馬娟

在化學計算題中數(shù)字千變?nèi)f化，但解題思路和基本方法是不變的，可以根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量進行計算，或者根據(jù)物質(zhì)的量計算.它們是化學計算中應掌握的基本知識，但由此衍變出的各種解題的技巧、方法，使得化學計算更加簡單化，如守恒法是計算題中常用的一種解題方法.

所謂“守恒法”解題就是利用一個體系變化前后的某些量之間的等價關(guān)系，以此作為解題依據(jù)，推理得到正確答案的方法.其特點是可以避開某些繁瑣的中間過程，避免書寫復雜的化學反應方程式，提高解題速度和準確度.常用的守恒法有質(zhì)量守恒、元素（原子）守恒、電荷守恒、得失電子守恒等，下面就各種守恒法對應的舉幾個例題來說明其應用.

1.參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和——質(zhì)量守恒

例1向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到恰好完全反應，反應后溶液的質(zhì)量恰好等于原KI溶液的質(zhì)量，則原AgNO3溶液的質(zhì)量分數(shù)為（ ）.

A.72.3% B.50% C.48.3% D.38%

解析此題是出現(xiàn)多年的無數(shù)據(jù)型的計算題，總有許多學生感到困惑，無從下手.

化學方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓由質(zhì)量守恒可知反應后溶液質(zhì)量為m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀），

由題意得m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀）=m（KI溶液）,即m（AgNO3溶液）=m（AgI沉淀）.

設(shè)硝酸銀質(zhì)量為x克，碘化銀為y克

由方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓

170 235

x y，得 x=170y/235

m（AgNO3）=170y/235克，m（AgNO3溶液）=y克，所以

w（AgNO3）=170y/235y×100%=72.3%.答案：A.

2.尋找化學式中正負化合價總數(shù)絕對值相等，確立化學式——化合價守恒

例2國際上已禁止民用產(chǎn)品使用石棉，避免吸入石棉纖維而誘發(fā)肺病.某種石棉的化學式可表示為

Ca2MgxSiyO22（OH）2，式中x，y的值分別為（）.

A.8，3 B.5，8C.3，8D.8，5

解析由元素常見化合價知該化合物中正化合價總數(shù)為4+2x+4y,負化合價總數(shù)絕對值為46，兩數(shù)相等知x、y需滿足x+2y=21，代入選項，答案：B

3.根據(jù)幾個連續(xù)或平行反應前后某種微粒的物質(zhì)的量保持不變巧解運算——元素（原子）守恒

例3有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析含H2O 2.8%，K2CO3 7.2%，KOH 90%，取1 g該樣品投入25 mL濃度為2 mol·L-1的鹽酸中，中和多余的鹽酸又用去1.07 mol·L-1的KOH溶液30.8 mL，將中和后的溶液蒸干，所得固體的質(zhì)量是（ ）.

A.3.725 g B.4 g C.4.5 g D.7.45 g

解析如果按具體步驟一步一步地計算是可以的，但計算起來較麻煩.仔細分析，最后得到的固體為KCl，氯元素來源于加入的鹽酸，由氯元素守恒可知：

n（KCl）=n（HCl）=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol

m（KCl）=0.05 mol×74.5 g·mol-1=3.725g， 答案：A

4.在溶液中，陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，求離子所帶的電荷或某離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度——電荷守恒

例4在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中，若K+、Cl-各為1.5mol，Mg2+為0.5 mol，則SO2-4的物質(zhì)的量為().

A. 0.1 mol B. 0.5 mol C. 0.15 mol D. 0.25 mol

解析該混合溶液中陽離子有K+、

Mg2+，所帶正電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol +0.5 mol×2=2.5 mol；溶液中陰離子有Cl-、SO2-4，設(shè)SO2-4物質(zhì)的量為x mol，所帶負電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol+x mol×2, 則由電荷守恒得1.5 mol+x mol×2=2.5 mol，知SO2-4的物質(zhì)的量為0.5 mol，答案：B

5.根據(jù)氧化還原反應中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等而進行的有關(guān)計算——得失電子守恒.

例5(NH4)2SO4在強熱條件下分解，生成NH3、SO2、N2和H2O，反應中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是().

A.1∶3B.2∶3C.1∶1D.4∶3

解析(NH4)2SO4→NH3+SO2+N2+H2O，氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是SO2；每生成1 mol N2需失去6 mol電子，每生成1 mol SO2只得到2 mol電子，所以N2和 SO2的物質(zhì)的量之比是1∶3，答案：A.氧化還原反應貫穿于整個高中化學的教學，是高考的熱點. 在高考命題中，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的量的多少或量的比例，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物中元素的價態(tài)或種類，有關(guān)電化學及其他有關(guān)氧化還原反應的計算等題型用電子守恒法解題具有很強的實用性.

