守恒法在高中化学解题中的应用探讨

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翻新时间：2023-04-26

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守恒法在高中化学解题中的应用探讨

高中新课程改革对化学教学提出了新的要求，让学生掌握科学有效的解题方法将有助于帮助学生提升解题的效率和成功率.守恒法是依据化学反应中的质量守恒定律来解题的一种常用解题法，正确使用守恒法可以使许多复杂的问题简单化，从而达到事半功倍的效果.

一、高中化学解题中的守恒法

1.守恒法内涵概述

大千世界变化万千，但是却始终遵循质量守恒定律.化学解题中的守恒法是依据化学反应中存在的一些守恒关系进行解题的一种重要方法，运用守恒法能够减少复杂问题的计算量，减少解题所用时间，提高解题的正确率.

2.守恒法应用步骤

高中化学解题中应用守恒法，最为关键的一步是准确分析化学反应中各物质的变化形式，继而确定各种量之间的“恒等关系”.通常来讲，可以依据两个方面来确定各种量之间的“恒等关系”：其一，依据化学反应前后某种元素的变化形式；其二，根据题目要求列出所有化学反应式，然后找出其内在联系.

二、高中化学解题中守恒法的具体应用

1.质量守恒法（元素守恒法）

质量守恒法就是依据物质的质量在化学反应前后不会发生变化，以此作为解题的突破口（见例1）.

同理，元素守恒法是根据化学反应前后元素种类并未发生变化而进行解题（见例2）.

解析对于这类化学题，如果按部就班地计算，不仅费时费力，而且容易出错，而借助质量守恒法则很容易解答.根据题目条件可得，样品在充分反应后得到的固体是KCl，而KCl的氯元素都是出自于盐酸的，因此运用质量守恒法可以列出等式

n（KCl）=n（HCl）=0.05 L×3 mol・L-1=0.15 mol，

由此可得，KCl的质量为

0.15 mol×74.5 g・mol-1=11.175 g.

例2现将4.2 g Na2O2与Al的混合物同时放入水中并让其充分反应，待其不再产生多余固体时加入浓度为4 mol・L-1的盐酸100 mL，使固体刚好全部参与反应，然后请计算原混合物中的质量与Al的质量.

2.化合价守恒法（电子守恒法）

化合价守恒法是参照正化合价与负化合价在一种化合物中或者正化合价与负化合价在经反应生成的化合物中总数相等而进行解题（见例3）.电子守恒法是根据氧化还原反应中得到的电子总数与失去的电子总数始终相等这一原理来解题（见例4）.

解析依据化合价守恒可知，盐酸溶液中氯化氢、硫化氢的化合价总数等同于碳酸钾溶液、KOH溶液的化合价总数，假设碳酸钾的浓度为x，那么可以得出等式

得出x为1.85 mol・L-1.

例4用充足的硫酸铁与50 mL浓度为0.1 mol・L-1的羟氨酸性溶液反应，反应所产生的二价铁离子恰好与浓度为0.04 mol・L-1的酸性高锰酸钾溶液50 mL发生氧化反应，请选出羟氨的氧化产物（）.

A.NO2 B.N2O C.NO D. N2

解析分析可知，二价铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化，羟氨被三价铁离子氧化，根据电子守恒定律可知，羟氨丢掉的电子都转移到了高锰酸钾那边.羟氨的氧化物的N假设是x价，那么用电子守恒法可以得到等式

最后得出x=1，所以答案为B.

3.电荷守恒法

电荷守恒法是参照离子所带电荷的总数在参与化学反应的前后是不变的这一原则而进行解题（见例5）.

解析根据题目条件可以想到，Mg2+转化为Mg（OH）2，Al3+转化为AlO-2，然后再根据电荷守恒法找出Mg2+与Al3+的量，因此可以列出等式

c（Mg2+）×2+c（Al3+）×3=c（Cl-）×1，

得出c（Al3+）=0.3 mol・L-1.

最后再由关系式 Mg2+～2OH-，Al3+～4OH-，

得到V（NaOH）=80 mL，

即需要加入浓度为4 mol・L-1的NaOH溶液80 mL.

总而言之，高中学生在化学解题中应当重视守恒法的重要作用，在充分理解题意的基础上巧用各类守恒法，这样不仅有利于提高解题的速度和解题成功率，而且能够锻炼辩证思维能力，从而在掌握化学知识的同时不断提升自身综合素质.

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