守恒法在2012年高考化學解題中的應用

王海霞

摘要：結合典型試題分析守恒法在2012年高考解題中的應用，從而對高考備考提出適當的復習策略。

關鍵詞：守恒法；解析；應用

中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）09-0274-02

縱觀2012年高考化學題的考察，對解題思路和方法越來越注重。守恒法是化學中應用較廣的一種方法，包括原子守恒法、得失電子守恒和電荷守恒等。在解題中靈活應用守恒法，常常使復雜的問題簡單化，技巧化，既可以提高解題的速度，又可以提高解題的準確度，收到事半功倍的效果。現針對此問題，結合典型試題分析守恒法在2012年高考解題中的應用。

一、原子守恒（質量守恒）的應用

例1：（2012四川理綜）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質完全反應，生成NO和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質量為39.2g。下列有關說法不正確的是（？搖 ）

A.Cu與Cu2O的物質的量之比為2：1

B.硝酸的物質的量濃度為2.6mol/L

C.產生的NO在標準狀況下的體積為4.48L

D.Cu、Cu2O與硝酸反應后剩余HNO3為0.2mol

【解析】：設27.2gCu和Cu2O的混合物中Cu為xmol，Cu2O為ymol，依據題意列出如下方程式：xmol×64g/mol+ymol×144g/mol=27.2gxmol+2ymol=39.2g/98mol（銅元素守恒）解得：x=0.2mol，y=0.1mol，則A選項正確利用氧化還原反應中電子得失守恒可以求出：n（NO）=[n（Cu）×2+n（Cu2O）×2]/3=0.2mol，則C選項正確因為反應后溶液中溶質只有NaNO3，根據Na元素和N元素守恒n（NaNO3）=1mol，所以加入硝酸的物質的量為1mol+0.2mol=1.2mol，所以原硝酸的濃度為1.2mol/0.5L=2.4mol/L，則B選項錯誤，剩余硝酸物質的量利用N元素守恒；n（NaNO3）剩=n（NaNO3）總-2n[Cu（NO3）2]-n（NO）=1.2mol-2×0.4mol-0.2mol=0.2mol，化學反應是原子間分化和組合的過程，化學反應前后原子的種類不會改變，原子的數目也沒有增減，這種方法叫原子守恒法。原子守恒即系列反應中某原子（或原子團）個數（或物質的量）不變。以此為基礎可求出與該原子（或原子團）相關連的某些物質的數量（如質量）。

二、電荷守恒的應用

例2：（2012江蘇單科，15）15.25℃時，有c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol·L-1的一組醋酸、醋酸鈉混合溶液，溶液中c（CH3COOH）、c（CH3COO-）與pH的關系如圖所示。下列有關溶液中離子濃度關系的敘述正確的是（？搖）。

A.pH=5.5的溶液中：c（CH3COOH）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（OH-）；

B.W點所表示的溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）；

C.pH=3.5的溶液中：c（Na+）+c（H+）-c（OH-）+c（CH3COOH）=0.1mol·L-1；

D.向W點所表示的1.0L溶液中通入0.05mol HCl氣體（溶液體積變化可忽略）：c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）。

解析：由圖示可知，PH=4.75時，c（CH3COOH）=（CH3COO-），若PH由4.75～5.5，溶液酸性減弱，即

c（CH3COOH）

c（CH3COOH）=（CH3COO-），故B項正確；PH=3.5的溶液中存在的離子還是c（Na+）、c（H+）、c（CH3COO-）、c（OH-），依據電荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），即c（Na+）+

c（H+）-c（OH-）=c（CH3COO-），再依據質量守恒

c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol·L-1，C項正確；向W點所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl氣體后，溶液為0.1mol·L-1的CH3COOH和0.05mol·L-1的NaCl的混合溶液，根據電荷守恒，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）+

c（cl-），c（Na+）=c（cl-），故c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），而

c（CH3COOH）≠C（CH3COO-），D項錯誤，電荷守恒即對任一電中性的體系，如化合物、混和物、溶液、膠體等，電荷的代數和為零，即正電荷總數和負電荷總數相等，要注意離子所帶電荷數。

三、電子得失守恒（或化合價升降守恒法）的應用

例3：（2012年海南化學，6）將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MO2+溶液中，恰好完全反應，則還原產物可能是（？搖）。

【解析】：依據題目信息，n（Zn）=0.195g/65（g/mol）=0.003mol、n（MO2+）=0.100mol/L×0.020L=0.002mol.恰好完全反應時Zn～Zn2+，0.003molZn可失電子0.006mol。氧化還原反應中得失電子守恒，若M化合價由+5變為x，則（5-x）×0.002=0.006，可得x=+2，因此答案是B。

電子得失守恒法即化學反應中（或系列化學反應中）氧化劑所得電子總數等于還原劑所失電子總數，無論是自發進行的氧化—還原反應還是原電池或電解池均如此。綜述：守恒法的選取，在進行解題時，如何選擇并應用上述方法對于正確快速地解答題目十分關鍵。首先必須明確每一種守恒法的特點，然后挖掘題目中存在的守恒關系，最后巧妙地選取方法，正確地解答題目。

1.在溶液中存在著離子的電荷守恒。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中離子的物質的量或物質的量濃度等問題可考慮電荷守恒法。

2.在氧化還原反應中存在著得失電子守恒。因此涉及到氧化還原反應中氧化劑、還原劑得失電子及反應前后化合價等問題可考慮得失電子守恒法。

3.在某些復雜多步的化學反應中，某些元素的質量或濃度等沒有發生變化。因此涉及到多步復雜的化學過程的問題可考慮原子守恒法。

4.在一個具體的化學反應中，由于反應前后質量不變，因此涉及到與質量有關的問題可考慮質量守恒法。

守恒法是高考中常考常用的一種解題方法。恰當地運用守恒法，對提高解題速度和破解高考難題都有很大的幫助，值得我們探究。