守恒法的应用

吴丽华

广西北海市第二中学吴丽华

守恒法是高中化学计算中重要的解题方法，在化学计算中，如果能灵活应用守恒法解题，往往会避繁就简，在短时间内解答计算题。

1.电荷守恒

在电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷总数，溶液呈电中性。

例1在只含Al3+、H+、K+、SO42-的某溶液中，测得其中：Al3+浓度为0.2mol/L、K+浓度为0.1mol/L、SO42-浓度为0.4mol/L，则溶液的pH为_____。

分析要求解溶液的pH，首先需要求解溶液的H+浓度。

根据“在电解质溶液中，阳离子所带正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷总数”，则

0.2mol/L×3＋0.1mol/L×1＋c(H+)×1＝0.4mol/L×2

解得：c(H+)＝0.1mol/L，所以该溶液的pH＝1。

二、物料守恒

电解质溶液中由于某些离子的水解，使离子种类增多，但关键性的原子总是守恒的。

例如，在Na2S溶液中由于S2-的水解，使溶液中增加了HS-、H2S，故溶液中硫元素的存在形式有三种：S2-、HS-、H2S，但钠、硫元素的关系始终是2︰1。

所以，n(Na+)＝2{n(S2-)＋n(HS-)＋n(H2S)}

三、得失电子守恒

在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数是相等的。

例2已知5.8g铜镁合金与一定量硝酸完全反应，收集到标准状况下N2O4、NO2混合气体的体积为6.72L，然后向混合液中加入足量NaOH溶液，至沉淀量最大，求沉淀的质量。

分析此题若用常规方法先求铜、镁的物质的量，然后再求沉淀的质量，过程显得繁琐。若根据质量守恒和得失电子守恒来求解则显得简单清晰。

解设铜、镁的物质的量分别为x、y，则根据得失电子守恒有：

2x＋2y＝×1＝0.3mol

而（2x＋2y）恰好是沉淀中氢氧根离子的物质的量，故沉淀的质量为铜、镁的质量加上氢氧根离子的质量。

即5.8g＋0.3mol×17g/mol＝10.9g