高中化学试题中关于“守恒法”的有关研究

谢晓鹏

摘 要：守恒法是指利用化学反应前后参量之间的等量关系，通过分析得出所需参量变化值的方法。守恒法作为高中化学计算的一种重要方法，已被广泛运用到高中化学解题中，针对各种题型详解守恒法在高中化学试题中的应用。

关键词：高中化学；守恒法；解题

在自然界中，无论是化学还是物理反应的过程，都存在这样一种规律。一些参量在反应前后会保持不变，如目前熟知的电荷守恒，质量守恒定律等。因此，通过这类参量的守恒关系来求解试题的方法就是本文所说的守恒法。其主要特点是通过某一参量的守恒规律，规避掉反应中间的复杂过程，从而可以快捷准确地求解试题。

本文将针对不同守恒定律在高中化学试题中的应用进行实例分析，让学生能够进一步掌握利用守恒法解题的方法，提高应对高中化学的解题能力。

一、质量守恒定律在化学解题中的应用

质量守恒定律是指参加某一化学反应的反应物或者某一元素的质量在反应前后没有发生变化。质量守恒定律可以应用的方面主要包括：反应物质量不变，反应元素质量不变或者整个反应过程中总质量守恒，结晶反应中溶液质量不变。

例1.在某化学反应中A+2B=C+2D，已知C和D的摩尔质量比值为9∶22.当16质量单位的A和B充分反应，产生44质量单位的C，那么参与化学反应的B和D的质量比值为（ ）

A.32∶9 B.23∶9 C.16∶9 D.46∶9

解：由题意可知：A + 2B = C + 2D

22 18

16 m（B） 36 44

根据质量不变定律，反应物B的质量应为36+44-16=64，那么参与化学反应的B和D的质量比值为64∶36=16∶9，所以答案为C。

例2.在某容器内，足量的浓硝酸和1.28g的Cu粉发生化学反应，那么当Cu粉完全反应完时，能够得到标况下的2.24L气体，那么该过程中参与反应的硝酸为（ ）

A.0.12mol B.0.11mol C.0.03mol D.0.08mol

解：由于参与反应的浓硝酸最终生成为两个部分，一个是硝酸铜，另外一部分变为气体，根据质量守恒定律，反应中N原子必定不变，不管最终生成的是何种类型的气体。因此，最终参与反应的硝酸的物质的量是：

N（Hno3）=n（气体）+2n（Cu（NO3）2）

=1.92g/64g·mol-1+1.12L/22.4Lmol-1

=0.03mol

二、原子守恒定律在化学解题中的应用

原子守恒定律是指在化学反应过程中，其中元素的种类和个数不变。这是从化学反应的本质中引申推理出来的。化学反应本质上是原子重新组合成新的物质的过程，化学变化中，原子的种类和个数是恒定的，变化中它们按照新的组合方式组成新的微粒。

例1.在氧气中灼烧0.44g由硫、铁组成的化合物，使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸，用20mL 0.5mol/L的烧碱

溶液恰好能完全中和这些硫酸。则原化合物中硫的质量分数约为

（ ）

A.36.4% B.46.2% C.53.1% D.22.8%

解法一：普通方法

先书写方程式，再列式计算。而本题Fe、S化合物的化学式不定，因此，第一步Fe、S化合物燃烧方程式还需写不定的化学方程式，这给计算带来了更大的困难，即使不考虑铁，只从S元素考虑，也有如下四个反应：

S+O2=SO2；2SO2+O2=2SO3；

SO3+H2O=H2SO4；H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

根据已知NaOH的量，逆推H2SO4，再由H2SO4推SO3，再由SO3推SO2，再由SO2推S元素。这里面所蕴含的关系式如下：

2NaOH—H2SO4—SO3—SO2—S

2mol 32g

20×10-3L×0.5mol/L m（S）

=0.01mol

列比例式：解得m（S）=0.16g

则原化合物中S元素的质量分数=■×100%=■×100%≈36.4%

所以答案为A。

参考文献：

[1]于荣华.运用守恒法巧解化学题[J].中小学教学研究，2010（10）.

[2]于力游.化学方法的学习之守恒法[J].科学教育，2010（1）.

（作者单位 宁夏回族自治区银川市宁夏育才中学）