高中化學解題中守恒法的應用與解題思路

王佩文

【摘要】守恒法是高中化學計算中一種常見的解題方法，守恒法的解題方式能讓化學的內在關系更加簡潔展現出來，化繁為簡，解題中不需要考慮特別多的反應過程，解答問題的時候，可以大量節省時間，提高解決問題的時間和正確率，因而在化學解題中廣泛應用。本文主要探討化學解題中得失電子守恒、質量守恒、電荷守恒、物料守恒的應用和解答思路。

【關鍵詞】高中化學 解題思路 守恒法

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）09-0247-02

高中化學中的守恒法，就是指在化學反應中，化學物質在反應前和反應后是不變的，我們解題的時候就根據這個不變的量，用這個不變的量來解題，這種方法就叫守恒法。守恒法是解決化學題目中最常見也是最典型的解題方法。常見的化學解題中常用的守恒法有：得失電子守恒、質量守恒、電荷守恒、物料守恒。

一、質量守恒

在化學反應中，參加反應的反應物的總質量等于反應后生成物的總質量，反應前后質量不變。根據質量相等的原理，在解題的過程中進行計算或者推算，主要有反應過程中，化學元素的質量守恒、反應物總質量和生成物總質量的守恒、可逆反應中反應過程中總質量反應；結晶溶質總質量的守恒。比如把4.2g平均相對分子質量的14.4一氧化碳和氫氣的混合體，然后加入氧氣，讓他們充分然后，再加入固體NA2O2，問題是，請問這個容器中固體增加了多少？根據我們化學反應公式，當一氧化碳和氧氣反應后會得到二氧化碳，二氧化碳和氧化鈉發生反應后會生成碳酸鈉和氧氣，氫氣和氧氣在一起反應后會生成水，水與氧化鈉反應和會生成氫氧化鈉，所以這道題目的關鍵是無論加入多少的氧氣，只要經過充分的燃燒，最后都會經過氧化鈉釋放出來，物質的總量不會發生變化，所以容器中的固體的質量不會發生變化。

二、原子守恒

在一些復雜多變的化學反應過程中。雖然化學物質發生了變化，但是里面的一些物質原子的總量和以及溶液的濃度卻沒有發生什么變化，這個就是原子的守恒。例如：在2L1mol/L氫氧化鈉溶液中加入0.8mol二氧化碳，等到這兩種化學元素充分反應以后，容器中的碳酸氫鈉和碳酸鈉的質量比是多少？根據題目的要求，我們首先應該將兩個化學元素的反應方程式寫出來：NaOH+ CO2=H2O+Na2CO3，當CO2和NaOH產生化學反應以后產生Na2CO3，它還會CO2繼續反應，成生Na2CO3，也就是我們常常說的小蘇打，純堿。Na2CO3是強電解質，它的密度為是532g/cm3，容易溶于水，熔點比較高，達到了851℃，具有鹽的特性，在空氣中容易氧化。當Na2CO3與 H2O 還有空氣CO2產生化學公式是Na2CO3+ H2O + CO2=2NaHCO3，還要考慮到它鹽的反應，Na2CO3+ H2O + CO2= 2NaHCO3，以及它的特點，這道題目就變得很復雜。但是我們根據質量守恒定律，氫氧化鈉與二氧化碳發生化學反應以后，它的原子數量和種類不會發生改變，所以我們只要考慮化學反應中，鈉元素與碳元素的守恒。我們可以將碳酸氫鈉與碳酸鈉物質量設為A、B，碳原子的守恒定律是A+B=0.8mol，鈉原子的反應守恒定律是A2+B=1mol，根據這兩個等式，我們就可以算出A=0.6mol，B=0.2mol，0.6與0.2的比值是3：1，這樣很容易就將題目解答出來。

三、電子守恒

在高中化學學習中，氧化還原占據非常重要的位置，它幾乎貫穿高中整個化學過程。而解決氧化還原反應的計算題是考試中的重點之一，用守恒思維來解決計算是必需掌握的方法。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，得失電子守恒。例如下面這道題目：把 0.002mol/L約50.00mL的羥氨酸性溶液，和一定量的硫酸鐵煮沸，當達到一定溫度時，羥氨溶液與硫酸鐵發生化學反應，生成亞鐵離子。將亞鐵離子與0.040mol/L約50.00mL酸性高錳酸鉀溶液混成在一起，最后羥氨產生的氧化物是什么？這道題目看起來，非常復雜。NH2OH、KMnO4、Fe2（SO4）3好幾種溶液，但是在這道題目中，NH2OH只是作為還原劑，Fe2+在其中不過是充當了媒介物，開始被NH2OH從Fe2（SO4）3中將Fe2+還原出來，最后又成了氧化產物。NH2OH中的失去的電子轉移到了KMnO4。所以我們可以假設NH2OH中的N是-1價，NH2OH氧化物的N是A價，然后根據電子守恒法，寫出化學公式： A-（-1）×50.00 mL×0.002mol/L =（7-2）×50.00 mL×0.04 mol/L。最后解出A=9

四、電荷守恒

電荷守恒法解題的關鍵是即電解質溶液中，不論存在多少種離子，溶液都是呈電中性的，即陰離子所帶負電荷總數等于陽離子所帶正電荷總數。比如把鎂條燃燒，然后將氧化物全部倒入50mL 4.0mol/L的鹽酸中溶解，然后再倒入20mL 0.5mol/L 的氫氧化鈉中和多余的鹽酸，再加入一定量的堿，將溶液中的氨提取出來，用稀鹽酸吸收，最后稀鹽酸增重0.17 g，求鎂的質量？這道題目可以直接套用電荷守恒的公式，將題目的中數值帶入公式，通過計算，我們很容易就求出了鎂的質量為1.92g。

五、結語

守恒法解題關鍵要點是抓住化學反應過程中，他們內在關系的變化，然后利用守恒定律刪繁就簡，簡化解題思路，提高解題的效率。在計算過程中，我們要充分發揮創造性思維，以靈活多變的方式解決問題。

參考文獻：

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