解題如何另辟蹊徑

王棟樑

【摘要】守恒法就是以某種量守恒作為依據(jù)，尋找某種恒等關(guān)系解題的基本思路，其特點(diǎn)是可以避免某些繁瑣的中間過(guò)程，只關(guān)注始態(tài)和終態(tài)，提高解題速度和準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】守恒法 應(yīng)用分類(lèi) 快速解題

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）06-0157-02

一、守恒法研究的理論和思路：守恒是指某種特定的量固定不變。而“守恒法”就是利用物質(zhì)變化過(guò)程中某一特定量固定不變來(lái)解決問(wèn)題，其特點(diǎn)是只關(guān)注始態(tài)和終態(tài)，尋找變化前后特有的守恒因素，以守恒思想構(gòu)建起不變的基本單位，它可以是宏觀的物質(zhì)、質(zhì)量，也可以是微觀的原子、離子、電子、電荷、原子團(tuán)甚至還可以是不同基團(tuán)之間的等效關(guān)系，通過(guò)快速建立等式關(guān)系，巧妙作答，可節(jié)省做題時(shí)間，能提高解題速度和準(zhǔn)確率。

二、守恒法研究的方法和對(duì)象：守恒法主要可分為質(zhì)量守恒（物料守恒）、電子守恒、電荷守恒三種方法，在進(jìn)行解題時(shí)，如何選擇并應(yīng)用上述方法對(duì)于正確快速地解答題目十分關(guān)鍵。首先必須明確每一種守恒法的特點(diǎn)，然后挖掘題目中存在的守恒關(guān)系，最后巧妙地選取方法，正確地解答題目。

1.質(zhì)量守恒法：在化學(xué)反應(yīng)中，各元素質(zhì)量反應(yīng)前后相等即質(zhì)量守恒。特定守恒要素：質(zhì)量，可以衍生至某種微粒的個(gè)數(shù)或者物質(zhì)的量守恒。因此，涉及到與質(zhì)量有關(guān)的問(wèn)題；推斷反應(yīng)物或生成物的種類(lèi)、推斷反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式等問(wèn)題可考慮質(zhì)量守恒法。

【例1】 （2010全國(guó)卷1）一定條件下磷與干燥氯氣反應(yīng)，若0.25g磷消耗掉314mL氯氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則產(chǎn)物中PCl3與PCl5的物質(zhì)的量之比接近于（ ）

A.1：2 B.2：3 C.3：1 D.5：3

【分析】此題如按化學(xué)方程式解比較繁瑣，運(yùn)用元素物質(zhì)的量守恒即可解得。設(shè)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，聯(lián)立之可解得：x=0.006，y=0.002。故選C。

2.電子守恒法：氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)，即得失電子守恒。特定守恒要素：電子。因此氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算；求元素的化合價(jià)；配平氧化還原反應(yīng)方程式；原電池和電解過(guò)程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算等可考慮電子守恒法。

【例2】（09全國(guó)卷Ⅱ6）物質(zhì)的量之比為2：5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒(méi)有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是（ ）

A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5

【分析】設(shè)2molZn參與反應(yīng)，因Zn無(wú)剩余，則最終生成了2molZn（NO3）2，其中含有4molNO3-，沒(méi)沒(méi)有參與氧化還原反應(yīng)的HNO3則為4mol，反應(yīng)中Zn0→Zn+2， N+5→N+1根據(jù)得失電子守恒有：2×n（Zn）= （5-1）×n（HNO3），則n（HNO3）=1mol，即有1molHNO3被還原。故選A。

3.電荷守恒法：電荷守恒一般是指在電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等，溶液呈電中性。特定守恒要素：電荷。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度以及離子反應(yīng)等相關(guān)問(wèn)題可考慮電荷守恒法。

【例3】（06全國(guó)理綜I 13）由硫酸鉀、硫酸鋁和硫酸組成的混合溶液，其pH=1，C（Al3+）=0.4mol/l，C（SO42-）=0.8mol/l，則C（K+）為 （ ）

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

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

【例4】（2009全國(guó)高考理綜卷I第I卷第7題）將15 mL 2 mol/l Na2CO3溶液逐滴加入到40 mL 0.5 mol/lMCln溶液中，恰好將溶液中的Mn+離子完全沉淀為碳酸鹽，則MCln中n值是（ ）

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

【分析】本題中題干信息給出“恰好將溶液中的Mn+離子完全沉淀為碳酸鹽”，所得溶液為NaCl，由電荷守恒可知，溶液中Na+與Cl-的物質(zhì)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。故選B。

三、守恒法在實(shí)際應(yīng)用中的注意點(diǎn)：

守恒思想貫穿著中學(xué)化學(xué)始終，它既可使繁亂的問(wèn)題化難為易，又可使復(fù)雜的計(jì)算化繁為簡(jiǎn)，從而快速準(zhǔn)確地解答題目。但在使用中，一道題中往往會(huì)用到多種守恒關(guān)系，由于對(duì)題意理解不清、條件分析不透，也時(shí)常出現(xiàn)濫用守恒的現(xiàn)象，故正確把握守恒原理，學(xué)會(huì)守恒方法，解題關(guān)鍵是尋找守恒關(guān)系，列數(shù)學(xué)方程式求未知數(shù)。