溶液中的三大守恒
化学三大守恒
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化学三大守恒是电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
1、电荷守恒:化合物中元素正负化合价代数和为零;溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
2、物料守恒:含特定元素的微粒守恒;不同元素间形成的特定微粒比守恒;特定微粒的来源关系守恒。
3、质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
三大守恒定律的规律:
1、电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数定等于还原剂失去的电子数。
电子守恒法常用于氧化还原反应的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
2、元素守恒即化学反应前后各元素的种类不变,各元素原子的个数不变,其物质的量、质量也不变。
3、电荷守恒的意思就是任一电中性的东西比如化合物、混合物、单质、胶体等等,电荷的代数和为零,即正电荷总数与负电荷总数相等。
溶液中的三大守恒
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溶液中的三大守恒质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同,质子守恒和物料守恒,电荷守恒一样同为溶液中的三大守恒关系1电荷守恒溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数例:NaHCO3 溶液中C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒2物料守恒⒈ 含特定元素的微粒(离子或分子)守恒⒉ 不同元素间形成的特定微粒比守恒⒊ 特定微粒的来源关系守恒例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:根据P元素形成微粒总量守恒有:c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L根据Na与P形成微粒的关系有:c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]根据H2O电离出的H+与OH-守恒有:c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]例2:NaHCO3 溶液中C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒3质子守恒也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到NaHCO3 溶液中存在下列等式C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) {电荷守恒}C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) {物料守恒}方法一:两式相减得C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫质子守恒。
方法二:由酸碱质子理论O原始物种:HCO3-,H2消耗质子产物H2CO3,产生质子产物CO32-,OH-C(H+)=C(CO32-)+C(OH-) -C(H2CO3)即C(H+)+C(H2CO3)=C (CO32-)+C(OH-)关系:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦,但比较保险又如NaH2PO4溶液原始物种:H2PO4-,H2O消耗质子产物:H3PO4,产生质子产物:HPO42-(产生一个质子),PO43-(产生二个质子),OH-所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下.快速书写质子守恒的方法:第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
溶液中的三大守恒
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• 例1、CH3COOH与CH3COONa 旳 混 合 溶 液 ( 浓 度 均 为
0.01mol/L ),测得PH<7,溶液中各离子浓度关系
电荷守恒
c(OH-)+ c(CH3COO-) =c(H+)+c(Na+)
微粒浓度大小 C(Ac-) > c(Na+) > C(HAc) > C(H+) > C( OH-)
【学习目的】
1. 学会电荷守恒、物料守恒、质子守恒旳书写措施 2. 会用三种守恒处理有关问题
【学习要点】会用三种守恒处理有关问题 【学习难点】守恒措施旳灵活应用
考点解读
l 高考中旳地位:
守恒法是中学化学中旳主要思想。电解质溶液中三大守恒关
系是中学化学电解质溶液理论部分主要知识。
l 高考考察内容:
1.判断等式是否成立; 2.判断离子浓度大小;
C(Na+)= c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)
写出下列溶液中旳物料守恒关系式 醋酸钠溶液中: c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
