呂 珂

(江蘇省南京市第二十九中學高三8班 210000)

高中化學解題中守恒法的有效運用探析

呂 珂

(江蘇省南京市第二十九中學高三8班 210000)

結(jié)合自身在化學學習過程中的所感所悟，就高中化學解題中守恒法的有效運用進行分析，希望可以為同學們的化學學習提供借鑒.

守恒法；解題分析；高中化學

一、質(zhì)量守恒

高中化學解題中，質(zhì)量守恒是非常重要的組成部分，其主要是指整個化學反應過程中，任何物質(zhì)無論在化學反應前，還是化學反應后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和始終是不變的，在相關(guān)化學溶液的配置或稀釋過程中，對于溶質(zhì)的質(zhì)量也是一樣的，無論反應前后溶質(zhì)的質(zhì)量都是保持不變的.

例1 當150℃時，碳酸氫鈉會受熱完全分解，這時就會促進氣態(tài)混合物的產(chǎn)生，試計算出相同條件下，混合氣體密度約是氫氣密度的( )

A.32倍B.13倍C.48倍D.96倍

通過分析，可得出化學方程式NH4HCO3=NH3+H2O+CO2，通過質(zhì)量守恒定律，可以得出，混合氣體的總質(zhì)量與碳酸氫鈉的總質(zhì)量是相同的，這樣混合氣體的平均相對分子質(zhì)量的計算方法為79/3=26.3，那么相同條件下，混合氣體密度與氫氣密度之比為26.3/2=13.15，則此題的答案為B.

二、原子守恒

原子守恒指的是，在整個化學反應過程中，反應前后各元素原子個數(shù)是不變的，同時，在反應前后物質(zhì)的量也是不變化的.

例2 在由亞硫酸鈉和硫酸鈉組成的某無水混合物中，通過相關(guān)測量得知，該混合物中硫元素的質(zhì)量分數(shù)為a，請計算出混合物中氧元素的質(zhì)量分數(shù).

通過化學式Na2SO3、Na2SO4，可以發(fā)現(xiàn)，在這兩種物質(zhì)的組成部分中，S、Na這兩種元素的原子個數(shù)之比為1∶2，也就是說，無論以以什么樣的比例將亞硫酸鈉和硫酸鈉這兩種物質(zhì)進行混合，S、Na這兩種元素的原子個數(shù)之比終究都是1∶2.這時將含鈉元素的質(zhì)量分數(shù)假設為x，則32/46=a/x，x則為23a/16，由此可以得出w(O)=1-a-23a/16.

三、元素守恒

元素守恒指的是，在化學反應前后，不僅各個元素的種類是不發(fā)生變化的，并且這個元素中原子個數(shù)也是始終不變的，在反應前后過程中，物質(zhì)的量和質(zhì)量也是不發(fā)生變化的.

例3 在10.0g由Al、Fe2O3、CuO組成的混合物中，將其放入至500mL某濃度的鹽酸之中，待混合物全部溶解之后，再將250mL2.00mol·L-1的NaOH溶液加入其中，這時可以得到最多沉淀，則該鹽酸的濃度為( ).

A.0.500mol·L-1B.1.00mol·L-1

C.2.00mol·L-1D.3.00mol·L-1

通過對該題目的大致瀏覽，在對該問題進行解決時，可以通過關(guān)系式來進行多個步驟計算，這樣計算起來比較麻煩復雜，但是，通過對該題目的認真閱讀，能夠?qū)㈦[蔽條件挖掘出來，通過這些隱蔽條件，可以得出這樣的結(jié)論，當該化學反應發(fā)生后，關(guān)于溶液中的溶質(zhì)方面，只存在著NaCl，并且在整個反應過程中，Cl-沒有發(fā)生任何變化，并未受到損耗，通過元素守恒，就可以將鹽酸的濃度計算出來，得出鹽酸的濃度為1.00mol·L-1，則該題的正確選項為B.

四、電荷守恒

電中性體系包括許多方面，比如溶液、混合物、膠體、化合物等等，電荷守恒指的是，在所有的電中性體系中，電荷的代數(shù)總和為零，也就是說，正電荷總數(shù)等同于負電荷總數(shù).

五、電子得失守恒

電子得失守恒指的是，在氧化還原反應發(fā)生的過程中，不管是自發(fā)進行的氧化還原反應，還是后面學習的原電池或電解池中，氧化劑所得到的電子總數(shù)與還原劑所失去的電子總數(shù)是相等的.

例5 將由Mg、Al、Fe組成的11.9g合金，放入足量的NaOH溶液中進行溶解，合金質(zhì)量減少了2.7g.然后在選取同等質(zhì)量的合金溶于過量稀硝酸中，這時生成了6.72L(標準狀況下)NO氣體，將適量的NaOH溶液加入到反應后的溶液中，這時Mg2+、Al3+、Fe3+正好完全轉(zhuǎn)化為沉淀，則計算出這時的沉淀質(zhì)量.

根據(jù)合金所涉及的化學變化，可以得出，合金溶于過量稀硝酸時失去的電子物質(zhì)量，與金屬陽離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀時氫氧根離子的物質(zhì)量是相同的，通過氧化還原反應中的電子得失守恒關(guān)系式：n(OH-)=n(e-)=6.72L÷22.4L/mol×3=0.9mol，由此可以得出m(沉淀)=m(合金)+m(氫氧根離子)=11.9g+17.9gmol·L-1×0.9mol=27.2g，則沉淀的質(zhì)量為27.2g.

高中化學的解題能力提升對于解題計算方面具有極為重要的推動作用，守恒法的應用能夠提高題目解答效率，對于化學綜合能力的提高大有裨益.

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[2]李嘉煜.高中化學解題方法歸納探討[J]. 科學大眾：科學教育,2016(02):10.

[3]陳潤珊,衷明華. 淺析守恒法在化學解題中的應用[J]. 江西化工,2015(03):192-193.

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1008-0333(2017)31-0090-02

2017-07-01

呂珂(2000.6-)，女，河北省臨漳縣人，南京市第二十九中學，在讀學生.

季春陽]