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守恒法巧解化學題
守恒存在于整個自然界的千變萬化之中，一切化學反應都遵循守恒定律。運用守恒定律，不糾纏過程細節，不考慮途徑變化，只考慮反應體系中某些組分相互作用、前后某些物理量或化學量的始態和終態，從而達到速解、巧解化學試題的目的。在化學變化中有各種各樣的守恒，如質量守恒、元素守恒、原子守恒、濃度守恒、電子守恒、體積守恒等，如果熟練巧妙地運用守恒定律，就找到了打開化學之門的鑰匙。
質量守恒
質量守恒是指化學反應前后各物質的質量總和不變。
例1:在臭氧發生器中裝入100mLO2，經反應3O2=2O3，最后氣體體積變為95mL（均在標準狀況下測定），則混合氣體的密度是（ ）
A.1.3 g/L B.1.5 g/L C.1.7 g/L D.2.0 g/L
解析:根據質量守恒定律可知，反應前后容器內的氣體的質量不變，為100 mLO2的質量，則混合氣體的密度
ρ= 答案為 B項。
元素守恒
元素守恒是指參加化學反應前后組成物質的元素種類不變，原子個數不變。
例2：30mL一定濃度的硝酸與5.12g銅片反應，當銅片全部反應完畢后，共收集到氣體2.24L（標準狀況下），則該硝酸的物質的量濃度至少為（ ）
A.9mol/L B.8mol/L C.5mol/L D.10mol/L
解析：生成NO2、NO或它們的混合物用NOX表示，設消耗HNO3的物質的量(作氧化劑)為a mol。則：
NOX HNO3（N守恒）
1
2.24L a
解得：a=0.1
設生成Cu(NO3)2 消耗HNO3的物質的量（提供 H+）為bmol,則：Cu ─ Cu(NO3)2 ─ HNO3
64g 2mol
5.12g bmol
解得b=0.16g
反應共消耗HNO3:0.1mol+0.16mol=0.26mol
答答案為A項。
電子守恒
電子守恒是指在氧化還原反應中，氧化劑得到的電子總數等于還原劑失去的電子總數。
例3:某強氧化劑[XO(OH)2]+被亞硫酸鈉的還原到較低價態。若還原2.4 ×10-3mol[XO(OH)2]+到較低價態，需要20mL 0.3mol·L-1Na2SO3溶液，則X的最終價態為（ ）
A.+2 B.+1 C.0 D.-1
解析:依據電子守恒，反應中Na2SO3失去電子的物質的量等于[XO(OH)2]+得到電子的物質的量。設X的最終價態為x，0.02×0.3×(6－4)=2.4×10-3×(5－x)，解得x=0。答案為C項。
電荷守恒
電荷守恒是指在物理化學變化中，電荷既不能被創造也不會被消滅。換言之，在化學反應中反應物的電荷總數應等于產物的電荷總數，或在電解質溶液中陰離子所帶的負電荷總數應等于陽離子所帶的正電荷總數。
例4:鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產物溶解在60 mL2.0mol/L鹽酸中，再用20mL0.5mol/LNaOH溶液中和多余的鹽酸，然后在此溶液中加入過量的堿，把氨全部蒸出來，用稀鹽酸吸收，稀鹽酸增重0.17g。求鎂條的質量。
解析:反應流程如下：
根據電荷守恒，得如下關系：
n(Mg2+)×2+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)
將數據代入上式得:
解得n(Mg2+)=0.050mol,m(Mg)=0.050mol×24g·mol/L=1.2g
化合價守恒
化合價守恒是指化合物或混合物中正負化合價絕對值相等。在電解過程中各電極上析出物質的總價數也守恒。
例5:一種含MgO 、Mg3N2的混合物，若其中Mg的質量分數為62.4%，氮的質量分數為多少？
解析：若取100g混合物，則鎂元素質量為62.4g，設氮元素質量為xg，則氧元素的質量為100－62.4－x=37.6－x ，根據化合價守恒，有
，解得x=5.6，ω（N）=
能量守恒
在任何一個反應體系中，體系的能量一定是守恒的。因此在解答與能量有關的試題時，考慮能量守恒，能使解題的程序簡化。
例6：已知硝酸鉀晶體溶解于水時要吸收熱量，從溶液中析出晶體會放出熱量，若向室溫下20mL硝酸鉀飽和溶液中加入1g硝酸鉀晶體，充分攪拌，這時（ ）
溶液的質量會減少B.溶液的溫度會降低
C.溶液的溫度無變化D.溶液的溫度先降低后升高
解析 ：由題意可知“硝酸鉀晶體溶解于水中時要吸收熱量，從溶液中析出晶體時會放出熱量”，由于溶解與結晶所吸收與放出的熱量守恒，故C項正確。答案為C項。

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