高中化学守恒法

1、守守 恒恒 法法 所谓所谓“守恒守恒”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，寻找化如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒等作为依据，寻找化学式中正负化合价总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子学式中正负化合价总数绝对值相等；复分解反应中阴阳离子所带正负电荷总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂得所带正负电荷总量相等；氧化还原反应中氧化剂与还原剂得失电子总数相等；几个连续或平行反应前后某种微粒的物质失电子总数相等；几个连续或平行反应前后某种微粒的物质的量相等作为解题的基本思路。的量相等作为解题的基本思路。运用守恒法解题

2、运用守恒法解题既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的计算化繁为简，计算化繁为简，从而提高解题的速度，提高解题的准确度。从而提高解题的速度，提高解题的准确度。中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况：中学化学计算中常见的守恒问题有如下几种情况：（1 1）电荷守恒）电荷守恒（2 2）电子守恒）电子守恒（3 3）质量守恒）质量守恒【理论阐释】【理论阐释】 电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题。

3、即：行解题。即：(阳离子的物质的量阳离子的物质的量阳离子的价数阳离子的价数) = (阴阴离子的物质的量离子的物质的量阴离子的价数阴离子的价数)；或；或(阳离子的物质的量阳离子的物质的量浓度浓度阳离子的价数阳离子的价数) = (阴离子的物质的量浓度阴离子的物质的量浓度阴离子阴离子的价数的价数)。一、电荷守恒一、电荷守恒在无土栽培中，需配制一定量含在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和和24molK2SO4的营养液。若用的营养液。若用KCl、NH4Cl和和(NH4)2SO4三种三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为固体为原料来配制，三者的物质的量依

4、次是（单位为mol）A2、64、24 B64、2、24 C32、50、12 D16、50、24【典例导悟】【典例导悟】【解析】【解析】先求出需配制营养液中所需先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl、SO42、物、物质的量，再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含质的量，再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl、SO42物质的量。若与题干中的数值一致，即为选项。物质的量。若与题干中的数值一致，即为选项。如题干中如题干中NH4+ 50 mol；K+：16+242=64（mol）；）；Cl：50+16=66（mol），），SO42：24mol。选项。选项B，NH4+：2

5、+242=50(mol)，K+：64mol、Cl：64+2=66（mol），），SO42：24mol，与题干相符，与题干相符，选项选项B正确。正确。答案：答案：B二、电子守恒二、电子守恒【理论阐释】【理论阐释】氧化还原反应中氧化还原反应中( (或系列化学反应中或系列化学反应中) )氧化剂得到的电子总数氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。等于还原剂失去的电子总数。38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体铜全部作用后共收集到气体22.4mL(标准状况标准状况),反应消耗的反应消耗的HNO3的物质的量可能是的物质的量可能是 A1.010-3mol B1

6、.610-3 mol C2.210-3 mol D2.010-3 mol【典例导悟】【典例导悟】【解析】【解析】这是利用原子个数守恒进行计算的范例。根据参加反应这是利用原子个数守恒进行计算的范例。根据参加反应的的HNO3一部分生成一部分生成Cu（NO3）2，另一部分变成，另一部分变成NO2或或NO。利。利用反应前后的用反应前后的N原子守恒，可以轻松求解。原子守恒，可以轻松求解。HNO3与与Cu反应，一反应，一部分起酸的作用，即生成部分起酸的作用，即生成Cu(NO3)2用去硝酸用去硝酸 = 2n (Cu) = mol2=1.2103mol；另一部分；另一部分HNO3起氧化作起氧化作用，不管生成的

7、用，不管生成的22.4mL气体为何成分，都是气体为何成分，都是HNO3的还原产物，的还原产物，且有且有HNO3NO，HNO3NO2，所以起氧化作用的，所以起氧化作用的HNO3为为 mol =1103mol，故共消耗，故共消耗HNO3 的物质的量为：的物质的量为：1.2103mol + 1103mol = 2.210-3mol。以此得答案为。以此得答案为C。答案：答案： C三、质量守恒三、质量守恒【理论阐释】【理论阐释】质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中（核反应除质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中（核反应除外），如反应前后物质的质量守恒，溶液稀释与混合时溶质外），如反应前后物质的

