守恒法在高中化學(xué)解題的應(yīng)用

王奧

摘要：化學(xué)在高考中占據(jù)一定的分量，而守恒法又是化學(xué)中非常重要的方面。守恒法常常可以用在化學(xué)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(xué)解題中的應(yīng)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(xué)們認(rèn)識到解題法在高中化學(xué)中怎么才可以運用的更好。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；守恒法；應(yīng)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。化學(xué)反應(yīng)多種多樣，化學(xué)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(xué)反應(yīng)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(xué)解題時少走很多彎路。高中化學(xué)中主要有得失電子守恒，質(zhì)量守恒，電荷守恒。在如今的學(xué)習(xí)中，我們不僅僅要能掌握基礎(chǔ)知識，還要提高自己的邏輯思維能力。因此，怎么將化學(xué)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(xué)習(xí)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(yīng)。A變成了20g，B沒有了，C有了20g，同時還有了D的產(chǎn)生。現(xiàn)在希望求出反應(yīng)過程中，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物時間少的，而生成物是增加的，通過這條關(guān)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(yīng)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(xué)反應(yīng)方程式，找到反應(yīng)的等量關(guān)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(guān)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(yīng)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(yīng)過程有點復(fù)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(yīng)之前的電子數(shù)，反應(yīng)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(yīng)，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(shè)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(xué)反應(yīng)過程中，元素不會消失，它只會以另一種方式存在[2]。反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，殘余的酸再用10g 30.9%的NaOH溶液恰好完全中和。將反應(yīng)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(yīng)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(yīng)，就是為了把我們繞到設(shè)置的陷阱里，首先給我們造成這道題好復(fù)雜的假象，讓我們沒有思路。其實這道題目只要利用反應(yīng)前后Cl元素守恒，反應(yīng)前只有HCl中有氯元素，反應(yīng)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(xué)題目時，要能仔細閱讀題目，從中抽離出相關(guān)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(guān)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(dǎo)，要在千變?nèi)f化中尋找不變。化學(xué)反應(yīng)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(xué)解題中的應(yīng)用分析[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（18）：51.

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