守恒法在高中化学解题中的巧妙运用

段小花

【摘 要】本文对高中化学计算中经常遇到的四种“守恒”规律进行了总结，并以例析形式分析和讨论，使学生增强对四种守恒规律的准确理解和应用。

【关键词】守恒法；高中化学；巧妙运用

守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住化学变化中某些量保持不变这一规律，将“守恒”作为解题的依据，利用其中某个不变量建立关系式，从而简化思路，快速解题。高中化学习题解答中涉及到的守恒定律，主要有四个：质量守恒规律；电荷守恒规律；电子得失守恒规律；质子守恒规律；能用守恒原理解答的题目较多，本文将常见的四种守恒题型及其巧妙运用举例，分析、探讨：

一、质量守恒规律

参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。在教学中教师常从微观领域解释为在化学反应前后，某元素的原子个数始终相等或某元素的物质的量相等，简称为原子守恒，该守恒在电解质溶液中称为物料守恒。

电解质溶液中，由于电离或水解因素，离子会发生变化，变成其他离子或分子等，使得粒子种类增多，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。故电解质溶液中也能运用质量守恒，称为“物料守恒”

二、电荷守恒规律

电荷守恒一般有两方面的表述：

（1）在离子方程式等式左右两边，离子所带电荷数相等。常利用这个表述判断离子方程式书写的正误或计算离子方程式中某离子中一种元素的化合价。

例如下列离子方程式都是因为离子方程式左右两边的电荷不守恒而错误：①向氯化亚铁溶液中通入氯气：Fe2+ + Cl2 == Fe3+ + 2Cl- ；②金属铝溶于盐酸中：Al + 2H+ == Al3+ + H2↑； ③过量铁粉与氯化铁溶液反应，溶液变浅绿色：Fe + Fe3+ == 2Fe2+ 。

解析：稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液，存在电荷守恒，c（Na + ） + c（H + ）=c（CH3COO - ） + c（OH - ）；当溶液显碱性时，说明NaOH过量，c（OH - ）>c（H + ），根据电荷守恒，得出c（Na + ）>c（CH3COO - ）故A正确；B为电荷守恒式，正确；

当溶液显酸性时，说明酸过量，c（H + ）

三、电子得失守恒规律

在任何氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂 失去的电子总数。该规律主要用于有关氧化还原方程式的计算和配平氧化还原方程式和原电池、电解池中有关电极反应式的书写和电子转移数目的计算以及电极产物量的计算。

例5：将15克铁粉放入一定量的稀硝酸中，充分反应后放出NO气体2.24L（标准状况），铁有剩余，则剩余铁粉的质量是（ ）。

解析： 在此反就中HNO3 —NO得到3e-，Fe — Fe2+失去2e-，根据电子得失守恒得如下关系式：

四、质子守恒规律

由水电离出的C（H+）水 = C（OH-）水或电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等。

例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物，故有以下关系：c（H3O+）+c（H2CO3）=c（NH3）+c（OH-）+c（CO32-）。

在Na2CO3溶液中C（H+）水 = C（OH-）水。但由于CO32-水解会消耗由水电离产生的H+，转变为HCO3-，H2CO3；所以Na2CO3溶液中存在下列关系：C（OH-）水=c（H+）+c（HCO3-）+2c（H2CO3），

以上是高中化学解题过程中遇到的几种常见的守恒关系，只要我们理解实质，在不同的化学环境中进行巧妙运用，一些看似无序的题目就能简化，从而达到事半功倍的效果。endprint