Na2CO3溶液中:c(Na+) =2c(CO32-)+2c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
Na2S溶液中: 2c(S2-)+2c(HS-) +2c(H2S)= c(Na+)
小结:不同溶质旳溶液,只要所含离子种类相同。 则电荷守恒式相同。
【自主学习】
电解质溶液中三大守恒之二 物料守恒
2.物料守恒:
就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离) 前某元素旳原子(或离子)旳物质旳量等于电解质变化后溶液中全 部含该元素旳原子(或离子)旳物质旳量之和。 如0.1mol/L旳NaHS溶液,n(Na+):n(S)=1:1,推出: 0.1mol/L=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S) 或
专题--溶液中三大守恒
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2.物料守恒:即加入的溶质组成中存在的某些元素之间 的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H、O元 素,所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。 例: NH4Cl溶液:化学式中N:Cl=1:1,即得到, 写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都 c(NH4+ )+ c(NH3•H2O) = c(Cl-) 要考虑在内,可以是离子,也可以是分子。 Na2CO3溶液:Na:C=2:1,即得到, c(Na+) = 2〔c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3)〕 跟踪练习 . +) = c(CO 2-) + c(HCO -) + c(H CO ) c(Na NaHCO3溶液: 3 3 2 3 . Na3PO4溶液:
C
c(Na+)=2c(A2—)+c(HA—)+c(H2A)
4、水的电离:
水是一种极弱的电解质,能微弱电离。 水的离子积常数——Kw= C(H+)×C(OH—) Kw取决于温度,不仅适用于纯水,还适用于其他稀 溶液。25℃时,Kw =1×10-14
水电离平衡移动的影响因素
1、温度升高促进水的电离(T↑KW ↑) 2、酸或碱抑制水的电离,但KW不变
跟踪练习 +)+ c(H S) = c(S2-) + c(OH-) c(H 2 NaHS溶液: . c(OH-)= c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO Na3PO4溶液: . 4)
1、(双选)在0.1 mol· L-1NaHCO3溶液中有关粒子浓度关系
溶液中的“三大守恒”
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溶液中的“三大守恒”1.溶液中的“三大守恒”规律,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
2.以NaHCO3溶液为例来说明溶液中的“三大守恒”规律(1)NaHCO3溶液存在的微粒有________________________________________________。
Na+、H+、HCO-3、CO2-3、OH-、H2CO3、H2O(2)电荷守恒:溶液显电中性,溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
NaHCO3溶液中电荷守恒等式为:c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(OH-)。
电荷守恒的等式特点为______________________________________。
(3)物料守恒:物质初始的某些元素的物质的量或物质的量浓度的比值为定值,如NaHCO3溶液中c(Na+)总:c(含C元素的微粒)总=1:1。
NaHCO3溶液中物料守恒等式为:c(Na+)=c(H2CO3)+c(HCO-3)+c(CO2-3)。
物料守恒的等式特点为______________________________________。
思考:电荷守恒的等式与物料守恒的等式相减得到:___________________________。
(4)质子守恒:电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,有的微粒得H+(质子),有的微粒失H+,在这个过程中H+得失守恒,称为质子守恒。
溶液的质子守恒可以用图示法,如NaHCO3溶液中:NaHCO3溶液中质子守恒等式为:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO2-3)+c(OH-)。
质子守恒的等式特点为______________________________________。
注意:a.溶液的质子守恒图示法只适合于单一溶质的溶液,能得失H+的微粒为溶液初始状态的H2O+弱酸阴离子或H2O+弱碱阳离子。
b.多溶质的混合溶液质子守恒等式要用电荷守恒的等式与物料守恒的等式相减得到。
水溶液中三大守恒定理
