, puede ser. Se ha visto que el método de conservación aporta mucha comodidad a los cálculos químicos. En la enseñanza de la química en la escuela secundaria, la aplicación del método de conservación a los cálculos químicos ayudará a mejorar la velocidad de resolución de problemas y la capacidad informática de los estudiantes.