高中化學(xué)守恒法解題技巧探究

馮慶學(xué)

(河北省南和縣第一中學(xué) 054400)

一、電子得失守恒法

電子得失守恒法及化合價(jià)收紅包.指的是在某種化學(xué)反應(yīng)之后所生成的化合物中正負(fù)化合價(jià)的總數(shù)相等，利用化合價(jià)守恒法能得知化合物正負(fù)化合價(jià)總數(shù).

例1 (NH4)2SO4在強(qiáng)熱條件下分解，生成NH3、SO2、N2、H2O，反應(yīng)中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為( ).

A. 1∶3 B. 2∶3 C. 1∶1 D. 4∶3

解析(NH4)2SO4在強(qiáng)熱條件下分解，N2是其氧化產(chǎn)物，SO2為還原產(chǎn)物，根據(jù)電子得失守恒原則有3×2↑×x=2↓×y，因此有x∶y=1∶3,所以選A.

二、質(zhì)量守恒法

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是原子間的重新組合，而質(zhì)量守恒就是在化學(xué)反應(yīng)前后每個(gè)物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變.因此，利用質(zhì)量守恒這一定律進(jìn)行解題的方法就是質(zhì)量守恒法.質(zhì)量守恒法在實(shí)際應(yīng)用中非常的廣泛和重要，需要大家認(rèn)真總結(jié)和思考.

例2 將NO2、O2、NH3的混合氣體26.88 L通過稀H2SO4后，溶液質(zhì)量增加45.75 g，氣體體積縮小為2.24 L.將帶火星的木條插入其中，木條不復(fù)燃.則原混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為( ).(氣體均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)

A．40.625 B．42.15 C．38.225 D．42.625

解析將NO2、O2、NH3的混合氣體通過稀H2SO4后，NH3被吸收.

NO2和O2與水接觸會(huì)產(chǎn)生下面所示的反應(yīng)：

生成的NO2跟水再次發(fā)生反應(yīng)：

因?yàn)樯厦娴蘑?、②屬于循環(huán)反應(yīng)，因此可以將反應(yīng)①×2+反應(yīng)②，消去中間的產(chǎn)物NO，從而得出：

如果反應(yīng)④中的O2剩余，那么將把帶火星的木條插進(jìn)去，木條會(huì)復(fù)燃.但是題目中的木條并不復(fù)燃，這表明沒有O2剩余.根據(jù)反應(yīng)③可以知道，剩余的氣體是NO，它的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是2.24 L，質(zhì)量為m(NO).

×30 g/mol =3.0 g

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，混合氣體的質(zhì)量m為：m(總)=45.75 g+3.0 g=48.75 g

混合氣體的物質(zhì)的量為：

摩爾質(zhì)量的數(shù)值和相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)值相等，所以選A.

三、原子守恒法

原子守恒法，就是在化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)量和種類都保持不變，并且每個(gè)元素的原子個(gè)數(shù)也保持不變.因此利用化學(xué)反應(yīng)中原子的這一特性進(jìn)行解決的方法就是原子守恒法.

例3 38.4 mg銅跟適量的濃HNO3反應(yīng)，銅全部作用后，共收集到氣體22.4 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況).反應(yīng)消耗的HNO3物質(zhì)的量可能為( ).

A．1.6×10-3mol B．2.0×10-3mol

C．2.2×10-3mol D．2.4×10-3mol

解法一根據(jù)常規(guī)的方法，首先列出化學(xué)方程式，然后求解.

設(shè)生成的NO2、NO分別為x、y.由題意可知Cu的相對(duì)原子質(zhì)量是64,所以

1 4 2

0.5x2xx

3 8 2

1.5y4yy

解得x=0.9×10-3moly=0.1×10-3mol

在化學(xué)反應(yīng)中所消耗掉的HNO3：2x+4y=2×0.9×10-3mol+4×0.1×10-3mol=2.2×10-3mol,因此選C.

解法二原子守恒法

根據(jù)分析可以知道Cu與HNO3反應(yīng)之后生成了Cu(NO3)2和NOx，在反應(yīng)中HNO3既起到了酸的作用，也起到了氧化劑的作用，因此根據(jù)N原子守恒可得：

Cu - Cu(NO3)2-2HNO3(酸)

1 1 2

NOx- HNO3(氧化劑)

1 1

反應(yīng)中共消耗HNO3：1.2×10-3mol+1×10-3mol=2.2×10-3mol.因此選C.

總之，守恒定律是化學(xué)世界中永遠(yuǎn)不變的一個(gè)主題，守恒法是在守恒定律的基礎(chǔ)上延伸和發(fā)展而來的.守恒法在化學(xué)解題中有著重要的處理依據(jù)，能夠有效提高解題效率，節(jié)約時(shí)間.本文通過以上對(duì)高中化學(xué)解題法中守恒法的集中應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行分析，希望能夠?yàn)楦咧袑W(xué)生提供有效的理論指導(dǎo)，從而提高解題效率，靈活地運(yùn)用守恒法，為高考奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).