魏燕

守恒定律是蘊(yùn)含于自然界中，對物質(zhì)變化過程進(jìn)行解釋的一個基本定律，體現(xiàn)在物理變化、化學(xué)變化等諸多變化中。如果可以抓住這一定律，那么往往可以成為學(xué)生求解問題的一個關(guān)鍵解題條件。本文以高中化學(xué)計算題為研究對象，重點(diǎn)對守恒法的應(yīng)用策略進(jìn)行了探析，希望可以提升高中生的化學(xué)計算題求解能力。

計算題是高中化學(xué)試卷中所占分值比較大的一類題型，對學(xué)生化學(xué)知識綜合學(xué)習(xí)能力、計算能力以及解題能力具有較高要求。但是由于計算題本身涉及比較多的化學(xué)知識點(diǎn)，學(xué)生常常很難找到求解問題的解題思路與條件。為了增強(qiáng)學(xué)生解決化學(xué)計算題的自信心，提高他們的計算能力，必須要將守恒法等一些常用計算題求解方法傳授給學(xué)生。

一、巧用原子守恒，求解化學(xué)計算題

原子守恒，是指在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生前后所涉及各種元素原子個數(shù)總數(shù)保持不變。在化學(xué)計算題中，任何一個化學(xué)反應(yīng)中都包含著許多由化學(xué)原子構(gòu)成的反應(yīng)物及生成物，在求解問題過程中可以選擇某一元素原子反應(yīng)前后的數(shù)量保持不變來羅列求解問題的方程。

由此可知：n（Fe）∶n（O）=2∶3，故本道題的正確答案為選項(xiàng)C。

二、巧用質(zhì)量守恒，求解化學(xué)計算題

質(zhì)量守恒，是指在化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的前后，反應(yīng)物與生成物中各種物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變?；蛘?，在對溶液進(jìn)行稀釋處理或配置期間，溶質(zhì)成分的總質(zhì)量保持不變。

例2：碳酸氫銨在150℃條件下會分解為氣態(tài)的混合物，試求其密度大約是同等條件之下氫氣密度的（ ）倍。

A.13 B.32 C.48 D.96

三、巧用元素守恒，求解化學(xué)計算題

任何化學(xué)物質(zhì)都是由各種化學(xué)元素所構(gòu)成，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后，不同物質(zhì)構(gòu)成的元素種類之間也符合守恒定律，即反應(yīng)前后各種元素種類及元素原子數(shù)目保持不變，它們的質(zhì)量與物質(zhì)的量也保持不變。在實(shí)際的計算題求解中，也可以遵從元素守恒定律來求解問題。

四、巧用電荷守恒，求解化學(xué)計算題

電荷守恒，主要是指在膠體、溶液、混合物以及化合物等任何一種類型的電中性體系當(dāng)中的電荷代數(shù)和為零，即負(fù)電荷總數(shù)與正電荷總數(shù)保持一致。

五、巧用電子守恒，求解化學(xué)計算題

電子守恒主要是在氧化還原反應(yīng)中氧化劑所獲取的原子數(shù)同還原劑所失去的電子數(shù)二者保持一致，而電子守恒可以相應(yīng)地延伸出化合價守恒（氧化劑化合價所降低的總數(shù)和還原劑化合價所升高的總數(shù)二者保持一致）。電子守恒運(yùn)用，可以在求解某些化學(xué)還原反應(yīng)方面化學(xué)問題的過程中快速簡化問題，同時也經(jīng)常應(yīng)用于計算電解質(zhì)方面的化學(xué)問題。比如，金屬和硝酸之間反應(yīng)就屬于典型的化學(xué)還原反應(yīng)，其中氮原子獲取電子數(shù)與金屬所失去電子數(shù)目保持一致。

例7：在足量硝酸溶液（bmol/L）中放入質(zhì)量為14g的某一種銅銀合金，待徹底反應(yīng)之后將所生成的氣體和標(biāo)準(zhǔn)情況下的1.12L氧氣進(jìn)行混合后通入水中發(fā)現(xiàn)恰好被完全吸收，試求該種銅銀合金中銅的質(zhì)量。

解析：在本次化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中，硝酸會同銀、銅兩種金屬之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但是由于硝酸濃度沒有明確給出，所以反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體也不能確定。但是它們和氧氣進(jìn)行混合之后通入水中被徹底吸收而生成硝酸，這樣就可以借助守恒定律確定氧氣獲取電子數(shù)和銅銀合金所失去電子數(shù)保持一致。

n（O2）=1.12L/22.4L/mol=0.05mol

基于質(zhì)量守恒可知：

n（Cu）×64+n（Ag）×108=14

基于電子守恒可知：

n（Cu）×2+n（Ag）×1=0.05×4

然后可以聯(lián)立上述幾個方程，經(jīng)過化簡之后可以相應(yīng)地得到如下結(jié)果：

（Cu）=0.05mol，n（Ag）=0.1mol，m（Cu）=0.025×64=3.2g。

由此可見，原子守恒法的合理應(yīng)用，可以簡化上述復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)過程，保證學(xué)生只需抓住問題求解的核心所在，可以忽視其他干擾解項(xiàng)，大大提高解題的準(zhǔn)確性。

總之，守恒法是求解化學(xué)計算題的一種有效方法。在化學(xué)計算題求解中應(yīng)用守恒法時，要結(jié)合具體的題型及解題條件等，靈活地應(yīng)用質(zhì)量守恒、元素守恒、原子守恒與電荷守恒等守恒法，幫助學(xué)生快速求解有關(guān)的化學(xué)計算題，不斷提升他們的解題能力。