守恒法对高中化学解题效率的探讨

焦业翔

摘 要：守恒法作为高中化学重要的解题方法之一，对解题的效率具有重要的作用。文章以守恒法对高正化学解题效率探讨为研究对象，针对守恒法的概述和灵活利用守恒法提升解题效率进行了具体的分析探讨。其中包括：质量守恒法与元素守恒法对解题效率的应用、质化合价守恒法与电子守恒法对解题效率的应用。

关键词：守恒法；高中化学；解题效率；探讨

一、前言

随着我国的课程改革深入实施以来，对于化学教学与学习提出了更高的要求，为了让学生们对化学这门学科具有更加清晰深刻的认识，让学生们掌握更多的高效学习方法与解题策略，从而有效提升学生的解题效率与成功率。守恒法的被应用的越来越广泛，作为一种常见的化学解题方法，它主要可以根据在物质发生化学反应后，能够根据总的质量守恒定律，把未知量转化为以质量从而列出方程式，并进一步将问题解决，因此灵活正确的使用守恒法解题会将原本复杂的问题简单化，从而大大提升学生的化学解题效率。

二、守恒法概述

高中化学试题因其知识性强、复杂程度高等特点影响学生在解题过程中的效率，因此可以利用守恒法提高解题的效率。世界的各个物质在本质数量上不会发生改变，始终遵循物质守恒定律，根据这一特性守恒法应用而来，它主要是针对在化学反应过程中一些固定的守恒关系不变来进行高效率的解题方法，它能够减少很多计算量，使化学物质之间的转化关系更加清晰，从而提升解题的正確率与效率。

三、灵活利用守恒法应用提升解题效率

针对各种化学例题题型，守恒法也分很多方法类型，为提升解题的效率，应灵活运用不同的守恒法类型去解决化学问题。以下是具体的例题分析用以解决不同的化学问题：

（一）质化合价守恒法与电子守恒法对解题效率的应用

例1：现有固体KOH暴露在空气中，其质量未知，已知该KOH中碳酸钾占7.2%，水占2.8%，现称取1g的该KOH放入浓度为3mol·L-1的盐酸中，该盐酸的体积为50ml，然后把多余的盐酸用30ml的浓度为1.07mol·L-1氢氧化钾进行中和，并将充分反应后的液体蒸干，求所得固体的质量是多少

解析：针对上述例题，如果用常规的计算方法进行相应的计算，会使问题的计算量变得很大，对解题效率产生很大的不利影响。因此我们可以用质量守恒法来解决这一问题，有题目的条件可知，剩余的固体物质是KCL，其中的氯元素都来自盐酸中，因此就可以直接利用质量守恒法列出以下公式：

n（KCl）=n（HCl）=0.05L×3mol·L-1=0.15mol，因此可以得出答案：KCl质量为0.15mol×74.5g·mol-1=11.175g。

例2：现把4.2g的Na2O2与Al的混合物放入水中并充分反应，等反应不再产生多余的固体时加入100ml浓度为4mol·L-1的盐酸，从而是固体能够完全反应，试分别求出Al的质量与原混合物的质量。

解析：针对这一题我们可以发现化学反应前后它的元素并没有改变，因此我们可以用元素守恒法对问题进行解析：

我们可以假设Al有xmol，而Na2O2有ymol，根据元素守恒定律可快速列出如下等式：

（1）27g·mol-1×x+78·mol-1×y=4.2g。

（2）3x+2y=0.1L×4mol·L-1。

将（1）（2）两式结合可以很快得出原混合物中Al的质量为3.42g，Na2O2的质量为0.78g。

（二）化合价守恒法与电子守恒法对解题效率的作用

针对正化合价和负化合价在一种化合物中，或者正化合价与负化合价经过充分反应后总数相等的题型，我们可以用化合价守恒法进行计算解题，可以大大提升解题的效率。相应的电子守恒法则是根据氧化还原反应中化合物得到的电子总数与失去的电子总数是相等的这一定律进行相关题型的解题。详见以下参考例题：

例3：现用80ml的浓度为1mol·L-1盐酸和碳酸溶液进行中和反应，其中碳酸钠溶液的体积为20ml，充分反应后得到的溶液用PH试纸检测为酸性，随后用浓度为2mol·L-1KOH溶液将该酸溶液进行中和，当加入4ml氢氧化钾溶液刚好中和酸溶液，若用浓度为1mol·L-1，的硫酸中和氢氧化钾则消耗了氢氧化钾溶液的体积为1ml。试求碳酸钾溶液的浓度。

解析：通过仔细罗列该贴的化学反应式就会发现盐酸溶液中的硫化氢、氯化氢的化合价总数与碳酸钾溶液和氢氧化钾溶液的化合价数是相等的，因此可以根据化合价守恒定律解题：

2×0.04×1+x×0.2×1=1×0.001×2+1×0.08×1，x=1.85mol·L-1。

例4：用浓度为0.1mol·L-1的羟胺酸性溶液和充足的硫酸铁进行反应，随后用浓度为0.04mol·L-1体积为50ml的高锰酸钾溶液与反应产生的二价铁离子进行氧化反应，下列哪项氧化产物是羟胺酸的？（ ）

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

解析：根据这一题型，要提升解题效率就要学会找其中的关键字，该题的关键字为“氧化反应”，接着我们经过具体的分析酸性高锰酸钾溶液具有很强的氧化性因此可以氧化铁离子从二价变为三价，三价的铁离子又进一步氧化了羟胺，那么我们可以根据电子守恒定律得知羟胺的电子经过转移被高锰酸钾接手，因此我们可以假设羟胺的氧化物为N，是x价，因此可得到下列等式：

[x-（-1）]×50ml×0.01，mol·L-1=（7-20）×50ml×0.04mol·L-1。

通过对上述公式进行计算得出x=1，因此正确答案应选择A。

四、总结

综上所述，通过对经典例题的分析，我们可以深刻感受到灵活利用守恒法根据不同的题型进行解题会大大提升解题的效率，对学生的辩证思维能力也具有一定的锻炼，从而为化学成绩的提升提供可靠地保障。

参考文献：

[1]冯桢鸣.守恒法在高中化学解题中的应用分析[J].经济视野， 2014（16）：437-437.

[2]邹美灵.守恒法在高中化学解题中的应用分析[J].数理化学习（高中版），2014（9）：58-59.

[3]尹开凤.论守恒法在高中化学解题中的应用[J].中学生数理化：学研版，2016（7）：50-50.endprint