創新運用守恒法，巧解復雜化學計算題

王加文

摘 要：守恒是化學學科魅力所在。高中階段學生學習了三大守恒：原子守恒，得失電子守恒，電荷守恒。如能將三者融合在一起，大膽創新，會使復雜的計算變得很簡單。

關鍵詞：守恒法；創新；化學計算題

典型習題呈現與解法賞析：

例1.將7.04gCu與一定濃度的硝酸反應，Cu完全反應，如果溶液中NO3-減少0.2mol，則H+減少（ ）

A.0.4mol B.0.8mol C.0.42mol D.0.48mol

解析：1.傳統解法：若為稀硝酸，全部生成NO則3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，由比例關系可得，H+減少0.8mol，選A；若為濃硝酸，全部生成NO2則Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，由比例關系可得H+減少0.4 mol，選B；若同時生成NO和NO2，則C，D均有可能，無法確定那個選項。

2.創新加守恒解法：不拘泥于化學方程式，分析反應物和生成物

Cu+H++NO3-→Cu2++NO↑+NO2↑+H2O，反應前后必然滿足電荷守恒，則n（H+）×1+n（NO3-）×（-1）=n（Cu2+）×2，銅完全反應，所以溶液中Cu2+為0.11 mol，可求出n（H+）為0.42mol。

例2.部分氧化的鐵銅合金樣品（氧化產物為Fe2O3、CuO）共

5.76 g，經如下處理：

下列說法正確的是（ ）

A.濾液A中的陽離子為Fe3+、Fe2+、H+

B.樣品中Fe單質的質量為2.24g

C.樣品中CuO的質量為4.0g

D.V=448ml

解析：濾液A中無Cu2+，因硫酸過量，濾渣3.2 g均為銅，濾液中無Fe3+；若樣品中CuO的質量為4.0 g，含銅元素3.2 g，樣品中無銅單質與條件不符；濾液A經過一系列處理所得3.2 g固體為

Fe2O3，可求出鐵元素質量為2.24 g，若鐵單質為2.24g，則無Fe2O3與條件不符。D選項，創新運用守恒方法思路如下：Fe+Fe2O3+CuO+Cu+H+→Fe2++H2↑+Cu+H2O；由電荷守恒可得，n（H+）×1=n（Fe2+）×2，濾液A中Fe2+的物質的量為0.04mol，所以參與反應的H+為0.08 mol。生成物水中的氧全部來自于樣品中，m（O）=5.76-m（Fe）-m（Cu）=0.32 g，所以n（H2O）=n（O）=0.02 mol，由氫原子守恒可得：n（H+）=2n（H2）+2n（H2O），即0.08=2n（H2）+2×0.02，n（H2）=0.02 mol，標況下體積448 ml。

編輯 王團蘭