8、质量守恒，溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。若在复杂的变化过程中，能充分利用某些元的质量守恒等。若在复杂的变化过程中，能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题，不仅思路清晰，而且计算简便。素原子的物质的量守恒解题，不仅思路清晰，而且计算简便。（1）系列反应中某原子）系列反应中某原子(或原子团或原子团)个数个数(或物质的量或物质的量)不变。不变。以此为基础可求出与该原子以此为基础可求出与该原子(或原子团或原子团)相关联的某些物质的数相关联的某些物质的数量量(或质量或质量)。如。如Na2CO3溶液中溶液中c(Na+)=2c(CO32-)2(HCO3-)2c(H2CO3)（2）有关溶液的质子守恒）有

9、关溶液的质子守恒 水电离出的水电离出的c(H+)=c(OH-)。 强酸弱碱盐溶液中：强酸弱碱盐溶液中：c(H+)=c(OH-)c(被弱碱阳离子结合被弱碱阳离子结合的的OH-)。 强碱弱酸盐溶液中：强碱弱酸盐溶液中：c(OH-)=c(H+)c(被弱酸根结合的被弱酸根结合的H+)。如如Na2CO3 溶液中溶液中c(OH-) = c(H+)c(HCO3-)2(H2CO3)。 (NH4)2CO3溶液中存在溶液中存在_种粒子。试完成下列问题：种粒子。试完成下列问题：（1）根据电荷守恒，写出一个用离子浓度表示的等）根据电荷守恒，写出一个用离子浓度表示的等式：式： ；（2）根据水的电离，写出一个含有）根据水

10、的电离，写出一个含有c(H+)和和c(OH-)的等的等式：式： ；（3）根据）根据(NH4)2CO3中，中，C、N原子个数关系，写出一个含有原子个数关系，写出一个含有c(NH4+)和和c(CO32-)的等式：的等式： 。【典例导悟】【典例导悟】【解析】【解析】(NH4)2CO3溶液中存在以下几种水解和电离方程式：溶液中存在以下几种水解和电离方程式：(NH4)2CO3=2NH4+CO32-H2O H+OH-NH4+H2O NH3H2OH+CO32-H2O HCO3-OH-HCO3-H2O H2CO3OH-以上所列粒子，除以上所列粒子，除(NH4)2CO3外都存在，共有外都存在，共有8种。种。虽然

11、虽然NH4+与与CO32-的水解能够相互促进，但不够剧烈，故水解反的水解能够相互促进，但不够剧烈，故水解反应不能进行到底。应不能进行到底。（1）由于）由于1个个CO32-带带2个负电荷，即个负电荷，即c(CO32-)所带负电荷可表示所带负电荷可表示为：为：2c(CO32-)，根据正负电荷总数相等可得答案。，根据正负电荷总数相等可得答案。（2）水电离出的）水电离出的H+与与OH-是相等的，但水电离出的是相等的，但水电离出的H+不全部独不全部独立的存在于溶液中，有的存在于立的存在于溶液中，有的存在于HCO3-中，有的存在于中，有的存在于H2CO3，故由水电离出的故由水电离出的H+总数可以浓度形式表

12、示为：总数可以浓度形式表示为：c(H+)c(HCO3-)2c(H2CO3)。同样，水电离出的。同样，水电离出的OH-也不全部独立存在于溶液也不全部独立存在于溶液中，有的被中，有的被NH4+俘获存在于俘获存在于NH3H2O中，被中，被NH4+俘获的俘获的OH-数数与它们结合生成的与它们结合生成的NH3H2O数是相等的，故由水电离出的数是相等的，故由水电离出的OH-总总数可以用浓度形式表示为：数可以用浓度形式表示为：c(OH-)c(NH3H2O)。（3）(NH4)2CO3中，中，N(N) N(C)=2 1。(NH4)2CO3中的中的N原原子，有的存在于子，有的存在于NH4+中，有的存在于中，有的存在于NH3H2O中，其总数以中，其总数以浓度形式可表示为：浓度形式可表示为：c(NH4+)c(NH3H2O)。(NH4)2CO3中的中的C原子，有的存在于原子，有的存在于CO32-中，有的存在于中，有的存在于HCO3-中，还有的中，还有的存在于存在于H2CO3中，其总数以浓度形式可表示为：中，其总数以浓