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溶液中三大守恒一、电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等;例:写出碳酸钠Na2CO3溶液中的电荷守恒关系式(1)找出溶液中的离子:Na+ H+ CO32- HCO3- OH-(2)根据电荷的物质的量: nNa++nH+=2nCO32-+nHCO3-+nOH-(3)根据电荷离子浓度关系: cNa++cH+=2cCO32-+cHCO3-+cOH-注意:A、准确判断溶液中的离子种类;B、弄清离子浓度与电荷的关系;即R n+的电荷浓度nCR n+练:1、NH4HCO3溶液的电荷守恒试2、Na2S溶液的电荷守恒试二、物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的;某些特征性的原子是守恒的例:NaHCO3溶液中CNa+的物料守恒关系式CNa+=CHCO3-+CCO32-+CH2CO3练:1、Na2CO3溶液中的物料守恒关系式、2、H2S溶液中的电荷守恒关系式三、质子守恒电解质溶液中分子或离子得到质子的物质的量应相等失去质子的物质的量由水电离出来的cH+、 cOH-相等例:NaHCO3溶液中的质子守恒关系式1、先找出溶液电离出的阴离子HCO3-2、列下列式子练:1、Na2 CO3溶液中的质子守恒关系式2、Na HS溶液中的质子守恒关系式综合练习:1、CH3COONa溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、Na2 CO3溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:规律总结正确的思路:一、溶质单一型※※关注三个守恒1.弱酸溶液:例1在L的H2S溶液中,下列关系错误的是H+=cHS-+cS2-+cOH- H+=cHS-+2cS2-+cOH-H+>cHS-+cS2-+cOH- H2S+cHS-+cS2-=L分析:由于H2S溶液中存在下列平衡:H2S H++HS-,HS-H++S2-,H2O H++OH-,根据电荷守恒得cH+=cHS-+2cS2-+cOH-,由物料守恒得cH2S+cHS-+cS2-=L,所以关系式错误的是A项;注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡;2.弱碱溶液:例2室温下,L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是A. cOH->cH+ NH3·H2O+cNH4+=LNH4+>cNH3·H2O>cOH->cH+ OH-=cNH4++cH+分析:由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡,所以所得溶液呈碱性,根据电荷守恒和物料守恒知BD正确,而一水合氨的电离是微量的,所以C项错误,即答案为C 项;3.强酸弱碱盐溶液:例3在氯化铵溶液中,下列关系正确的是Cl->cNH4+>cH+>cOH- NH4+>cCl->cH+>cOH-NH4+=cCl->cH+=cOH- Cl-=cNH4+>cH+>cOH-分析:由于氯化铵溶液中存在下列电离过程:NH4Cl=NH4++Cl-,H2O H++OH-和水解过程:NH4++H2O H++NH3·H2O,由于NH4+水解被消耗,所以cCl->cNH4+,又因水解后溶液显酸性,所以cH+>cOH-,且水解是微量的,所以正确的是A项;注意:解答这类题时主要抓住弱碱阳离子的水解,且水解是微量的,水解后溶液呈酸性;4.强碱弱酸盐溶液:例4在Na2S溶液中下列关系不正确的是A.cNa+ =2cHS- +2cS2- +cH2S B.cNa+ +cH+=cOH-+cHS-+2cS2-C.cNa+>cS2->cOH->cHS- D.cOH-=cHS-+cH++cH2S解析:电荷守恒:cNa+ +cH+=cOH-+cHS-+2cS2-;物料守恒:cNa+ =2cHS- +2cS2- +2cH2S;质子守恒:cOH-=cHS-+cH++2cH2S,选A D 5.强碱弱酸的酸式盐溶液:例52004年江苏卷草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是CDA.c K++c H+=c HC2O4-+c OH-+ c C2O42- B.c HC2O4-+ c C2O42-=LC.c C2O42->c H2C2O4 D.c K+= c H2C2O4+ c HC2O4-+ c C2O42-分析:因为草酸氢钾呈酸性,所以HC2O4-电离程度大于水解程度,故c C2O42->c H2C2O4;又依据物料平衡,所以D.c K+= c H2C2O4+ c HC2O4-+ c C2O42-正确,又根据电荷守恒:c K++c H+=c HC2O4-+c OH-+2c C2O42-,所以综合上述C、D正确;二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较1、两种物质混合不反应:例:用物质的量都是 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中CCH3COO->CNa+,对该混合溶液的下列判断正确的是H+>COH- CH3COOH+CCH3COO-= mol/LCH3COOH>CCH3COO- CH3COO-+COH-= mol/L点拨 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在;已知CCH3COO->CNa+,根据电荷守恒CCH3COO-+COH-=CNa++CH+,可得出COH-<CH+;说明混合溶液呈酸性,进一步推测出L的CH3COOH和L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势;根据物料守恒,可推出B是正确的;Cl和氨水组成的混合溶液C填“>”、“<”或“=”练习1、现有NH4+ CCl-;①若溶液的pH=7,则该溶液中CNH4+ CCl-;②若溶液的pH>7,则该溶液中CNH4+< CCl-,则溶液的pH 7;③若CNH42、两种物质恰好完全反应例2003年上海高考题在10ml ·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是 ;A.c Na+>c Ac->c H+>c OH- B.c Na+>c Ac->c OH->c H+C.c Na+=c Ac-+c HAC D.c Na++c H+=c Ac-+c OH-解析由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol,两者恰好反应生成NaAc,等同于单一溶质,故与题型①方法相同:O HAc+ OH-,故有c Na+>c Ac->c OH->c H+,根据物料由于少量Ac-发生水解:Ac- + H2守恒C正确,根据电荷守恒D正确,A错误,故该题选项为A;将·L-1HCN溶液和·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是A. cHCN<cCN-B. cNa+>cCN-C. cHCN-cCN-=cOH-D. cHCN+cCN-=·L-1解析:上述溶液混合后,溶质为HCN和NaCN,由于该题已说明溶液显碱性,所以不能再按照HCN的电离处理,而应按NaCN水解为主;所以cNa+>cCN-,选B D变式:pH等于7型例5.2002年全国高考理综常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中 ;A.c HCOO->c Na+ B.c HCOO-<c Na+ C.c HCOO-=c Na+ D.无法确定解析本题绝不能理解为恰好反应,因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在Ph=7,故酸略为过量;根据溶液中电荷守恒:c Na++ c H+= c HCOO-+c OH-因pH=7,故c H+= c OH-,所以有c Na+= c HCOO-,答案为C;3、不同物质同种离子浓度比较型:例题 1996年上海高考题物质的量浓度相同的下列溶液中,NH4+浓度最大的是 ;A.NH4Cl B.NH4HSO4C.NH3COONH4D.NH4HCO3解析 NH4+在溶液中存在下列平衡:NH4+ + H2O NH3·H2O + H+B中NH4HSO4电离出大量H+,使平衡向左移动,故B中c NH4+大于A中的c NH4+,C项的CH3COO-和D项的HCO3-水解均呈碱性,使平衡向右移动,故C、D中c NH4+小于A中c NH4+,正确答案为B;1、已知某溶液中有四种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果肯定错误的是A. cY->cX+>cH+>cOH-B. cX+>cY->cOH->cH+C. cH+>cY->cX+>cOH-D. cOH->cX+>cH+>cY-S溶液中存在的下列关系不正确的是2、在Na2A. cNa+=2cS2-+2cHS-+2cHS2B. cNa++cH+=2cOH-+cHS-+cS2-C. cOH-=cH++cHS-+2cHS2D. cNa+>cS2->cOH->cHS-3、已知某温度下L的NaHB强电解质溶液中cH+>cOH-,则下列关系式中一定正确的是 ;A. cNa+=cHB-+2cB2-+cOH-B. cNa+=L≥cB2-C. cH+·cOH-=10-14D. 溶液的pH=14、物质的量浓度相同L的弱酸HX与NaX溶液等体积混合,溶液中微粒浓度关系错误的是 ;A. cNa++cH+=cX-+cOH- HX+cX-=2cNa+C. 若混合溶液呈酸性:则cX->cNa+>cHX>cH+>cOH-D. 若混合溶液呈碱性:则cNa+>cHX>cX->cOH->cH+5、相同条件下,等体积、等物质的量浓度的NaNO3和NaHCO3两份溶液中,阴离子总数相比较 ;A.前者多B.一样多C.后者多D.无法判断答案:1、C;2、B;3、B;4、D;5、A。
三大守恒
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三个守恒
① 电荷守恒是指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于 所有阴离子所带的负电荷的总浓度。(如0.1mol· L— 1醋酸溶液:溶液中存在以下平衡 : CH3COOH⇌CH3COO—+H+;H2O ⇌ H++OH—,则[CH3COO—]+[OH—]=[H+]) ② 物料守恒也就是原子守恒或元素守恒,即变化前后某种元素的原子个数守恒。具体 来说,溶液中某些微粒能水解或电离,这些微粒中某些原子总数不变,某些原子数目 之比不变 。在一个平衡体系中某一组分的总浓度一定等于有关形式平衡浓度之和。 (如0.1mol· L— 1醋酸溶液中[CH3COOH]+[CH3COO—]=0.1mol· L— 1) ③ 水的电离守恒又称质子守恒,由水的电离平衡H2O ⇌ H++OH—可知,每电离出 1molH+必定同时由水电离出1molOH—],只是因为其存在形式可能发生了改变。(如 0.1mol· L— 1醋酸溶液中水提供的OH—为溶液中的OH—,而水提供的H+等于溶液中的 H+减去CH3COOH电离产生的H+,即:[OH—]=[H+]—[CH3COO— ] 或[OH— ]+[CH3COO— ]=[H+]) (2)离子浓度大小顺序(一个不等式) 思路:①首先,用溶液中所有的电离方程式和水解方程式来描述盐在溶液中的行为, 判断出盐溶液中所含的微粒种类;②根据相关定义和电离程度、水解程度分析出三个 守恒和离子浓度大小顺序。
