守恒法在高中化学计算题解答中的应用

魏燕

守恒定律是蕴含于自然界中，对物质变化过程进行解释的一个基本定律，体现在物理变化、化学变化等诸多变化中。如果可以抓住这一定律，那么往往可以成为学生求解问题的一个关键解题条件。本文以高中化学计算题为研究对象，重点对守恒法的应用策略进行了探析，希望可以提升高中生的化学计算题求解能力。

计算题是高中化学试卷中所占分值比较大的一类题型，对学生化学知识综合学习能力、计算能力以及解题能力具有较高要求。但是由于计算题本身涉及比较多的化学知识点，学生常常很难找到求解问题的解题思路与条件。为了增强学生解决化学计算题的自信心，提高他们的计算能力，必须要将守恒法等一些常用计算题求解方法传授给学生。

一、巧用原子守恒，求解化学计算题

原子守恒，是指在化学反应发生前后所涉及各种元素原子个数总数保持不变。在化学计算题中，任何一个化学反应中都包含着许多由化学原子构成的反应物及生成物，在求解问题过程中可以选择某一元素原子反应前后的数量保持不变来罗列求解问题的方程。

由此可知：n（Fe）∶n（O）=2∶3，故本道题的正确答案为选项C。

二、巧用质量守恒，求解化学计算题

质量守恒，是指在化学反应发生的前后，反应物与生成物中各种物质的总质量保持不变。或者，在对溶液进行稀释处理或配置期间，溶质成分的总质量保持不变。

例2：碳酸氢铵在150℃条件下会分解为气态的混合物，试求其密度大约是同等条件之下氢气密度的（ ）倍。

A.13 B.32 C.48 D.96

三、巧用元素守恒，求解化学计算题

任何化学物质都是由各种化学元素所构成，在发生化学反应之后，不同物质构成的元素种类之间也符合守恒定律，即反应前后各种元素种类及元素原子数目保持不变，它们的质量与物质的量也保持不变。在实际的计算题求解中，也可以遵从元素守恒定律来求解问题。

四、巧用电荷守恒，求解化学计算题

电荷守恒，主要是指在胶体、溶液、混合物以及化合物等任何一种类型的电中性体系当中的电荷代数和为零，即负电荷总数与正电荷总数保持一致。

五、巧用电子守恒，求解化学计算題

电子守恒主要是在氧化还原反应中氧化剂所获取的原子数同还原剂所失去的电子数二者保持一致，而电子守恒可以相应地延伸出化合价守恒（氧化剂化合价所降低的总数和还原剂化合价所升高的总数二者保持一致）。电子守恒运用，可以在求解某些化学还原反应方面化学问题的过程中快速简化问题，同时也经常应用于计算电解质方面的化学问题。比如，金属和硝酸之间反应就属于典型的化学还原反应，其中氮原子获取电子数与金属所失去电子数目保持一致。

例7：在足量硝酸溶液（bmol/L）中放入质量为14g的某一种铜银合金，待彻底反应之后将所生成的气体和标准情况下的1.12L氧气进行混合后通入水中发现恰好被完全吸收，试求该种铜银合金中铜的质量。

解析：在本次化学反应当中，硝酸会同银、铜两种金属之间发生氧化还原反应，但是由于硝酸浓度没有明确给出，所以反应后产生的气体也不能确定。但是它们和氧气进行混合之后通入水中被彻底吸收而生成硝酸，这样就可以借助守恒定律确定氧气获取电子数和铜银合金所失去电子数保持一致。

n（O2）=1.12L/22.4L/mol=0.05mol

基于质量守恒可知：

n（Cu）×64+n（Ag）×108=14

基于电子守恒可知：

n（Cu）×2+n（Ag）×1=0.05×4

然后可以联立上述几个方程，经过化简之后可以相应地得到如下结果：

（Cu）=0.05mol，n（Ag）=0.1mol，m（Cu）=0.025×64=3.2g。

由此可见，原子守恒法的合理应用，可以简化上述复杂的氧化还原反应过程，保证学生只需抓住问题求解的核心所在，可以忽视其他干扰解项，大大提高解题的准确性。

总之，守恒法是求解化学计算题的一种有效方法。在化学计算题求解中应用守恒法时，要结合具体的题型及解题条件等，灵活地应用质量守恒、元素守恒、原子守恒与电荷守恒等守恒法，帮助学生快速求解有关的化学计算题，不断提升他们的解题能力。