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守恒思想貫穿著中學化學始終，守恒法的靈活運用能夠簡化解題過程，從而快速準確地解答題目?，F(xiàn)將守恒法的類型及應用歸納如下：

一．守恒法的類型

1．電荷守恒法

在溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)，溶液電中性。

例1.1L混合溶液中含SO₄^2－0.00025mol，Cl^－0.0005mol,NO₃^－0.00025mol ,Na^＋0.00025 mol,其余為H^＋，則H^＋物質(zhì)的量濃度為（  ）。

A．0.0025 mol·L^－1  B．0.0001mol·L^{－1    C}．0.001 mol·L^－1  D．0.005mol·L^－1

【分析】由電荷守恒知：

n（Na^＋）＋n（H^＋）=2n（SO₄^2－）＋n（Cl^－）＋n（NO₃^－）

即    0.00025 mol＋n（H^＋）=2×0.00025 mol＋0.0005 mol＋0.00025mol

n（H^＋）=0.001mol  

故c（H^＋）=0.001mol/1L = 0.001mol/L 答案選C

2．電子守恒法

氧化還原反應中，氧化劑失電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)，得失電子守恒。

例2.某氧化劑中，起氧化作用的是X₂O₇^2－離子，在溶液中0.2mol該離子恰好能使0.6molSO₃^2－離子完全氧化，則X₂O₇^2－離子還原后的化合價為（ ）。

A．＋1       B．＋2       C．＋3         D．＋4

【分析】在上述反應中，氧化劑為X₂O₇^2－，還原劑為SO₃^2－。設反應后X元素的化合價為a.則X元素化合價由＋6降為a，S元素化合價由＋4升為＋6。1molX元素得電子（6－a）mol，1molS元素失電子（6－4）mol=2mol。由電子守恒知：

2×0.2（6－a）=0.6×2

   a=＋3         答案選C

3．元素守恒法

在一些復雜多步的化學過程中，雖然發(fā)生的化學反應多，但某些元素的物質(zhì)的量、濃度等始終沒有發(fā)生變化，整個過程中元素守恒。

 例3.有一在空氣中暴露過的KOH固體，經(jīng)分析知其內(nèi)含水7.62%，K₂CO₃2.88%，KOH90%，若將此樣品1g加入到46.00ml的1mol·L^－1鹽酸中，過量的酸再用1.07mol·L^－1KOH溶液中和，蒸發(fā)中和后的溶液可得固體多少克？

【分析】此題中發(fā)生的反應很多，但仔細分析可知：蒸發(fā)溶液后所得固體為氯化鉀，其Cl^－全部來自于鹽酸中的Cl^－，在整個過程中Cl^－守恒。即     

n（KCl）= n（HCl）

故m（KCl）=0.046L×1 mol·L^－1×74.5 g ·mol^－1=3.427 g

4．質(zhì)量守恒法

在化學反應中，參加反應的反應物的總質(zhì)量等于反應后生成物的總質(zhì)量，反應前后質(zhì)量不變。

 例4.在臭氧發(fā)生器中裝入100mlO₂，經(jīng)反應3O₂=2O₃，最后氣體體積變?yōu)?5ml（體積均為標準狀況下測定），則反應后混合氣體的密度為多少？

【分析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應前后容器中氣體的質(zhì)量不變，等于反應前100mlO₂的質(zhì)量。則反應后混合氣體的密度為：

d=（0.1 L /22.4 L·mol^－1 ×32g·mol^－1）/0.095 L=1.5 g·L^－1

5．物料守恒法

物料守恒，即溶液中某一組分的原始濃度應該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。

例5.0.1mol/L的NaOH溶液0.2L，通入標準狀況下448mLH₂S氣體，所得溶液離子濃度大小關系正確的是  （D）

A．c(Na⁺)＞c(HS^－)＞c(OH^－)＞c(H₂S)＞c(S^2－)＞c(H⁺)

B．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HS^－)＋c(S^2－)＋c(OH^－)

C．c(Na⁺)＝c(H₂S)＋c(HS^－)＋c(S^2-)＋c(OH^－)      

D．c(S^2－)＋c(OH^－)＝c(H⁺)＋c(H₂S)

〖分析〗對于溶液中微粒濃度（或數(shù)目）的比較，要遵循兩條原則：一是電荷守恒，即溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)等于陰離子所帶負電荷總數(shù)；二是物料守恒，即溶液中某一組分的原始濃度應該等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和。

   上述溶液實際上是含0.02molNaHS的溶液。根據(jù)上面的規(guī)律：

電荷守恒：溶液中陽離子有Na⁺、H⁺，陰離子有HS^－、S^2－、OH^－。

c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HS^－)＋2c(S^2－)＋c(OH^－)             …………………①

物料守恒：HS^－由于水解和電離，其存在形式為HS^－、S^2－、H₂S。

S=c(S^2-)＋c(HS^－)＋c(H₂S)

而鈉元素物質(zhì)的量等于硫元素物質(zhì)的量即c(Na⁺)=c(S^2-)＋c(HS^－)＋c(H₂S)②

②代入①中，得c(S^2－)＋c(OH^－)＝c(H⁺)＋c(H₂S)…………………③

另在溶液中，H⁺、OH^－都由H₂O電離而來，故H⁺、OH^－二者的總量應相等，而H⁺由于HS^－水解的原因存在形式為H⁺、H₂S，OH^－由于HS^－電離的原因存在形式為OH^－、S^2－。同樣可得到③。       綜上所述，答案選D

二．守恒法的選取

在進行解題時，如何選擇并應用上述方法對于正確快速地解答題目十分關鍵。首先必須明確每一種守恒法的特點，然后挖掘題目中存在的守恒關系，最后巧妙地選取方法，正確地解答題目。

1．在溶液中存在著離子的電荷守恒和物料守恒。因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度等問題可考慮電荷守恒法物料守恒法。

2．在氧化還原反應中存在著得失電子守恒。因此涉及到氧化還原反應中氧化劑、還原劑得失電子及反應前后化合價等問題可考慮電子守恒法。

3．在某些復雜多步的化學反應中，某些元素的質(zhì)量或濃度等沒有發(fā)生變化。因此涉及到多步復雜的化學過程的問題可考慮元素守恒法。

4．在一個具體的化學反應中，由于反應前后質(zhì)量不變，因此涉及到與質(zhì)量有關的問題可考慮質(zhì)量守恒法。

三．習題練習

1．在AlCl₃, Na₂SO₄,NaCl三種鹽的混合溶液中，若Na^＋0.7 mol，SO₄^2－0.2 mol， Cl^－0.6mol，則溶液中Al^3＋的物質(zhì)的量為                （0.1 mol）

2．向100mlFeCl₃溶液中通入標準狀況下的H₂S氣體2.24L，設H₂S全部被吸收后，再加入過量鐵粉，待反應停止后，測得溶液中含有0.6金屬陽離子，則原FeCl₃溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？          （4 mol·L^－1）

3．向KI溶液中滴入AgNO₃溶液直至完全反應，過濾后濾液的質(zhì)量恰好與原溶液質(zhì)量相等，則AgNO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為多少？      （72.3%）