解题如何另辟蹊径

王栋樑

【摘要】守恒法就是以某种量守恒作为依据，寻找某种恒等关系解题的基本思路，其特点是可以避免某些繁琐的中间过程，只关注始态和终态，提高解题速度和准确性。

【关键词】守恒法 应用分类 快速解题

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0157-02

一、守恒法研究的理论和思路：守恒是指某种特定的量固定不变。而“守恒法”就是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题，其特点是只关注始态和终态，寻找变化前后特有的守恒因素，以守恒思想构建起不变的基本单位，它可以是宏观的物质、质量，也可以是微观的原子、离子、电子、电荷、原子团甚至还可以是不同基团之间的等效关系，通过快速建立等式关系，巧妙作答，可节省做题时间，能提高解题速度和准确率。

二、守恒法研究的方法和对象：守恒法主要可分为质量守恒（物料守恒）、电子守恒、电荷守恒三种方法，在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。

1.质量守恒法：在化学反应中，各元素质量反应前后相等即质量守恒。特定守恒要素：质量，可以衍生至某种微粒的个数或者物质的量守恒。因此，涉及到与质量有关的问题；推断反应物或生成物的种类、推断反应物或生成物的化学式等问题可考虑质量守恒法。

【例1】 （2010全国卷1）一定条件下磷与干燥氯气反应，若0.25g磷消耗掉314mL氯气（标准状况），则产物中PCl3与PCl5的物质的量之比接近于（ ）

A.1：2 B.2：3 C.3：1 D.5：3

【分析】此题如按化学方程式解比较繁琐，运用元素物质的量守恒即可解得。设n（PCl3）=x mol， n（PCl5）=y mol，由P元素守恒有：x+y=0.25/31≈0.008……①；由Cl元素守恒有3x+5y=（0.314×2）/22.4≈0.028……②，联立之可解得：x=0.006，y=0.002。故选C。

2.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，即得失电子守恒。特定守恒要素：电子。因此氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算；求元素的化合价；配平氧化还原反应方程式；原电池和电解过程中电极产物的有关计算等可考虑电子守恒法。

【例2】（09全国卷Ⅱ6）物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ）

A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5

【分析】设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn（NO3）2，其中含有4molNO3-，没没有参与氧化还原反应的HNO3则为4mol，反应中Zn0→Zn+2， N+5→N+1根据得失电子守恒有：2×n（Zn）= （5-1）×n（HNO3），则n（HNO3）=1mol，即有1molHNO3被还原。故选A。

3.电荷守恒法：电荷守恒一般是指在电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等，溶液呈电中性。特定守恒要素：电荷。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度以及离子反应等相关问题可考虑电荷守恒法。

【例3】（06全国理综I 13）由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH=1，C（Al3+）=0.4mol/l，C（SO42-）=0.8mol/l，则C（K+）为 （ ）

A.0.15 mol/l B.0.2 mol/l C.0.3 mol/l D.0.4 mol/l

【分析】由溶液中电荷守恒得：C（H+）+3C（Al3+）+C（K+）=2C（SO42-）解得：C（K+）=0.3 mol/l， 故选C。

【例4】（2009全国高考理综卷I第I卷第7题）将15 mL 2 mol/l Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol/lMCln溶液中，恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是（ ）

A.4 B.3 C.2 D.1

【分析】本题中题干信息给出“恰好将溶液中的Mn+离子完全沉淀为碳酸盐”，所得溶液为NaCl，由电荷守恒可知，溶液中Na+与Cl-的物质的量相等，即：n（Na+）=n（Cl-）

0.015 L×2 mol/L×2=0.040 L×0.5 mol/L×n， n=3。故选B。

三、守恒法在实际应用中的注意点：

守恒思想贯穿着中学化学始终，它既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的计算化繁为简，从而快速准确地解答题目。但在使用中，一道题中往往会用到多种守恒关系，由于对题意理解不清、条件分析不透，也时常出现滥用守恒的现象，故正确把握守恒原理，学会守恒方法，解题关键是寻找守恒关系，列数学方程式求未知数。