守恒法在化学解题中的应用

守恒法是解决化学计算常用的一种快速、简便而又准确的一种方法，在考试时可节省时间又可提高准确率。守恒法一般包括质量守恒（原子或原子团守恒）、电荷守恒、得失电子守恒以及一些化学变化前后恒定不变的量。下面，就有关化学计算中运用守恒法的解题方法，以实例分析。
　　
　　一、质量守恒（原子或原子团守恒）法
　　
　　质量守恒定律的内容，从宏观上表达是：“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和”；从微观上可理解为：“在一切化学反应中，反应前后原子的种类、数目、原子质量前后没有变化，因此，质量守恒”。
　　
　　[例1].（2005年高考全国卷）已知Q与R的摩尔质量之比为9﹕22，在反应X+2Y=2Q+R中，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，则参加反应的Y和生成物Q的质量之比为（）。
　　
　　A.46:9B.32:9C.23:9D.16:9
　　
　　[解析]由题意得：X+2Y=2Q+R
　　
　　1822
　　
　　1.6gm(Y)3.6g4.4g
　　
　　根据质量守恒，参加反应Y与生成物Q的质量之比为（4.4+3.6—1.6）:3.6=16:9
　　
　　[解答]D
　　
　　[例2]．标准状况下将17.92LCO2气体通入1L1mol/L的NaOH溶液中，完全反应后所得溶质的物质的量是多少？
　　
　　[解析]：反应前后原子的质量是守恒的，此题可利用反应前后钠原子和碳原子守恒来计算。
　　
　　[解答]解：由题意，17.92LCO2的物质的量为：17.92L/22.4mol·L-1==0.8mol
　　
　　设生成的Na2CO3物质的量为xmol，NaHCO3物质的量为ymol。由题意得
　　
　　x+y==0.8mol(碳元素守恒)
　　
　　2x+y==1mol(钠元素守恒)
　　
　　解得，x==0.2moly==0.6mol
　　
　　答：生成Na2CO30.2mol，NaHCO30.6mol。
　　
　　二、电荷守恒法
　　
　　在溶液中，存在着阴阳离子，由于整个溶液不显电性，故所有阳离子所带电荷总数
　　
　　等于阴离子所带的电荷总数。
　　
　　[例3]．测得某溶液中含Ｃｕ2＋，Ｋ＋，ＳＯ42－，Ｃｌ－四种离子且阳离子的个数比为：
　　
　　Ｃｕ2+∶Ｋ＋＝3∶4，则ＳＯ42－与Ｃｌ－的物质的量之比可能是（）。
　　
　　Ａ．3∶2Ｂ．1∶3Ｃ．1∶8Ｄ．2∶5
　　
　　[解析]：据电荷守恒法，可得其比值。设溶液中含ＳＯ42－ｘmol、含Ｃｌ－ｙmol。则：
　　
　　2ｘ＋ｙ＝3ｎ×2＋4ｎ×1
　　
　　所以ＳＯ42－，Ｃｌ－物质的量之比可能有以下特征：
　　
　　（1）当ｘ＝ｎ时，ｙ＝8ｎ，ｘ∶ｙ＝1∶8
　　
　　（2）当ｘ＝2ｎ时，ｙ＝6ｎ，ｘ∶ｙ＝1∶3
　　
　　（3）当ｘ＝3ｎ时，ｙ＝4ｎ，ｘ∶ｙ＝3∶4
　　
　　（4）当ｘ＝4ｎ时，ｙ＝2ｎ，ｘ∶ｙ＝2∶1
　　
　　所以Ｂ，Ｃ项符合题意。
　　
　　[解答]BC
　　
　　[例4]．100ｍＬ0.1mol/L醋酸与50ｍＬ0.2mol/LNaOH溶液混合，在所得溶液中（）。
　　
　　Ａ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)
　　
　　Ｂ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(Ｈ＋)＞c(ＯＨ－)
　　
　　Ｃ．c(Ｎａ＋)＞c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(Ｈ＋)＝c(ＯＨ－)
　　
　　Ｄ．c(Ｎａ＋)＝c(ＣＨ3ＣＯＯ－)＞c(ＯＨ－)＞c(Ｈ＋)

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