2011高考化学解题方法系列专题6·守恒法

 “守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一。

一般情况下，能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决，但较费时且易出错。而 “守恒法”则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题，其特点是不纠缠于细枝末节，只关注始态和终态，寻找变化前后特有的守恒因素，快速建立等式关系，巧妙作答，能提高解题速率和准确率。

“守恒法”在不同版本的教辅材料中，有多种表述形式，如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒…等等。其实所谓的“守恒”因素不外乎三种情况：一是物料守恒，二是电性电量守恒。

一、物料守恒

所谓“物料”，就是物质。从物质的形态而言，有宏观意义上的物质，又有微观意义上的粒子。当谈到“物料”守恒时，对宏观物质而言，主要是质量守恒；对微观粒子而言，则主要是与物质的量挂钩的元素守恒。

(一)质量守恒

在此探讨的质量守恒，已不再是狭义的质量守恒定律，它涵盖了物理和化学两种变化中的有关守恒关系。

1.固态混合物

由固体物质组成的混合物，往往在化学变化前后存在某一方面的守恒因素，利用这些因素可省时省力。

例1：取一定量的KClO₃和MnO₂的混合物共热制取O₂，反应开始时MnO₂在混合物中的质量分数为20%，当反应进行到MnO₂在混合物中的质量分数为25%时，求KClO₃的分解百分率。

解析：MnO₂在反应中作催化剂，反应前后质量守恒。设原混合物的质量为m₁g，反应结束后混合物的质量为m₂g，则MnO₂反应前后的质量分别为：0.2m₁g和0.25m₂g。由MnO₂的质量守恒可得：0.2m₁g＝0.25m₂g，m₂＝0.8m₁。由反应前后质量守恒可知，放出O₂的质量应等于反应前后的固体质量之差，即：m₁g-m₂g＝m₁g-0.8m₁g＝0.2m₁g。即可求得KClO₃的分解百分率为： 。

2.溶液

对溶液而言，可以从其组成上，即浓度（质量分数）、溶剂和溶质三方面去寻找内含的某些守恒因素，用于解决有关溶液计算的问题。

(1)浓度守恒

例2：某盐的饱和溶液的质量分数为26.8%，取一定量的此饱和溶液，加入wg该无水盐，在温度不变的情况下，析出mg含有一定量结晶水的该盐晶体，则从饱和溶液中析出溶质的质量为

A.26.8%w             B.m-w

C.(m+w)×26.8%      D.(m-w)×26.8%

解析：由于温度不变，析晶后，剩余溶液、减少的溶液（m-w）及原溶液浓度（质量分数）守恒，故有（m-w）×26.8%，答案应选D。