专题溶液中三大守恒
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n1(OH—)+n2(OH—)
解: C(OH—)=
V总
= 10—54V+ 10—2V
C(H+)=
≈
KW C(OH—)
4V+V
10—2V 5V
10—2 =5
=5×10—12mol/L
mol/L
溶液酸碱性鉴定规律
(1)PH相同旳酸,酸越弱,其物质旳量浓度越大。 (2)PH相同旳强酸和弱酸溶液,加水稀释相同旳倍 数,则强酸溶液PH变化大;碱也如此。 (3)酸和碱旳PH之和为14,等体积混合。
溶液中三大守恒
(电荷守恒,物料守恒,质子守恒) 1.电荷守恒:即溶液永远是电中性旳,所以阳离子带 旳正电荷总量=阴离子带旳负电荷总量。
例:NH4Cl溶液:c(NH4+ )+ c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-) 写这个等式要注意2点: 1、要判断精确溶液中存在旳全部离子,不能漏掉。 2、注意离子本身带旳电荷数目。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。
例如:NH4Cl溶液: 电荷守恒:c(NH4+ ) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-) 物料守恒:c(NH4+ ) + c(NH3•H2O) = c(Cl-) 约去无关旳Cl-,得到,c(H+) = c(OH-) + c(NH3•H2O),即是质 子守恒
2.在氯化铵溶液中,下列关系式正确旳是
A ( )
A. cCl->cNH+4 >cH+>cOH-
B. cNH+4>cCl->cH+>cOH)
C. D.
ccCNHl+4-==ccCNlH-+4>>ccHH++=>ccOOHH-)
溶液中的三大守恒

溶液中的三大守恒关系(一)溶液中的守恒关系1、电荷守恒规律:电解质溶液中,电解质总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数如NaHCO3 溶液中存在着Na+、HCO3- 、H+、CO32-、OH-存在如下关系c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) 这个式子叫电荷守恒2、物料守恒规律:某元素的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和如Na2S溶液中,S2-能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S) 这个式子叫物料守恒如Na2CO3溶液中,CO32-离子存在形式有HCO3-、CO32-、H2CO3则1/2c(Na+)=c(HCO3-)+ c(HS-)+c(H2S)3、质子守恒:由水电离产生的H+、OH-浓度相等如Na2CO3溶液中,由水电离产生的OH-以游离态存在,而H+因CO32-水解有三种存在形式H+、HCO3-、H2CO3,则有c (OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)同理在Na3PO4溶液中有:c (OH-)=c(H+)+ c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO4)练习:写出下列溶液中三大守恒关系①Na2S溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+ c(HS-)+c(OH-)物料守恒:1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S)质子守恒:c (OH-)=c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S)②NaHCO3溶液电荷守恒:c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒:c (Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)质子守恒:c (OH-)=c(H+)+ c(H2CO3)-c(CO32-)----电荷守恒-物料守恒=质子守恒溶液中离子浓度大小比较一、单一溶质1、多元弱酸溶液,根据多步电离规律,前一步电离产生的离子浓度大于后一步电离产生的离子,如在H3PO4溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)2、多元弱酸的正盐,根据弱酸根的多步水解规律,前一步水解远远大于后一步水解,如在Na2CO3溶液中(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)+ c(H2CO3)3、不同溶液中,同一离子浓度大小的比较,要看其它离子对其影响因素练习:1、写出下列溶液中离子浓度大小的关系NH4CL溶液中:c(CL-) >c(NH4+) >c(H+) >c(OH-)CH3COONa溶液中:c(Na+) >c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)2、物质的量浓度相同的下列各溶液,①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3⑤NH4HCO3 ,c(CO32-)由小到大排列顺序为二、混合溶液混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如离子间的反应、电离因素、水解因素等。
高中化学三大守恒定律!