守恒法在不同的題中會有不同的變換形式，只要找到一個不變的量，就會使問題迎刃而解，當然有的題中也會用到多種守恒關(guān)系或者其它解題方法，要注意相互結(jié)合靈活運用.

例6將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產(chǎn)生的混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L.請回答：

（1） NO的體積為 L，NO2的體積為L.

（2） 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 mol·L-1.

（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水 g.

解析（1）已知0.51 mol銅全部溶解，生成NO和NO2共0.5 mol,即n(NO)+n(NO2)=0.5 mol.

運用電子守恒得n(NO)×3+n(NO2) ×1=0.51 mol×2

解方程組得n(NO)=0.26 mol， n(NO2)=0.24 mol；NO、NO2的體積分別為5.824 L、5.376 L.

(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，溶液成分為HNO3和Cu(NO3)2，加入NaOH，則轉(zhuǎn)化為NaNO3，原硝酸中N以NaNO3、NO、NO2形式存在，根據(jù)N原子守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=(aV×10-3+0.5)/0.14 mol·L-1

(3)再用雙氧水氧化，雙氧水得到的電子即為銅失去的電子，據(jù)電子守恒，所需雙氧水質(zhì)量為0.51 mol×2/2×34 g·mol-1/30%=57.8 g

endprint

在化學計算題中數(shù)字千變?nèi)f化，但解題思路和基本方法是不變的，可以根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量進行計算，或者根據(jù)物質(zhì)的量計算.它們是化學計算中應掌握的基本知識，但由此衍變出的各種解題的技巧、方法，使得化學計算更加簡單化，如守恒法是計算題中常用的一種解題方法.

所謂“守恒法”解題就是利用一個體系變化前后的某些量之間的等價關(guān)系，以此作為解題依據(jù)，推理得到正確答案的方法.其特點是可以避開某些繁瑣的中間過程，避免書寫復雜的化學反應方程式，提高解題速度和準確度.常用的守恒法有質(zhì)量守恒、元素（原子）守恒、電荷守恒、得失電子守恒等，下面就各種守恒法對應的舉幾個例題來說明其應用.

1.參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和——質(zhì)量守恒

例1向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到恰好完全反應，反應后溶液的質(zhì)量恰好等于原KI溶液的質(zhì)量，則原AgNO3溶液的質(zhì)量分數(shù)為（ ）.

A.72.3% B.50% C.48.3% D.38%

解析此題是出現(xiàn)多年的無數(shù)據(jù)型的計算題，總有許多學生感到困惑，無從下手.

化學方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓由質(zhì)量守恒可知反應后溶液質(zhì)量為m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀），

由題意得m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀）=m（KI溶液）,即m（AgNO3溶液）=m（AgI沉淀）.

設(shè)硝酸銀質(zhì)量為x克，碘化銀為y克

由方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓

170 235

x y，得 x=170y/235

m（AgNO3）=170y/235克，m（AgNO3溶液）=y克，所以

w（AgNO3）=170y/235y×100%=72.3%.答案：A.

2.尋找化學式中正負化合價總數(shù)絕對值相等，確立化學式——化合價守恒

例2國際上已禁止民用產(chǎn)品使用石棉，避免吸入石棉纖維而誘發(fā)肺病.某種石棉的化學式可表示為

Ca2MgxSiyO22（OH）2，式中x，y的值分別為（）.

A.8，3 B.5，8C.3，8D.8，5

解析由元素常見化合價知該化合物中正化合價總數(shù)為4+2x+4y,負化合價總數(shù)絕對值為46，兩數(shù)相等知x、y需滿足x+2y=21，代入選項，答案：B

3.根據(jù)幾個連續(xù)或平行反應前后某種微粒的物質(zhì)的量保持不變巧解運算——元素（原子）守恒

例3有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析含H2O 2.8%，K2CO3 7.2%，KOH 90%，取1 g該樣品投入25 mL濃度為2 mol·L-1的鹽酸中，中和多余的鹽酸又用去1.07 mol·L-1的KOH溶液30.8 mL，將中和后的溶液蒸干，所得固體的質(zhì)量是（ ）.

A.3.725 g B.4 g C.4.5 g D.7.45 g

解析如果按具體步驟一步一步地計算是可以的，但計算起來較麻煩.仔細分析，最后得到的固體為KCl，氯元素來源于加入的鹽酸，由氯元素守恒可知：

n（KCl）=n（HCl）=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol

m（KCl）=0.05 mol×74.5 g·mol-1=3.725g， 答案：A

4.在溶液中，陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，求離子所帶的電荷或某離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度——電荷守恒

例4在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中，若K+、Cl-各為1.5mol，Mg2+為0.5 mol，則SO2-4的物質(zhì)的量為().

