守恒思想在解題中的應用

周鴻艷 郭延輝

守恒法是中學化學計算中一種常用的、重要的方法和技巧，根據題意找出一種或幾種一變量建立關系式，從而簡化解題過程，達到快速解題的目的。

1.質量守恒法：質量守恒主要包括兩項內容：（1）化學反應前后總質量不變，（2）化學反應前后某原子或原子團的質量不變。

例1：將20 gM物質，5 gN物質，9 gP物質混合加熱發生化學反應，經充分反應后的混合物中含5gM物質，20 gP物質，還含有一種新物質Q，若M、N、P、Q的相對分子質量分別為30、20、44、18，它們之間發生反應的化學方程式是（ ）

A.M+N=P+Q B.M+2N=2P+Q

C.2M+N=2P+Q D.2M+N=P+2Q

解析：根據質量守恒定律可知參加反應物質的質量，m（M）為15 g，生成物的質量m（N）為5 g；m（P）為11 g，m（Q）為9 g。化學方程式中各物質的系數之比為■∶■∶■∶■=2∶1∶1∶2。所以本題答案是D。

2.得失電子守恒法：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。

例2：某強氧化劑XO（OH）2+被亞硫酸鈉還原到較低價態，如果還原24個XO（OH）2+離子到較低價態，需用含60個SO32-離子的溶液，那么X元素的最終價態為 。

解析：設XO（OH）2+被原到a價，則由電子守恒24個XO（OH）+2共降24（5-a），60個SO2-3應變為SO2-4時升高60×2，那么24（5-a）=60×2a=0。即X元素的最終價態為0。

3.物料守恒法：電解質溶液中某一組分的原始濃度等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。實質上是元素守恒。

例3：0.1 mol/LNaHCO3（溶液）中有關粒子溶液（mol/L）的關系式，正確的是（ ）

A.C（Na+）>C（HCO3-）>C（CO32-）>C（H+）>C（OH-）

B.C（Na+）+C（H+）=C（HCO3-）+C（CO32-）+C（OH-）

C.C（Na+）+C（H+）=C（HCO3-）+2C（CO32-）+C（OH-）

D.C（Na+）=C（HCO3-）+C（CO32-）+C（H2CO3）

解析：NaHCO3（溶液）中存在水解平衡：HCO3-+H2O？葑OH-+H2CO3和電離平衡：HCO3-？葑H++CO32-。根據電荷守恒，知C選項正確，B選項錯誤；根據NaHCO3（溶液）中，n（Na）=n（C），而C元素存在于HCO3-、CO32-、H2CO3中，D選項正確；NaHCO3（溶液）顯堿性，C（OH-）>C（H+），故A選項錯誤。本題答案是CD。

參考文獻：

李雪峰.優化高中數學解題教學“三策略”.數理化解題研究，2012-02-20.

作者簡介：周鴻艷，女，1978年7月出生，本科，就職學校：黑龍江省哈爾濱市賓縣第三中學，研究方向：化學教學。郭延輝，男，1970年2月出生，本科，就職學校：黑龍江省哈爾濱市賓縣第三中學，研究方向：化學教學。

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