呂 珂

(江蘇省南京市第二十九中學(xué)高三8班 210000)

高中化學(xué)解題中守恒法的有效運(yùn)用探析

呂 珂

(江蘇省南京市第二十九中學(xué)高三8班 210000)

結(jié)合自身在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的所感所悟，就高中化學(xué)解題中守恒法的有效運(yùn)用進(jìn)行分析，希望可以為同學(xué)們的化學(xué)學(xué)習(xí)提供借鑒.

守恒法；解題分析；高中化學(xué)

一、質(zhì)量守恒

高中化學(xué)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(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，任何物質(zhì)無(wú)論在化學(xué)反應(yīng)前，還是化學(xué)反應(yīng)后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和始終是不變的，在相關(guān)化學(xué)溶液的配置或稀釋過(guò)程中，對(duì)于溶質(zhì)的質(zhì)量也是一樣的，無(wú)論反應(yīng)前后溶質(zhì)的質(zhì)量都是保持不變的.

例1 當(dāng)150℃時(shí)，碳酸氫鈉會(huì)受熱完全分解，這時(shí)就會(huì)促進(jìn)氣態(tài)混合物的產(chǎn)生，試計(jì)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(guò)分析，可得出化學(xué)方程式NH4HCO3=NH3+H2O+CO2，通過(guò)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(duì)分子質(zhì)量的計(jì)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(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)前后各元素原子個(gè)數(shù)是不變的，同時(shí)，在反應(yīng)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(wú)水混合物中，通過(guò)相關(guān)測(cè)量得知，該混合物中硫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，請(qǐng)計(jì)算出混合物中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

通過(guò)化學(xué)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(gè)數(shù)之比為1∶2，也就是說(shuō)，無(wú)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(jìn)行混合，S、Na這兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比終究都是1∶2.這時(shí)將含鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)假設(shè)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(xué)反應(yīng)前后，不僅各個(gè)元素的種類是不發(fā)生變化的，并且這個(gè)元素中原子個(gè)數(shù)也是始終不變的，在反應(yīng)前后過(guò)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(shí)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(guò)對(duì)該題目的大致瀏覽，在對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行解決時(shí)，可以通過(guò)關(guān)系式來(lái)進(jìn)行多個(gè)步驟計(jì)算，這樣計(jì)算起來(lái)比較麻煩復(fù)雜，但是，通過(guò)對(duì)該題目的認(rèn)真閱讀，能夠?qū)㈦[蔽條件挖掘出來(lái)，通過(guò)這些隱蔽條件，可以得出這樣的結(jié)論，當(dāng)該化學(xué)反應(yīng)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(gè)反應(yīng)過(guò)程中，Cl-沒(méi)有發(fā)生任何變化，并未受到損耗，通過(guò)元素守恒，就可以將鹽酸的濃度計(jì)算出來(lái)，得出鹽酸的濃度為1.00mol·L-1，則該題的正確選項(xiàng)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(shuō)，正電荷總數(shù)等同于負(fù)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(yīng)發(fā)生的過(guò)程中，不管是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，還是后面學(xué)習(xí)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(jìn)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(guò)量稀硝酸中，這時(shí)生成了6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO氣體，將適量的NaOH溶液加入到反應(yīng)后的溶液中，這時(shí)Mg2+、Al3+、Fe3+正好完全轉(zhuǎn)化為沉淀，則計(jì)算出這時(shí)的沉淀質(zhì)量.

根據(jù)合金所涉及的化學(xué)變化，可以得出，合金溶于過(guò)量稀硝酸時(shí)失去的電子物質(zhì)量，與金屬陽(yáng)離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)氫氧根離子的物質(zhì)量是相同的，通過(guò)氧化還原反應(yīng)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(xué)的解題能力提升對(duì)于解題計(jì)算方面具有極為重要的推動(dòng)作用，守恒法的應(yīng)用能夠提高題目解答效率，對(duì)于化學(xué)綜合能力的提高大有裨益.

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G632

A

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(xué)，在讀學(xué)生.

季春陽(yáng)]