解題如何另辟蹊徑

王棟樑

【摘要】守恒法就是以某種量守恒作為依據，尋找某種恒等關系解題的基本思路，其特點是可以避免某些繁瑣的中間過程，只關注始態和終態，提高解題速度和準確性。

【關鍵詞】守恒法 應用分類 快速解題

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）06-0157-02

一、守恒法研究的理論和思路：守恒是指某種特定的量固定不變。而“守恒法”就是利用物質變化過程中某一特定量固定不變來解決問題，其特點是只關注始態和終態，尋找變化前后特有的守恒因素，以守恒思想構建起不變的基本單位，它可以是宏觀的物質、質量，也可以是微觀的原子、離子、電子、電荷、原子團甚至還可以是不同基團之間的等效關系，通過快速建立等式關系，巧妙作答，可節省做題時間，能提高解題速度和準確率。

二、守恒法研究的方法和對象：守恒法主要可分為質量守恒（物料守恒）、電子守恒、電荷守恒三種方法，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.質量守恒法：在化學反應中，各元素質量反應前后相等即質量守恒。特定守恒要素：質量，可以衍生至某種微粒的個數或者物質的量守恒。因此，涉及到與質量有關的問題；推斷反應物或生成物的種類、推斷反應物或生成物的化學式等問題可考慮質量守恒法。

【例1】 （2010全國卷1）一定條件下磷與干燥氯氣反應，若0.25g磷消耗掉314mL氯氣（標準狀況），則產物中PCl3與PCl5的物質的量之比接近于（ ）

A.1：2 B.2：3 C.3：1 D.5：3

【分析】此題如按化學方程式解比較繁瑣，運用元素物質的量守恒即可解得。設n（PCl3）=x mol， n（PCl5）=y mol，由P元素守恒有：x+y=0.25/31≈0.008……①；由Cl元素守恒有3x+5y=（0.314×2）/22.4≈0.028……②，聯立之可解得：x=0.006，y=0.002。故選C。

2.電子守恒法：氧化還原反應中，氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數，即得失電子守恒。特定守恒要素：電子。因此氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的有關計算；求元素的化合價；配平氧化還原反應方程式；原電池和電解過程中電極產物的有關計算等可考慮電子守恒法。

【例2】（09全國卷Ⅱ6）物質的量之比為2：5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產物為N2O，反應結束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質的量之比是（ ）

A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5

【分析】設2molZn參與反應，因Zn無剩余，則最終生成了2molZn（NO3）2，其中含有4molNO3-，沒沒有參與氧化還原反應的HNO3則為4mol，反應中Zn0→Zn+2， N+5→N+1根據得失電子守恒有：2×n（Zn）= （5-1）×n（HNO3），則n（HNO3）=1mol，即有1molHNO3被還原。故選A。

3.電荷守恒法：電荷守恒一般是指在電解質溶液中陽離子所帶正電荷總數與陰離子所帶負電荷總數相等，溶液呈電中性。特定守恒要素：電荷。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以及離子反應等相關問題可考慮電荷守恒法。

【例3】（06全國理綜I 13）由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其pH=1，C（Al3+）=0.4mol/l，C（SO42-）=0.8mol/l，則C（K+）為 （ ）

A.0.15 mol/l B.0.2 mol/l C.0.3 mol/l D.0.4 mol/l

【分析】由溶液中電荷守恒得：C（H+）+3C（Al3+）+C（K+）=2C（SO42-）解得：C（K+）=0.3 mol/l， 故選C。

【例4】（2009全國高考理綜卷I第I卷第7題）將15 mL 2 mol/l Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol/lMCln溶液中，恰好將溶液中的Mn+離子完全沉淀為碳酸鹽，則MCln中n值是（ ）

A.4 B.3 C.2 D.1

【分析】本題中題干信息給出“恰好將溶液中的Mn+離子完全沉淀為碳酸鹽”，所得溶液為NaCl，由電荷守恒可知，溶液中Na+與Cl-的物質的量相等，即：n（Na+）=n（Cl-）

0.015 L×2 mol/L×2=0.040 L×0.5 mol/L×n， n=3。故選B。

三、守恒法在實際應用中的注意點：

守恒思想貫穿著中學化學始終，它既可使繁亂的問題化難為易，又可使復雜的計算化繁為簡，從而快速準確地解答題目。但在使用中，一道題中往往會用到多種守恒關系，由于對題意理解不清、條件分析不透，也時常出現濫用守恒的現象，故正確把握守恒原理，學會守恒方法，解題關鍵是尋找守恒關系，列數學方程式求未知數。