守恒法在高中化學解題的應用

王奧

摘要：化學在高考中占據(jù)一定的分量，而守恒法又是化學中非常重要的方面。守恒法常?？梢杂迷诨瘜W計算題中，可以為我們做題時節(jié)省大量的時間，同時也能幫助我們提高自信心。選擇題中如果用了守恒法，也將會大大提高做題效率。因此，掌握守恒法在化學解題中的應用就顯得特別重要。本篇文章，通過幾點簡單的介紹，希望可以幫助同學們認識到解題法在高中化學中怎么才可以運用的更好。

關鍵詞：高中化學；守恒法；應用

守恒法，最簡單的字面理解就是，過程發(fā)生的前后它是不變的。我們生活的世界是存在一定規(guī)律性的，而守恒法就是其中的一種規(guī)律?；瘜W反應多種多樣，化學世界看似千變?nèi)f化的，其實是遵循一些規(guī)律的，是一個守恒的過程，只是化學反應是一個微觀的過程[1]，我們不能直觀的感受到。所以如果我們從中可以找到這些不變的量，我相信一定可以幫助我們化學解題時少走很多彎路。高中化學中主要有得失電子守恒，質(zhì)量守恒，電荷守恒。在如今的學習中，我們不僅僅要能掌握基礎知識，還要提高自己的邏輯思維能力。因此，怎么將化學中很抽象的問題，變得更加直觀，減少運算的量，解題的時候更加方便，是我們迫切希望學習到的。

一、質(zhì)量守恒

例如在一個容器中有A、B、C、三種物質(zhì)，A有30g，B有15g，C有10g，現(xiàn)在對其加熱，他們之間發(fā)生了反應。A變成了20g，B沒有了，C有了20g，同時還有了D的產(chǎn)生?，F(xiàn)在希望求出反應過程中，反應物與生成物之間的比值。如果我們不知道質(zhì)量守恒，會覺得無從下手，運用傳統(tǒng)方法來解答時，我們常常會把自己繞進去，解答不出正確答案，即使有了思路，在解題的時候計算過程中也會出錯。如果我們能掌握質(zhì)量守恒，很快就可以發(fā)現(xiàn)，反應后，A的質(zhì)量減少了，B的質(zhì)量也減少了，C增加了，同時新物質(zhì)D的出現(xiàn)，也是屬于增加了。因此，反應物時間少的，而生成物是增加的，通過這條關系，我們很快就可以定位了。

二、電子守恒

有失去電子的就有得到電子的，特別是在氧化還原的反應中，這種思維在解題中可以讓我們思路更加清晰。根據(jù)這種思維，我們可以寫出很多化學反應方程式，找到反應的等量關系式，然后列出方程組，解出未知數(shù)。

例1：對于在0.1 mol/L的Na2CO3溶液中，下列兩項正確的是（ ）

A. c（Na+）+ c（H+）=2c（CO32-）+1 c（HCO3-）+c（OH-）

B. c（Na+）+ c（OH-）=2c（CO32-）+ c（HCO3-）+ c（H+）

答案：A

解析：在電解質(zhì)溶液中，不管離子有多少種，溶液永遠為電中性，也就是說電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶的正電荷數(shù)與所有陰離子所帶的負電荷數(shù)相等。而根據(jù)電荷守恒，我們可知A為正確選項，如果不能熟練運用電荷守恒，那么這一類電荷守恒題做起來比較麻煩，而一旦掌握，有很多離子關系能很快看出，便于進一步解題。

例2：14g銅銀合金與一定量某濃度的硝酸完全反應后，將放出的氣體與0.05molO2混合通入水中，恰好全部被水吸收，則合金中銅的質(zhì)量為___。

解析：如果不知道電子守恒，那1么我們會覺得給的已知條件太少，不夠解題用。甚至覺得反應過程有點復雜。但是如果我們想到用電子守恒就會簡單很多，我們只需要考慮開始反應之前的電子數(shù)，反應后的電子數(shù)。而這些電子又是由哪些物質(zhì)提供的，有了這種思路，再去解題。我們可以找到生成的NO或NO2與氧氣反應，氧氣每1mol得電子4mol。0價氧原子變?yōu)? 2價氧原子，每個氧分子有兩個氧原子。根據(jù)電子守恒，有 n（Cu）×2+n（Ag）×1=0.05×4。

設Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x、y

則：根據(jù)質(zhì)量列方程：x×64g/mol+y×108g/mol=14g

根據(jù)電子守恒列方程：2x+1×y=0.05mol×4 解得：x=0.05mol；y=0.1mol

所以：m（Cu）=0.05mol×64g/mol=3.2g。

三、元素守恒

在化學反應過程中，元素不會消失，它只會以另一種方式存在[2]。反應前后元素種類，質(zhì)量不會變化。其實更多利用原子守恒，即反應前后原子種類、數(shù)目、質(zhì)量不再變化。

例1：有一在空氣中暴露過的NaOH固體，經(jīng)分析知其含水7.65%，含Na2CO3 4.32%，其余是NaOH。若將此樣品1g放入100g 3.65%的稀鹽酸中充分反應，殘余的酸再用10g 30.9%的NaOH溶液恰好完全中和。將反應后的溶液蒸干，得到固體的質(zhì)量是（ ）。

A.5.85g B.4.52g C.2.62g D.1.33g

答案：A

解析：這類型的題目會給我們提供幾個反應過程，如果只是順著題意，一點點去解，一步一步的去解答，不但給解題造成了困難，還浪費了大量的時間。題目中的多次反應，就是為了把我們繞到設置的陷阱里，首先給我們造成這道題好復雜的假象，讓我們沒有思路。其實這道題目只要利用反應前后Cl元素守恒，反應前只有HCl中有氯元素，反應后只有NaCl中有氯元素，HCl質(zhì)量為3.65g，1HCl～1Cl～1NaCl，所以氯化鈉質(zhì)量為5.85g。

結(jié)語

我們再解決化學題目時，要能仔細閱讀題目，從中抽離出相關的守恒定律。在遇到一些相似的題型時，考慮一下自己掌握的相關守恒法的內(nèi)容，是否可以用在這道題目中。不要被題目所誤導，要在千變?nèi)f化中尋找不變?；瘜W反應中的物質(zhì)是不會憑空消失的，它是一種向另一種的轉(zhuǎn)化。我們要把握好主干，這樣在解題中我們才會抓住主要矛盾，看透題目的本質(zhì)。

參考文獻：

[1]劉霞.守恒法在高中化學解題中的應用分析[J].中學化學教學參考，2016（18）：51.

[2]顏如傳.守恒法在高中化學解題中的應用分析[J].成功（教育），2012（20）：91.