例1：我國第一部《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》于2003年3月1日起實(shí)施，其中規(guī)定室內(nèi)空氣中甲醛(HCHO)含量不得超過0.1mg/m3。甲醛的含量可根據(jù)下列反應(yīng)測(cè)定;

4KMnO4+5HCHO+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O

現(xiàn)取某裝修后的室內(nèi)空氣樣品500mL，用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.58×10-8(0.00000158%)的高錳酸鉀溶液(其中加入適量的硫酸溶液)300g，與其中的甲醛恰好完全反應(yīng)。

(1)求500mL該空氣中甲醛的質(zhì)量。

(2)通過計(jì)算說明，該居室內(nèi)空氣中甲醛含量是否符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

解：(1)設(shè)500mL該空氣中甲醛的質(zhì)量為x,反應(yīng)掉的高錳酸鉀的質(zhì)量為：

300×103mg×1.58×10-8=4.74×10-3mg

4KMnO4+5HCHO+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O

4×1585×30

4.74×10-3mgx

(2)

因?yàn)?.25mg/m3大于0.1mg/m3，所以超過了國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

答：500mL該空氣中甲醛的質(zhì)量1.125×10-3mg.

因?yàn)?.25mg/m3大于0.1mg/m3，該居室內(nèi)空氣中甲醛含量不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

聯(lián)系實(shí)際：剛裝修完的房子，可以采用什么方法除去裝修材料釋放出來的甲醛?你還有沒有其他的方法?

例2：煤是重要的化工原料，用煤作燃料，不僅是極大的浪費(fèi)，而且因煙煤中含有硫的化合物(FeS2)，燃燒時(shí)生成二氧化硫氣體造成環(huán)境污染。

設(shè)某具有30萬戶人口的中等城市，每戶每天燒煤5kg，這種煤中含F(xiàn)eS25%，燃燒時(shí)，設(shè)有90%的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，被排放到大氣之中。

硫鐵礦燃燒時(shí)的反應(yīng)方程式如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，問：(1)燃燒1t煤，可產(chǎn)生多少千克二氧化硫?

(2)該中等城市如果全部以煤做燃料，每年將有多少噸二氧化硫排放到大氣中?

解析：此題若采用根據(jù)化學(xué)方程式的常規(guī)計(jì)算，非常繁瑣。但如果運(yùn)用元素守恒的思想來解題，則簡(jiǎn)潔明了。不管經(jīng)歷了多少步反應(yīng)，總之，90%的硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫，只要求出二氧化硫中硫元素的質(zhì)量，即可求出二氧化硫的質(zhì)量。而這些硫元素全部來自FeS2。所以最終歸結(jié)到求FeS2的質(zhì)量。

隨堂反饋

1.醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出的熱量均勻、穩(wěn)定，使患處保持濕熱狀態(tài)，則56g鐵粉完全氧化需要消耗氧氣的質(zhì)量是()

A.16gB.24gC.21gD.32g

2.1998年6月3日國家環(huán)保總局公布的《1997年中國環(huán)境狀況公報(bào)》指出，我國空氣污染仍以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵，1997年我國向大氣中排放的二氧化硫的總量為2346t，產(chǎn)生這些二氧化硫相當(dāng)于燃燒了t硫，排放到空氣中的二氧化硫隨著雨水降落到地面，就形成了酸雨。酸雨的主要成份之一是亞硫酸(H2SO3)，寫出二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸的化學(xué)方程式。

火眼金睛

1.根據(jù)質(zhì)量守恒定律及2Mg+O2=2MgO的反應(yīng)方程式，下列各組數(shù)據(jù)正確的是()

A.鎂的質(zhì)量2g，氧氣質(zhì)量3g，氧化鎂質(zhì)量5g

B.鎂持質(zhì)量3g，氧氣質(zhì)量2g，氧化鎂質(zhì)量5g

C.鎂的質(zhì)量1g，氧氣質(zhì)量4g，氧化鎂質(zhì)量5g

D.鎂的質(zhì)量4g，氧氣質(zhì)量1g，氧化鎂質(zhì)量5g

2.在反應(yīng)2X+Y==2Z中，已知Y的相對(duì)分子質(zhì)量為32，Z的相對(duì)分子質(zhì)量為80，則X的相對(duì)分子質(zhì)量為()

A.24B.48C.64D.128

3.鎂在空氣中燃燒反應(yīng)如下：2Mg+O2====2MgO3M+N2==Mg3N2，已知24g鎂在純氧氣中燃燒可得40g產(chǎn)物，則24g鎂在空氣中燃燒可得產(chǎn)物的質(zhì)量是()

A.等于40gB.小于40gC.大于40gD.無法確定

4.某二價(jià)金屬13g投入足量的稀硫酸中，生成0.4g氫氣，該金屬的相對(duì)原子質(zhì)量是()

A.13B.26C.52D.65

5.將23g鈉、24g鎂分別投入等質(zhì)量的足量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后得到的溶液質(zhì)量為ag和bg，則a與b的關(guān)系是()

A.a=bB.abD.無法判斷

計(jì)算小擂臺(tái)

