高中化學解題中運用守恒法的探究

化學反應前后的質量、元素種類、原子數目等都沒有發生改變，因此我們可以運用這一守恒規律進行問題的分析。守恒法應用的關鍵在于能夠將試題的已知條件和物質在化學反應中的變化形式一一對應起來，進而通過守恒原理確定其內在的關系，有效地解決問題。

一、質量守恒法

我們在解題時可以根據題目要求，靈活運用元素質量守恒、反應物和生成物的質量守恒、結晶溶質的質量守恒等來完成問題的解答。

例1

某氫氧化鉀固體中含有7.2%的碳酸鉀和2.8%的水分，取1 g這樣的氫氧化鉀固體加入到50 mL 3 tool·L-1的鹽酸中，隨后用去30.8 mL1.07 tool·L-1的氫氧化鈉溶液中和掉多余的鹽酸，則將反應后的溶液蒸干可以得到多少克固體。

分析：如果運用常規法進行解答，各種物質量之間的計算將會非常復雜，也不一定能得出正確的結論。而運用質量守恒法建立起反應物與生成物之間的關系，可以發現n（KC1）與n（HC1）相同，這樣問題就迎刃而解了。

二、電子守恒法

電子守恒法是指在氧化還原反應中，氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等。在求解相關問題時，我們可以通過電子守恒建立起氧化劑與還原劑之間的關系，從而簡化問題，提高解題效率。

例2

將硫酸鐵溶液和50mL0.1 tool·L-1的羥胺（NH2OH）酸性溶液混合后煮沸，生成的亞鐵離子恰好與50mL0.04 mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液反應，則羥胺的氧化產物是什么。

分析：本題比較復雜，溶液中先后有硫酸鐵、羥胺和高錳酸鉀，并且也沒有給出具體的化學反應方程式，不太容易計算。但是仔細分析后我們會發現，本題主要是電子轉移問題，即羥胺失去的電子數等于高錳酸鉀得到的電子數，因此可以根據電子守恒列出等式。假設羥胺中N的化合價為x價，則有（x+1）x50x10-3x0.1=（7-2）x50x10-3x0.04，由此問題得到順利解決。

三、原子守恒法

因為化學反應前后原子數目不變，所以我們可以根據化學反應中的原子守恒原理，對一些問題進行分析和研究，往往可以化繁為簡，快速找到解決問題的突破口。

例3先用足量的一氧化碳完全還原0.8g某種鐵的氧化物，再將生成的二氧化碳用足量的石灰水進行吸收，反應完全后，得到1.5g沉淀，求該鐵的氧化物的化學式。

分析：根據原子守恒可知，碳酸鈣沉淀中的碳原子來自于還原用的一氧化碳中的碳原子，因此一個碳原子對應一個氧原子，從而對應一個碳酸鈣分子，所以鐵的氧化物中氧原子的質量為0.015molx16g·mol-1=0.24 g，則鐵的質量為0.8g-0.24g=0.56g，進而得出鐵的氧化物的化學式。

四、電荷守恒法

電荷守恒法主要是指呈電中性的體系中正、負電荷的代數和為零，諸如溶液、化合物、膠體、混合物等物質。

例4將NL的硝酸銨和硫酸銨混合溶液分成相等的兩份，取其中一份加入P mol的燒堿，正好完全反應，往另一份中加入Q mol的氯化鋇溶液，也正好完全反應。那么原溶液中硝酸根離子的濃度是多少。

分析：往其中一份溶液中加入燒堿，OH和NH發生反應，生成NH3·H2O，每一份OH對應一份NH，由此可以得到溶液中的陽離子總數。往另一份溶液中加入氯化鋇溶液，與硫酸銨反應生成硫酸鋇沉淀，硝酸銨不參與反應，于是所求NO的量即為所消耗的燒堿中的OH的量減去2倍的所消耗的氯化鋇中的Ba2+的量。所以c（No3）。