◇ 山东 许学申

高中化学题目类型繁多，而且不同的题目要采用不同的解题方式，教师应引导学生积极地探索和学习，根据不同化学题目的特点采用正确的解题方法，以快速、正确地解决化学问题.

1 电子守恒法在高中化学解题中的应用

例1将10.416g铁丝溶于过量的盐酸，在加热条件下用5.050gKNO3氧化溶液中的Fe2+完全反应后，还需要24 mL0.3 mol·L-1的KMnO4溶液才能完全氧化，反应的化学方程式为KMnO4+.试通过计算确定KNO3的还原产物，并写出KNO3与FeCl2反应的化学方程式.

分析大家在课上都学过在酸性条件下，NO-3具有很强的氧化性，而其还原产物随着硝酸浓度的不同而变化，在浓硝酸参与反应时，还原产物为NO2，在稀硝酸参与反应时，还原产物为NO.但是，学生面对这道题时，就很容易感到困惑，因为题目中没有明确告知我们此时的硝酸浓度是处于浓的状态还是稀的状态，这使得学生无法判断还原产物，从而面对此题时一筹莫展.教师可以引导学生通过电子守恒法判断出还原产物.详细解析如下：我们先判断10.416g Fe（0.186mol）与充足的盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，所以0.186mol的单质Fe变成了0.186mol的二价亚铁离子；这部分二价亚铁离子再经过两步氧化反应才变成了三价铁离子，首先是第一步反应之后加入的5.050g硝酸钾，其次是再次加入的24 mL0.3mol·L-1的高锰酸钾溶液，最终的结果为所有的二价亚铁离子都变成了三价铁离子.根据电子守恒的概念，在Fe2+转变为Fe3+的过程中共失去0.186mol×1=0.186mole-，所以经过两次氧化过程，两种不同的还原产物（NO 或NO2，MnCl2）也应该得到0.186mole-，在从KMnO4到MnCl2的过程，Mn元素共得到24×10-3L×0.3mol·L-1×5=0.036mole-，所以5.050g的硝酸钾（0.05 mol）参与氧化亚铁离子时共得到0.186 mol-0.036 mol=0.15mole-.再设硝酸钾（其中N 元素为+5价）被还原的产物中N 元素的化合价为x，所以根据电子守恒可得，0.05 mol×（5-x）=0.15 mol，解得x=2，所以硝酸钾被还原的产物应该为NO，其所对应的化学方程式为3FeCl2+KNO3+4HCl=3FeCl3+NO↑+KCl+2H2O.

2 电荷守恒法在高中化学解题中的应用

例2经过检测，某地区的酸雨中有Cl-、Na+等，浓度分别是2.5×10-6mol·L-1、2.3×10-5mol·L-1、3.5×10-5mol·L-1、7.0×10-6mol·L-1，则该地区酸雨的pH 为（ ）.

A.3 B.4 C.5 D.6

分析这是一道与人们的生活息息相关的化学题，该题目难度不大，可以利用电荷守恒法快速正确地解决.酸雨中阳离子所带的正电荷和阴离子所带的负电荷数值上是守恒的.所以可以得出：c（Na+）+c（H+）+c（）=c（Cl-）+c（OH-）+2c（）.溶液显酸性，OH-少到可忽略不计，则有c（H+）=c（Cl-）+2c（）-c（Na+）-c（）=3.5×10-5mol·L-1+2×2.5×10-6mol·L-1-7.0×10-6mol·L-1-2.3×10-5mol·L-1=1×10-5mol·L-1，pH=-lgc（H+）=-lg10-5=5，所以答案为C.

3 元素守恒法在高中化学解题中的应用

例3把4.2g铝和Na2O2的混合物一起放到适量的水中，使它们完全反应，再倒入100mL4mol·L-1的盐酸，这时候，正好可以把反应后所产生的沉淀全部溶解，则原来的混合物中，Al和Na2O2的质量分别是多少？

分析这道题所涉及的化学反应非常烦琐，如果用常规的解题方法会产生大量的计算，在计算的过程中还容易出现一些错误.如果在解答这道题的过程中，加入元素守恒思想，就可以将题目变得很简单.假设铝的物质的量为x，Na2O2的物质的量为y.则可以列出相应的关系式：

27g·mol-1×x+78g·mol-1y=4.2g.①

利用氯元素的守恒可以得出计算式：3x+2y=4mol·L-1×0.1L.②

把列出的两个式子结合起来，就可以算出x=0.127mol；y=0.01 mol.所以m（Al）=3.429g；m（Na2O2）=0.78g，则最后可以得出Al的质量为3.429g，Na2O2的质量则为0.78g.

高中化学题目种类繁多，因此，教师应该重视解题方法的总结和讲解，重视守恒法在高中化学解题中的应用研究，帮助学生更好地解答化学难题.