6.在實(shí)驗(yàn)室里電解1.8g水，問要標(biāo)準(zhǔn)狀況下可制得氫氣多少升?(標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為0.0899g/L)

7.有一種含水的過氧化氫樣品10g，在二氧化錳的催化作用下，完全分解得到3.2g氧氣，試求該樣品中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

8.A、B、C三種物質(zhì)各15g,在一定條件下充分反應(yīng)后只生成30gD，若再向殘留物中加入10gA，繼續(xù)充分反應(yīng)后，只有C有剩余，則

(1)第一次反應(yīng)停止后，殘留物中Ag,Bg，Cg;

(2)第二次反應(yīng)中，消耗Ag,消耗Bg,剩余Cg;

(3)該反應(yīng)中A、B、C三種物質(zhì)的質(zhì)量比為。

課外閱讀

元素守恒在化學(xué)計(jì)算中的妙用

初中化學(xué)存在著廣泛的守恒關(guān)系。化學(xué)反應(yīng)前后，元素的質(zhì)量、種類不變，原子的種類、質(zhì)量、個(gè)數(shù)不變，這就從“宏觀”和“微觀”兩個(gè)不同的角度說明了質(zhì)量守恒定律。

在應(yīng)用守恒思想解題時(shí)，要注意巧妙地選擇兩狀態(tài)中總值不變的物理量建立等式，不糾纏中間過程，只考慮始終狀態(tài)，實(shí)際上是整體思維的思想在化學(xué)中的應(yīng)用。

例題：某化合物完全燃燒，需要4.8g氧氣，同時(shí)只生成4.4g二氧化碳和2.7g水，則該化合物中()

A.只含碳、氫元素B.只含碳、氧元素

C.含碳、氫、氧元素D.無法確定

解析：從反應(yīng)后生成的二氧化碳和水可看出，該化合物中一定含有C、H元素(因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變);由二氧化碳和水中氧元素的質(zhì)量與該化合物完全燃燒所需氧氣的質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，可判斷化合物組成中是否含有氧元素(化學(xué)反應(yīng)前后，元素的質(zhì)量不變)。

中考鏈接

[鄭州]將16g硫在給定量的氧氣中燃燒，有如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)Ⅰ

實(shí)驗(yàn)Ⅱ

實(shí)驗(yàn)Ⅲ

給定氧氣的質(zhì)量

1.5g

16g

20g

生成二氧化硫質(zhì)量

3.0g

32g

32g

分析數(shù)據(jù)回答：

(1)在三次實(shí)驗(yàn)中，第次恰好完全反應(yīng);

(2)在第次實(shí)驗(yàn)中氧氣有剩余，剩余g;

(3)第次實(shí)驗(yàn)中硫有剩余，剩余g。

分析：在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，16g硫在1.5g氧氣中燃燒生成了3.0g二氧化碳。由數(shù)據(jù)16g+1.5g≠3.0g，可知：此反應(yīng)不是恰好完全反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)Ⅱ，16g硫在16g氧氣中燃燒生成了二氧化硫，由數(shù)據(jù)16g+16g=32g可知，實(shí)驗(yàn)Ⅱ是恰好完全反應(yīng)的。并且參加反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量比是S:O2:SO2=1:1:2。實(shí)驗(yàn)Ⅰ硫和氧氣的質(zhì)量比大于1:1。說明反應(yīng)物有剩余，剩余的質(zhì)量為16g-1.5g=14.5g。實(shí)驗(yàn)Ⅲ,16g硫在20g氧氣中燃燒生成了32g二氧化硫由數(shù)據(jù)16g+20g≠36g;說明反應(yīng)并沒有反應(yīng)完全。實(shí)驗(yàn)Ⅲ中硫和氧氣的質(zhì)量比小于1:1，說明氧氣有剩余，剩余質(zhì)量為20g-16g=4g。

答案：(1)Ⅱ(2)Ⅲ4g(3)Ⅰ14.5g

[河南]“法輪功”邪教組織頭目李洪志說，他發(fā)功能是鋁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成銅和金，使鋁分子變成銅分子和金分子。請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)，指出這種說法違反科學(xué)之處。

分析：從化學(xué)反應(yīng)規(guī)律來講，這種說法違反了質(zhì)量守恒定律，因?yàn)楦鶕?jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后的原子種類(元素種類)不能發(fā)生變化，所以鋁元素不能通過化學(xué)反應(yīng)變成銅元素和金元素。從物質(zhì)構(gòu)成角度來講，由于金屬單質(zhì)是由原子直接構(gòu)成的。所以不存在“鋁分子、銅分子、金分子”只有“鋁原子、銅原子和金原子”。

答案：有兩處錯(cuò)誤：(1)“鋁變成銅、金”違反了質(zhì)量守恒定律，因?yàn)楦鶕?jù)質(zhì)量守定律，化學(xué)反應(yīng)前后的元素的種類是不變的。(2)“鋁分子、銅分子、金分子”的說法是因?yàn)椴欢媒饘賳钨|(zhì)是由原子直接構(gòu)成的，根本不存在所謂的金屬分子。