高中化学三大守恒定律!今天给大家整理了高中化学三大守恒定律。
三大守恒定律是解决高考大题必不可少的技巧!那么,如何写化学中三大守恒式(电荷守恒,物料守恒,质子守恒)?这三个守恒的最大应用是判断溶液中粒子浓度的大小,或它们之间的关系等式。
电荷守恒即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。
例:NH4Cl溶液:c(NH+ 4)+c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-)写这个等式要注意2点:1、要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉。
2、注意离子自身带的电荷数目。
如:Na2CO3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-)NaHCO3溶液:c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO32-) + c(HCO3-)+ c(OH-)NaOH溶液:c(Na+) + c(H+) =c(OH-)Na3PO4溶液:c(Na+) + c(H+) = 3c(PO43-) + 2c(HPO42-) + c(H2PO4-) + c(OH-)物料守恒即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H、O元素,所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。
例:NH4Cl溶液:化学式中N:Cl=1:1,即得到,c(NH4+)+ c(NH3•H2O) = c(Cl-)Na2CO3溶液:Na:C=2:1,即得到,c(Na+) = 2c(CO32-+ HCO3-+ H2CO3)NaHCO3溶液:Na:C=1:1,即得到,c(Na+) = c(CO32-)+ c(HCO3-) + c(H2CO3)写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都要考虑在内,可以是离子,也可以是分子。
质子守恒即H+守恒,溶液中失去H+总数等于得到H+总数,或者水溶液的由水电离出来的H+总量与由水电离出来的OH-总量总是相等的,也可利用物料守恒和电荷守恒推出。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。
化学中三大守恒式
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如何写化学中三大守恒式 电荷守恒,物料守恒,质子守恒这三个守恒的最大应用是判断溶液中粒子浓度的大小,或它们之间的关系等式. 知识点诠释:知识点一:电荷守恒,--即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量 例,NH 4Cl 溶液,NH 4+ + H + = Cl - + OH - 写这个等式要注意2点:1、要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉除六大,四大外都.2、注意离子自身带的电荷数目. 如,Na 2CO 3溶液:Na + + H + = 2CO 32- + HCO 3- + OH - NaHCO 3溶液:Na + + H + = 2CO 32- + HCO 3- + OH - NaOH 溶液: Na 3PO 4溶液:知识点二:物料守恒,--即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H 、O 元素,所以物料守恒中的等式一定是非H 、O 元素的关系. 例,NH 4Cl 溶液,化学式中N:Cl=1:1,即得到,NH 4+ + NH 3.H 2O = Cl - Na 2CO 3溶液,Na:C=2:1,即得到,Na + = 2CO 32- + HCO 3- + H 2CO 3NaHCO 3溶液,写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都要考虑在内,可以是离子,也可以是分子.知识点三:质子守恒两种方法 1、电荷守恒-物料守恒=质子守恒 NH 4Cl 溶液,电荷守恒:NH 4+ + H + = Cl - + OH - 物料守恒:NH 4+ + NH 3.H 2O = Cl - 质子守恒:H + = OH - + NH 3.H 2O Na 2CO 3溶液, 电荷守恒: 物料守恒: 质子守恒:2、质子守恒就是氢离子守恒,即溶液当中的溶质和溶剂得失氢离子要相等写出下列中的质子守恒 NH 4Cl 溶液: Na 2CO 3溶液: 例题:1、在0.1 mol ·L -1NaHCO 3溶液中有关粒子浓度关系正确的是 A.c Na +>c HCO 3->c CO 32->c H +>c OH - B.c Na ++c H +=c HCO 3-+c CO 32-+c OH - C.c Na ++c H +=cHCO 3-+2c CO 32-+c OH -D.c Na+=c HCO3-+c CO32-+c H2CO32、Na2CO3溶液,下列关系不正确的是A、cNa+>2cCO32-B、cNa+>cCO32->cH CO3->cOH—C、cNa+>cCO32->cOH—>cH CO3->cH2CO3D、cNa++cH+=cOH—+cH CO3- +2cCO32-3、25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是A、cNH4+=cSO42- B、cNH4+>cSO42-C、cNH4+<cSO42- D、cOH-+cSO42-=cH++NH4+习题:1、2011江苏高考下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A. 