A. 0.1 mol B. 0.5 mol C. 0.15 mol D. 0.25 mol

解析該混合溶液中陽離子有K+、

Mg2+，所帶正電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol +0.5 mol×2=2.5 mol；溶液中陰離子有Cl-、SO2-4，設(shè)SO2-4物質(zhì)的量為x mol，所帶負電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol+x mol×2, 則由電荷守恒得1.5 mol+x mol×2=2.5 mol，知SO2-4的物質(zhì)的量為0.5 mol，答案：B

5.根據(jù)氧化還原反應中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等而進行的有關(guān)計算——得失電子守恒.

例5(NH4)2SO4在強熱條件下分解，生成NH3、SO2、N2和H2O，反應中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是().

A.1∶3B.2∶3C.1∶1D.4∶3

解析(NH4)2SO4→NH3+SO2+N2+H2O，氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是SO2；每生成1 mol N2需失去6 mol電子，每生成1 mol SO2只得到2 mol電子，所以N2和 SO2的物質(zhì)的量之比是1∶3，答案：A.氧化還原反應貫穿于整個高中化學的教學，是高考的熱點. 在高考命題中，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的量的多少或量的比例，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物中元素的價態(tài)或種類，有關(guān)電化學及其他有關(guān)氧化還原反應的計算等題型用電子守恒法解題具有很強的實用性.

守恒法在不同的題中會有不同的變換形式，只要找到一個不變的量，就會使問題迎刃而解，當然有的題中也會用到多種守恒關(guān)系或者其它解題方法，要注意相互結(jié)合靈活運用.

例6將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產(chǎn)生的混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L.請回答：

（1） NO的體積為 L，NO2的體積為L.

（2） 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 mol·L-1.

（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水 g.

解析（1）已知0.51 mol銅全部溶解，生成NO和NO2共0.5 mol,即n(NO)+n(NO2)=0.5 mol.

運用電子守恒得n(NO)×3+n(NO2) ×1=0.51 mol×2

解方程組得n(NO)=0.26 mol， n(NO2)=0.24 mol；NO、NO2的體積分別為5.824 L、5.376 L.

(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，溶液成分為HNO3和Cu(NO3)2，加入NaOH，則轉(zhuǎn)化為NaNO3，原硝酸中N以NaNO3、NO、NO2形式存在，根據(jù)N原子守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=(aV×10-3+0.5)/0.14 mol·L-1

(3)再用雙氧水氧化，雙氧水得到的電子即為銅失去的電子，據(jù)電子守恒，所需雙氧水質(zhì)量為0.51 mol×2/2×34 g·mol-1/30%=57.8 g

endprint

在化學計算題中數(shù)字千變?nèi)f化，但解題思路和基本方法是不變的，可以根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量進行計算，或者根據(jù)物質(zhì)的量計算.它們是化學計算中應掌握的基本知識，但由此衍變出的各種解題的技巧、方法，使得化學計算更加簡單化，如守恒法是計算題中常用的一種解題方法.

所謂“守恒法”解題就是利用一個體系變化前后的某些量之間的等價關(guān)系，以此作為解題依據(jù)，推理得到正確答案的方法.其特點是可以避開某些繁瑣的中間過程，避免書寫復雜的化學反應方程式，提高解題速度和準確度.常用的守恒法有質(zhì)量守恒、元素（原子）守恒、電荷守恒、得失電子守恒等，下面就各種守恒法對應的舉幾個例題來說明其應用.

1.參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和——質(zhì)量守恒

例1向KI溶液中加入AgNO3溶液，直到恰好完全反應，反應后溶液的質(zhì)量恰好等于原KI溶液的質(zhì)量，則原AgNO3溶液的質(zhì)量分數(shù)為（ ）.

A.72.3% B.50% C.48.3% D.38%

解析此題是出現(xiàn)多年的無數(shù)據(jù)型的計算題，總有許多學生感到困惑，無從下手.

化學方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓由質(zhì)量守恒可知反應后溶液質(zhì)量為m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀），

由題意得m（AgNO3溶液）+m（KI溶液）-m（AgI沉淀）=m（KI溶液）,即m（AgNO3溶液）=m（AgI沉淀）.

設(shè)硝酸銀質(zhì)量為x克，碘化銀為y克

由方程式AgNO3+KIKNO3+AgI↓

170 235

x y，得 x=170y/235

m（AgNO3）=170y/235克，m（AgNO3溶液）=y克，所以

w（AgNO3）=170y/235y×100%=72.3%.答案：A.

