守恒法在2012年高考化学解题中的应用

王海霞

摘要：结合典型试题分析守恒法在2012年高考解题中的应用，从而对高考备考提出适当的复习策略。

关键词：守恒法；解析；应用

中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）09-0274-02

纵观2012年高考化学题的考察，对解题思路和方法越来越注重。守恒法是化学中应用较广的一种方法，包括原子守恒法、得失电子守恒和电荷守恒等。在解题中灵活应用守恒法，常常使复杂的问题简单化，技巧化，既可以提高解题的速度，又可以提高解题的准确度，收到事半功倍的效果。现针对此问题，结合典型试题分析守恒法在2012年高考解题中的应用。

一、原子守恒（质量守恒）的应用

例1：（2012四川理综）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是（？摇 ）

A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2：1

B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L

C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol

【解析】：设27.2gCu和Cu2O的混合物中Cu为xmol，Cu2O为ymol，依据题意列出如下方程式：xmol×64g/mol+ymol×144g/mol=27.2gxmol+2ymol=39.2g/98mol（铜元素守恒）解得：x=0.2mol，y=0.1mol，则A选项正确利用氧化还原反应中电子得失守恒可以求出：n（NO）=[n（Cu）×2+n（Cu2O）×2]/3=0.2mol，则C选项正确因为反应后溶液中溶质只有NaNO3，根据Na元素和N元素守恒n（NaNO3）=1mol，所以加入硝酸的物质的量为1mol+0.2mol=1.2mol，所以原硝酸的浓度为1.2mol/0.5L=2.4mol/L，则B选项错误，剩余硝酸物质的量利用N元素守恒；n（NaNO3）剩=n（NaNO3）总-2n[Cu（NO3）2]-n（NO）=1.2mol-2×0.4mol-0.2mol=0.2mol，化学反应是原子间分化和组合的过程，化学反应前后原子的种类不会改变，原子的数目也没有增减，这种方法叫原子守恒法。原子守恒即系列反应中某原子（或原子团）个数（或物质的量）不变。以此为基础可求出与该原子（或原子团）相关连的某些物质的数量（如质量）。

二、电荷守恒的应用

例2：（2012江苏单科，15）15.25℃时，有c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c（CH3COOH）、c（CH3COO-）与pH的关系如图所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是（？摇）。

A.pH=5.5的溶液中：c（CH3COOH）>c（CH3COO-）>c（H+）>c（OH-）；

B.W点所表示的溶液中：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）；

C.pH=3.5的溶液中：c（Na+）+c（H+）-c（OH-）+c（CH3COOH）=0.1mol·L-1；

D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05mol HCl气体（溶液体积变化可忽略）：c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）。

解析：由图示可知，PH=4.75时，c（CH3COOH）=（CH3COO-），若PH由4.75～5.5，溶液酸性减弱，即

c（CH3COOH）

c（CH3COOH）=（CH3COO-），故B项正确；PH=3.5的溶液中存在的离子还是c（Na+）、c（H+）、c（CH3COO-）、c（OH-），依据电荷守恒c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），即c（Na+）+

c（H+）-c（OH-）=c（CH3COO-），再依据质量守恒

c（CH3COOH）+c（CH3COO-）=0.1mol·L-1，C项正确；向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体后，溶液为0.1mol·L-1的CH3COOH和0.05mol·L-1的NaCl的混合溶液，根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-）+

c（cl-），c（Na+）=c（cl-），故c（H+）=c（CH3COO-）+c（OH-），而

c（CH3COOH）≠C（CH3COO-），D项错误，电荷守恒即对任一电中性的体系，如化合物、混和物、溶液、胶体等，电荷的代数和为零，即正电荷总数和负电荷总数相等，要注意离子所带电荷数。

三、电子得失守恒（或化合价升降守恒法）的应用

例3：（2012年海南化学，6）将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是（？摇）。

【解析】：依据题目信息，n（Zn）=0.195g/65（g/mol）=0.003mol、n（MO2+）=0.100mol/L×0.020L=0.002mol.恰好完全反应时Zn～Zn2+，0.003molZn可失电子0.006mol。氧化还原反应中得失电子守恒，若M化合价由+5变为x，则（5-x）×0.002=0.006，可得x=+2，因此答案是B。

电子得失守恒法即化学反应中（或系列化学反应中）氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数，无论是自发进行的氧化—还原反应还是原电池或电解池均如此。综述：守恒法的选取，在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。

1.在溶液中存在着离子的电荷守恒。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法。

2.在氧化还原反应中存在着得失电子守恒。因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑得失电子守恒法。

3.在某些复杂多步的化学反应中，某些元素的质量或浓度等没有发生变化。因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑原子守恒法。

4.在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。

守恒法是高考中常考常用的一种解题方法。恰当地运用守恒法，对提高解题速度和破解高考难题都有很大的帮助，值得我们探究。