创新运用守恒法，巧解复杂化学计算题

王加文（安徽省淮北市实验高级中学）



创新运用守恒法，巧解复杂化学计算题

王加文
（安徽省淮北市实验高级中学）

摘要：守恒是化学学科魅力所在。高中阶段学生学习了三大守恒：原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒。如能将三者融合在一起，大胆创新，会使复杂的计算变得很简单。

关键词：守恒法；创新；化学计算题

例1.将7.04gCu与一定浓度的硝酸反应，Cu完全反应，如果溶液中NO3-减少0.2mol，则H+减少（）

A.0.4mol B.0.8mol C.0.42mol D.0.48mol

解析：1.传统解法：若为稀硝酸，全部生成NO则3Cu+8H++ 2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，由比例关系可得，H+减少0.8mol，选A；若为浓硝酸，全部生成NO2则Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O，由比例关系可得H+减少0.4mol，选B；若同时生成NO和NO2，则C，D均有可能，无法确定那个选项。

2.创新加守恒解法：不拘泥于化学方程式，分析反应物和生成物

Cu+H++NO3-→Cu2++NO↑+NO2↑+H2O，反应前后必然满足电荷守恒，则n（H+）×1+n（NO3-）×（-1）=n（Cu2+）×2，铜完全反应，所以溶液中Cu2+为0.11mol，可求出n（H+）为0.42mol。

例2.部分氧化的铁铜合金样品（氧化产物为Fe2O3、CuO）共5.76 g，经如下处理：

下列说法正确的是（）

A.滤液A中的阳离子为Fe3+、Fe2+、H+

B.样品中Fe单质的质量为2.24g

C.样品中CuO的质量为4.0g

D.V=448m l

解析：滤液A中无Cu2+，因硫酸过量，滤渣3.2 g均为铜，滤液中无Fe3+；若样品中CuO的质量为4.0 g，含铜元素3.2 g，样品中无铜单质与条件不符；滤液A经过一系列处理所得3.2 g固体为Fe2O3，可求出铁元素质量为2.24 g，若铁单质为2.24g，则无Fe2O3与条件不符。D选项，创新运用守恒方法思路如下：Fe+Fe2O3+ CuO+Cu+H+→Fe2++H2↑+Cu+H2O；由电荷守恒可得，n（H+）×1=n （Fe2+）×2，滤液A中Fe2+的物质的量为0.04mol，所以参与反应的H+为0.08mol。生成物水中的氧全部来自于样品中，m（O）=5.76-m（Fe）-m（Cu）=0.32 g，所以n（H2O）=n（O）=0.02mol，由氢原子守恒可得：n （H+）=2n（H2）+2n（H2O），即0.08=2n（H2）+2×0.02，n（H2）=0.02mol，标况下体积448m l。

·编辑王团兰

典型习题呈现与解法赏析：