1、浅谈“三大守恒”在解题中的应用 摘要：化学是初中和高中学习过程的重点学科，不仅要掌握相应的知识体系和框架，同时还应灵活的运用各种已知定律。纵观化学的多项定律，“三大守恒”定律的应用范围是最广泛的，同时在深度上也是值得深思的。三大守恒定律分别为质量守恒定律，电荷守恒定律，电子得失守恒定律，每个定律都有固定的解题范围，但不受到固定题目的影响，三大守恒定律可配合应用，更好、更快的解答化学题目。关键词：守恒定律；化学；解题 从客观的角度来说，守恒定律意味着在化学反应过程中，不会失去原有的东西，不同的物质在经过化学反应后，会得到新的物质，二者可能在质量上相同，可能在电荷上相同，也可能在电子上相同。通过运
2、用三大守恒定律来解答化学问题，不仅可以帮助学生深入了解化学的奥妙之处，同时能够丰富自身的化学知识体系，建立属于自己的解题思路，在考试过程中或者是实际生活当中，都可以取得理想的成就。本文主要讨论三大守恒在化学解题中的应用。一、 电子得失守恒例题1：已知：RXO42-+MnO4-+H+RO2+Mn2+H2O的反应过程中，共计0.2mol的RXO42-参加反应。同时，转移电子的物质的具体量为0.4mol。提问：x的具体值为多少？如何配平该离子方程式？解答：第一，在整个反应当中，Mn的元素化合价，从原来的+7下降到+2，R元素的化合价从6/x升高到+4，通过运用电子得失守恒定律后，具体的解答方法为：（
3、4-6/x）0.2xmol=0.4mol，计算后，x的具体值为2。第二，经过配平后，最终的例子方程式如下：5R2O42-+2MnO4-+16H+=10RO2+2Mn2+8H2O。例题2：已知某强氧化剂RO(OH)2+能被硫酸钠还原到较低价态，如果还原含 2.4*10-3molRO(OH)2+的溶液到低价态，需12mL 0.2mol/L的亚硫酸钠溶液，那么R元素的最终价态为：A：+3；B：+2；C：+1；D：-1 解答：因为在RO(OH)2-中，R的化合价为+3价，它被亚硫酸钠还原的同时，亚硫酸钠被氧化只能得硫酸钠，硫的化合价升高了2价，根据2.410-3molRO(OH)2-与12ml0.2m
4、ol/L=0.0024mol的亚硫酸钠完全反应，亚硫酸钠共升0.00242=0.0048价，则依照升降价守恒，2.410-3molRO(OH)2-共降也是0.0048价，所以每molRO(OH)2-降了2价，R原为+3价，必须降为+1价，故不需配平方程式可直接选C。例3：24mL 溶液，恰好与20mL溶液完全反应，则铬元素在还原产物中的化合价为（）A. 6 B. 3 C. 2 D. 0解析：反应中铬元素的化合价变化为，硫元素的化合价变化为64=2。则有：解得x=3答案：B例4：将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为11.2L，请回答：
5、（1）NO的体积为_L，NO2的体积为_L。（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a 的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_。（3）使铜与硝酸反应产生的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要30%的双氧水_g。解析：该题题干给出了铜与一定浓度的硝酸反应的情况，要求计算反应后各相关的量，综合性强，有一定难度。抓住反应实质，利用氧化还原反应中得失电子守恒来建立等式，是突破题中难点的关键所在。对问题（1），由于=0.5mol，又知；。若设NO的物质的量为x mol，则的物质的量为，根据电子守恒得：。对问题（2），由题意知，反应中部分硝酸参加氧化还原反应，
6、其物质的量为0.5mol，部分硝酸未参加氧化还原反应，其物质的量依下式计算：所以，原硝酸溶液的浓度为：对问题（3），由于NO和混合气体在NaOH溶液中全部转化为，则。故有。所以，30%的双氧水质量为：。答案：（1）5.8 5.4 （2）（3）57.8二、 电荷守恒例题5：确定浓度为0.1mol/L的Na2CO3溶液当中，其离子浓度的等式关系。解答：该题目提供的数据单一，仅有浓度0.1mol/L，无其他信息，这就需要从溶液方面入手。解题方法如下：首先，我们明确了溶液类型为Na2CO3溶液，由此可以推导出，溶液当中的阴离子主要包括CO32-、HCO3-、OH-；阳离子包括H+、Na+。推导出阴离子
7、和阳离子后，运用电荷守恒定律，得到了以下结果：C(Na+)+C(H+)=2C(CO32-)+C(HCO3-)+C(OH-)。例题6：已知1.8g金属A能和足量HCL反应生成2.24L氢气，问A是何金属？解答：产生2.24L氢气，（0.1mol）需要吸收0.2mol电子又因为金属的质量只有1.8g，所以9g产生1mol电子（摩尔质量为9，非金属，舍去）类推，18g产生2mol电子（摩尔质量为9，非金属，舍去）继续，27g产生3mol电子，金属为铝，综上所述，该金属为铝。注意事项：电子不会凭空产生，也不会凭空消失 所以，做电子守恒的题目，首先要注意的就是哪里得电子，哪里失电子，什么是还原剂。三、
8、质量守恒例题7：写出Al3+与CO32-在水溶液中发生双水解反应的离子方程式。解答：第一，首先要写出生成物的方程式，由于是Al3+与CO32-在水溶液中发生双水解反应，因此反应物和生成物得到确定，具体如下：Al3+CO32-+H2OAl（OH）3+CO2。运用质量守恒后，其离子方程式应该为2Al3+3CO32-+3H2O2Al（OH）3+3CO2。例题8：由Mg粉和MgO组成的混合物，测得其中含镁元素的质量分数为72%，取该混合物10g，将其投入适量的稀硫酸中恰好完全反应（化学反应方程式是MgO+H2SO4=MgSO4+H2O）所得溶液中溶质的质量为： A：12g ；B：24g ；C：36g
9、；D：48g 解答：分析镁和氧化镁中的镁元素完全转化到硫酸镁中，根据镁元素的质量分数和硫酸镁中镁和硫酸根的质量比可以求出硫酸镁的种质量。10gMg粉和MgO组成的混合物中，镁元素的质量为10g72%=7.2g。7.2g镁元素完全转化到了硫酸镁中，在硫酸镁中，镁和硫酸镁的质量比为24：120，设所得溶液中溶质硫酸镁的质量为X，则有24/120=7.2g/X，X=36g。故选C。总结：三大守恒定律在化学解题当中的应用，需要学生掌握好守恒定律的含义，只了解其概念是不够的，应该多做一些类型题，深入搞清楚守恒定律是如何“守恒”，如何才能保证前后的数量相等。在今后的练习当中，应该多做一些守恒定律联合解题的
10、例题，这样才能加强守恒定律的记忆，在解题过程中，也可以更加的顺利。由于守恒定律的固定性，学生在解题应用时，应注意细节部分，例如配平、离子相等、质量守恒等等，都是得分的关键。参考文献：1钱春.数学思想在化学解题中的应用J.中国科技信息,2012,23:179. 2颜如传.守恒法在高中化学解题中的应用分析J.成功(教育),2012,20:91. 3谢勿玉,衷明华.整体思维与守恒法结合应用于化学解题中J.江西化工,2014,01:273-275. 4王海霞.守恒法在2012年高考化学解题中的应用J.教育教学论坛,2013,09:274-275. 5于红艳.高中化学教学过程中化学思想培养探讨J.民营科技,2014,02:296.4 / 4
