浅谈守恒法在高中化学计算中的应用化学反应的实质是原子间重新组合，依据质量守恒定律在化学反应中存在一系列守恒现象，如：质量守恒、原子守恒、元素守恒、电荷守恒、电子得失守恒等，利用这些守恒关系解题的方法叫做守恒法。

守恒的实质：利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统览全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。

通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题。

目的是简化步骤，方便计算。

下面我就结合例题列举守恒法在化学计算中常见的应用。

一、质量守恒化学反应的实质是原子间重新结合，质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液或浓缩溶液（溶质难挥发）过程中，溶质的质量不变。

利用质量守恒关系解题的方法叫“质量守恒法”。

1 利用化学反应过程中的质量守恒关系解化学计算题例1：将NO 2、O 2、NH 3的混合气体26.88 L 通过稀H 2SO 4后，溶液质量增加45.7 g ，气体体积缩小为2.24 L 。

将带火星的木条插入其中，木条不复燃。

则原混合气体的平均相对分子质量为（气体均在标准状况下测定）A ．40.625B ．42.15C ．38.225D ．42.625[解析]将混合气体通过稀H 2SO 4后，NH 3被吸收。

NH 3+H 2O==NH 3·H 2O 2NH 3·H 2O+H 2SO 4==(NH 4)2SO 4+2H 2O而NO 2和O 2与水接触发生如下反应：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应①2NO+O 2==2NO 2 反应②生成的NO 2再与水反应：3NO 2+H 2O==2HNO 3+NO 反应③上述反应①、②属于循环反应，可将反应①×2+反应②，消去中间产物NO ，得出：4NO 2+ O 2+2H 2O ==4HNO 3 反应④如果反应④中O 2剩余，则将带火星的木条插入其中，木条复燃。

而题中木条不复燃，说明无O 2剩余。

由反应③知，剩余气体为NO ，其体积在标准状况下为2.24 L ，其质量为m (NO)。

m (NO)==n ·M== ×30 g/mol== ×30 g/mol ==3.0 g由质量守恒定律，混合气体的质量m (总)为：m (总)==45.75 g+3.0 g== 48.75 g而混合气体的物质的量n ，n== == ==1.2 mol由摩尔质量M 计算公式：M== == ==40.625 g/mol而摩尔质量与相对分子质量在数值上相等，则答案为A 。

例2：铁有可变化合价，将14.4 g FeC 2O 4(草酸亚铁)隔绝空气加热使之分解，最终可得到7.6 g 铁的氧化物，则该铁的氧化物组成可能为A ．FeOB ．Fe 3O 4C ．FeO ·Fe 3O 4D ．Fe 2O 3[解析]已知Fe 、C 、O 的相对原子质量分别为56、12、16，FeC 2O 4中含铁元素的质量：m (Fe)== == 5.6 g 将FeC 2O 4隔绝空气加热，使之分解得铁的氧化物，设为Fe x O 4。

在加热过程中，铁元素没有损耗，铁元素的质量是不变的。

由“质量守恒法”，在Fe x O 4中m (Fe)仍为5.6 g ，则m (O)==7.6 g －5.6 g==2.0 g 。

据物质的量（n ）与质量（m ）、摩尔质量（M ）之间公式 ，又据 （N 1、N 2代表微粒个数）则 ，答案为C 。

mol L V /4.22mol L L /4.2224.2mol L V /4.22mol L L /4.2288.26mol g 2.175.48n m g4.144162125656⨯⨯+⨯+M m n =2121N N n n =54/160.2/566.5)()()()()()(===mol g g mol g gO M O m Fe M Fe m O n Fe n2 利用浓缩溶液前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例3：KOH 溶液中溶质的质量分数为14%，加热蒸发掉100 g 水后变成溶质质量分数为28%的KOH 溶液80 mL ，则后者溶液的物质的量浓度可能是A ．6 mol/LB ．6.75 mol/LC ．6.25 mol/LD ．5.5 mol/L[解析] KOH 为难挥发性物质，在加热蒸发KOH 溶液过程中，KOH 的质量不变。

设原溶液的质量为m (原)，据质量守恒规律，列出加热蒸发前后KOH 质量不变的式子：m (原)×14%==[ m (原)－100 g]×28%解得m (原)==200 g再由公式： ， 求解。

公式中c —溶质的物质的量浓度，n —溶质的物质的量，V —溶液的体积（已知V=80 mL=0.08 L ），m —质量，M —摩尔质量[M(KOH)=56 g/mol]则： ，所以答案为C 。

3 利用稀释前后溶质的质量守恒关系解化学计算题例4：用98%（密度为1.84 g/cm 3）的浓H 2SO 4配制200 g 20%的稀H 2SO 4，需这种浓度的浓H 2SO 4A ．40.8 gB ．40.8 mLC ．22.2 mLD ．20 mL[解析] 在由浓溶液稀释而配制溶液的过程中，H 2SO 4溶质的质量是不变的，设浓H 2SO 4的体积为V ，据ρ= 公式，由质量守恒定律列出H 2SO 4质量守恒的式子： V 1×1.84 g/cm 3×98%==200 g ×20%解得V 1==22.18 mL ≈22.2 mL需这种浓度的浓H 2SO 4：m =ρV=1.84 g/cm 3×22.18 mL=40.8 g所以答案为C 。

