守恒思想在解题中的应用

周鸿艳 郭延辉

守恒法是中学化学计算中一种常用的、重要的方法和技巧，根据题意找出一种或几种一变量建立关系式，从而简化解题过程，达到快速解题的目的。

1.质量守恒法：质量守恒主要包括两项内容：（1）化学反应前后总质量不变，（2）化学反应前后某原子或原子团的质量不变。

例1：将20 gM物质，5 gN物质，9 gP物质混合加热发生化学反应，经充分反应后的混合物中含5gM物质，20 gP物质，还含有一种新物质Q，若M、N、P、Q的相对分子质量分别为30、20、44、18，它们之间发生反应的化学方程式是（ ）

A.M+N=P+Q B.M+2N=2P+Q

C.2M+N=2P+Q D.2M+N=P+2Q

解析：根据质量守恒定律可知参加反应物质的质量，m（M）为15 g，生成物的质量m（N）为5 g；m（P）为11 g，m（Q）为9 g。化学方程式中各物质的系数之比为■∶■∶■∶■=2∶1∶1∶2。所以本题答案是D。

2.得失电子守恒法：氧化还原反应中氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。

例2：某强氧化剂XO（OH）2+被亚硫酸钠还原到较低价态，如果还原24个XO（OH）2+离子到较低价态，需用含60个SO32-离子的溶液，那么X元素的最终价态为 。

解析：设XO（OH）2+被原到a价，则由电子守恒24个XO（OH）+2共降24（5-a），60个SO2-3应变为SO2-4时升高60×2，那么24（5-a）=60×2a=0。即X元素的最终价态为0。

3.物料守恒法：电解质溶液中某一组分的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。实质上是元素守恒。

例3：0.1 mol/LNaHCO3（溶液）中有关粒子溶液（mol/L）的关系式，正确的是（ ）

A.C（Na+）>C（HCO3-）>C（CO32-）>C（H+）>C（OH-）

B.C（Na+）+C（H+）=C（HCO3-）+C（CO32-）+C（OH-）

C.C（Na+）+C（H+）=C（HCO3-）+2C（CO32-）+C（OH-）

D.C（Na+）=C（HCO3-）+C（CO32-）+C（H2CO3）

解析：NaHCO3（溶液）中存在水解平衡：HCO3-+H2O？葑OH-+H2CO3和电离平衡：HCO3-？葑H++CO32-。根据电荷守恒，知C选项正确，B选项错误；根据NaHCO3（溶液）中，n（Na）=n（C），而C元素存在于HCO3-、CO32-、H2CO3中，D选项正确；NaHCO3（溶液）显碱性，C（OH-）>C（H+），故A选项错误。本题答案是CD。

参考文献：

李雪峰.优化高中数学解题教学“三策略”.数理化解题研究，2012-02-20.

作者简介：周鸿艳，女，1978年7月出生，本科，就职学校：黑龙江省哈尔滨市宾县第三中学，研究方向：化学教学。郭延辉，男，1970年2月出生，本科，就职学校：黑龙江省哈尔滨市宾县第三中学，研究方向：化学教学。

？誗编辑 刘瑞琴