2.尋找化學式中正負化合價總數(shù)絕對值相等，確立化學式——化合價守恒

例2國際上已禁止民用產(chǎn)品使用石棉，避免吸入石棉纖維而誘發(fā)肺病.某種石棉的化學式可表示為

Ca2MgxSiyO22（OH）2，式中x，y的值分別為（）.

A.8，3 B.5，8C.3，8D.8，5

解析由元素常見化合價知該化合物中正化合價總數(shù)為4+2x+4y,負化合價總數(shù)絕對值為46，兩數(shù)相等知x、y需滿足x+2y=21，代入選項，答案：B

3.根據(jù)幾個連續(xù)或平行反應前后某種微粒的物質(zhì)的量保持不變巧解運算——元素（原子）守恒

例3有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析含H2O 2.8%，K2CO3 7.2%，KOH 90%，取1 g該樣品投入25 mL濃度為2 mol·L-1的鹽酸中，中和多余的鹽酸又用去1.07 mol·L-1的KOH溶液30.8 mL，將中和后的溶液蒸干，所得固體的質(zhì)量是（ ）.

A.3.725 g B.4 g C.4.5 g D.7.45 g

解析如果按具體步驟一步一步地計算是可以的，但計算起來較麻煩.仔細分析，最后得到的固體為KCl，氯元素來源于加入的鹽酸，由氯元素守恒可知：

n（KCl）=n（HCl）=0.025 L×2 mol·L-1=0.05 mol

m（KCl）=0.05 mol×74.5 g·mol-1=3.725g， 答案：A

4.在溶液中，陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，求離子所帶的電荷或某離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度——電荷守恒

例4在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中，若K+、Cl-各為1.5mol，Mg2+為0.5 mol，則SO2-4的物質(zhì)的量為().

A. 0.1 mol B. 0.5 mol C. 0.15 mol D. 0.25 mol

解析該混合溶液中陽離子有K+、

Mg2+，所帶正電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol +0.5 mol×2=2.5 mol；溶液中陰離子有Cl-、SO2-4，設(shè)SO2-4物質(zhì)的量為x mol，所帶負電荷總物質(zhì)的量為1.5 mol+x mol×2, 則由電荷守恒得1.5 mol+x mol×2=2.5 mol，知SO2-4的物質(zhì)的量為0.5 mol，答案：B

5.根據(jù)氧化還原反應中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等而進行的有關(guān)計算——得失電子守恒.

例5(NH4)2SO4在強熱條件下分解，生成NH3、SO2、N2和H2O，反應中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是().

A.1∶3B.2∶3C.1∶1D.4∶3

解析(NH4)2SO4→NH3+SO2+N2+H2O，氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是SO2；每生成1 mol N2需失去6 mol電子，每生成1 mol SO2只得到2 mol電子，所以N2和 SO2的物質(zhì)的量之比是1∶3，答案：A.氧化還原反應貫穿于整個高中化學的教學，是高考的熱點. 在高考命題中，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的量的多少或量的比例，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物中元素的價態(tài)或種類，有關(guān)電化學及其他有關(guān)氧化還原反應的計算等題型用電子守恒法解題具有很強的實用性.

守恒法在不同的題中會有不同的變換形式，只要找到一個不變的量，就會使問題迎刃而解，當然有的題中也會用到多種守恒關(guān)系或者其它解題方法，要注意相互結(jié)合靈活運用.

例6將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應，銅完全溶解產(chǎn)生的混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L.請回答：

（1） NO的體積為 L，NO2的體積為L.

（2） 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為 mol·L-1.

（3）欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水 g.

解析（1）已知0.51 mol銅全部溶解，生成NO和NO2共0.5 mol,即n(NO)+n(NO2)=0.5 mol.

運用電子守恒得n(NO)×3+n(NO2) ×1=0.51 mol×2

解方程組得n(NO)=0.26 mol， n(NO2)=0.24 mol；NO、NO2的體積分別為5.824 L、5.376 L.

(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，溶液成分為HNO3和Cu(NO3)2，加入NaOH，則轉(zhuǎn)化為NaNO3，原硝酸中N以NaNO3、NO、NO2形式存在，根據(jù)N原子守恒n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO)+n(NO2)=(aV×10-3+0.5)/0.14 mol·L-1

(3)再用雙氧水氧化，雙氧水得到的電子即為銅失去的電子，據(jù)電子守恒，所需雙氧水質(zhì)量為0.51 mol×2/2×34 g·mol-1/30%=57.8 g

endprint