质量守恒就是化学反应前后各物质的质量总和不变，在配制或稀释溶液的过程中，溶质的质量不变。

例1.反应A + 3B = 2C,若 7g A 和一定量 B 完全反应生成 8.5g C ，则A 、B 、C 的相对分子质量之比为（ ）。

A 、14:3:17B 、28:2:17C 、1:3:2D 、无法确定答案：B例2.A 、B 、C 三种物质各15 g ，发生如下反应：A ＋B ＋C −→−D 反应后生成D 的质量为30 g 。

然后在残留物中加入10 g A ，反应又继续进行，待反应再次停止，反应物中只剩余C ，则下列说法正确的是( )A.第一次反应停止时，剩余B 9 gB.第一次反应停止时，剩余C 6 gC.反应中A 和C 的质量比是5∶3D.第二次反应后，C 剩余5 g答案：D解析：第一次反应 A 不足，因为第一次反应后加入 A 又能进行第二次反应。

第二次反应后，只剩余 C ，说明 A 、B 恰好完全反应。

则：M m n =V n c =mol mol g g KOH M KOH m KOH n 5.0/56%14200)()()(=⨯==L mol L mol V KOH n KOH c /25.608.05.0)()(===Vm光 光 光 m 反(A)∶m 反(B) = (15 g ＋10 g)∶15 g = 5∶3第一次反应耗 B 的质量m B 为：15 g ∶m B =5∶3，m B =9 g即第一次反应后剩余B 质量为：15 g －9 g=6 g 。

可见(A)选项不正确。

根据m A ＋m B ＋m C =m D ，可知生成30 g D 时消耗C 的质量。

m C =30 g －15 g －9 g=6 g即第一次反应后剩余C 质量为：15 g －6g=9g 。

又见(B)选项不正确。

易见反应消耗A 、B 、C 质量之比为：m A ∶m B ∶m C =15 g ∶9 g ∶6g=5∶3∶2(C)选项不正确。

二、原子守恒1原子守恒法的依据“原子守恒法”的依据是基于化学反应前后原子的种类和数目不变的守恒现象。

“原子守恒”即反应前后各元素种类不变，各元素原子个数不变，其物质的量、质量也不变。

利用这种守恒关系解题的方法叫“原子守恒法”。

2典型例题及解题策略例1：将标准状况下a L H 2和Cl 2的混合气体，经光照反应后，将所有气体通入NaOH溶液，恰好使b mol NaOH 完全转化成盐，则a 与b 的关系不可能是A ．b ＝a /22.4B ．b ＜a /22.4C ．b ＞a /22.4D ．b ≥a /11.2解法一：常规方法。

首先书写化学方程式，在列式计算。

反应式如下：H 2+Cl 2===2HCl 反应①NaOH+HCl==NaCl+H 2O 反应②讨论1：若Cl 2过量，还有：Cl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+H 2O 反应③计算时先以不足暑H 2计算。

设原混合气体中H 2 为x mol ，Cl 2为y molH 2 + Cl 2 ====2HCl 1 1 2x mol x mol 2x molNaOH + HCl == NaCl + H 2O1 12x mol 2x molCl 2 + 2NaOH == NaCl + NaClO + H 2O1 2(y －x)mol 2(y －x)mol依题意得列二元一次方程组： x+y ＝a /22.4 ①2x+2(y －x)=b ②解上述二元一次方程组得：y=b /2。

将y=b /2代入①式，解得x=a /22.4 － b /2由于x ＞0，则a /22.4 － b /2＞0，解得b ＜a /11.2讨论2：若H 2过量，以不足者Cl 2计算。

只有反应①和反应②。

设原混合气体中H 2 为x mol ，Cl 2为y mol由方程式列式 H 2 + Cl 2 ==== 2HCl1 2y mol 2y molNaOH + HCl == NaCl + H 2O点燃 1 12y mol 2y mol由已知列二元一次方程组： 2y=bx+y= a /22.4解上述方程组，得：x=a /22.4 － b /2由于x ＞0，则a /22.4 － b /2＞0，解得b ＜a /11.2综上分析，即b 不可能等于a /11.2。

本题答案为D 。

例2：在氧气中灼烧0.44 g 由硫、铁组成的化合物，使其中的硫经过一系列变化最终全部转化为硫酸，用20 mL 0.5 mol/L 的烧碱溶液恰好能完全中和这些硫酸。

则原化合物中硫的质量分数约为A ．36.4%B ．46.2%C ．53.1%D ．22.8%解法一：常规方法先书写方程式，再列式计算。

而本题Fe 、S 化合物的化学式不定，因此第一步Fe 、S化合物燃烧方程式还需写不定的化学方程式，这给计算带来了更大的困难，即使不考虑铁，只从S 元素考虑，也有如下四个反应：S+O 2====SO 2 反应①2SO 2+O 2 2SO 3 反应②SO 3+H 2O==H 2SO 4 反应③H 2SO 4+2NaOH==Na 2SO 4+2H 2O 反应④根据已知NaOH 的量，逆推H 2SO 4，再由H 2SO 4推SO 3，再由SO 3推SO 2，再由SO 2推S 元素。