在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c Na+>c HCO3->c CO32->c H2CO3B. 在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c OH--c H+=c HCO3- + 2c H2CO3-C. 向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液:c CO32->c HCO3->c OH->c H+D. 常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液pH=7,cNa+=0.1 mol·L-1:c Na+=c CH3COO->c CH3COOH>c H+=c OH-2、2011广东高考对于0.1mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是A. 升高温度,溶液的pH降低B. c Na+=2cSO32―+ cHSO3―+ cH2SO3C. c Na+ + c H+= 2cSO32―+ 2cHSO3― + cOH―D. 加入少量NaOH固体,c SO32―与cNa+均增大3、下列溶液中微粒的物质的量关系正确的是A. 将等物质的量的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液:2cK+=cHC2O4- + cH2C2O4B. ① 0.2mol/L NH4Cl溶液、②0.1mol/L NH42FeSO42溶液、③0.2mol/L NH4HSO4溶液、④0.1 mol/L NH42CO3溶液中,cNH4+大小:③>②>①>④C. 0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.15 mol/L HCl等体积混合:cCl―>cH+>cNa+>cCH3COO―>cOH―D. 0.1 mol/L 的KHA溶液,其pH=10, cK+>cA2―>cHA―>cOH―。
溶液中的三大守恒
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溶液中的三大守恒溶液中的三大守恒关系(一)溶液中的守恒关系1、电荷守恒规律:电解质溶液中,电解质总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数=阳离子所带正电荷总数如NaHCO3 溶液中存在着Na+、HCO3- 、H+、CO32-、OH-存在如下关系c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) 这个式子叫电荷守恒2、物料守恒规律:某元素的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和如Na2S溶液中,S2-能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S) 这个式子叫物料守恒如Na2CO3溶液中,CO32-离子存在形式有HCO3-、CO32-、H2CO3则1/2c(Na+)=c(HCO3-)+ c(HS-)+c(H2S)3、质子守恒:由水电离产生的H+、OH-浓度相等如Na2CO3溶液中,由水电离产生的OH-以游离态存在,而H+因CO32-水解有三种存在形式H+、HCO3-、H2CO3,则有c (OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)同理在Na3PO4溶液中有:c (OH-)=c(H+)+ c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO4)练习:写出下列溶液中三大守恒关系①Na2S溶液电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+ c(HS-)+c(OH-)物料守恒:1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S)质子守恒:c (OH-)=c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S)②NaHCO3溶液电荷守恒:c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒:c (Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)质子守恒:c (OH-)=c(H+)+ c(H2CO3)-c(CO32-)----电荷守恒-物料守恒=质子守恒溶液中离子浓度大小比较一、单一溶质1、多元弱酸溶液,根据多步电离规律,前一步电离产生的离子浓度大于后一步电离产生的离子,如在H3PO4溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)2、多元弱酸的正盐,根据弱酸根的多步水解规律,前一步水解远远大于后一步水解,如在Na2CO3溶液中(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)+ c(H2CO3)3、不同溶液中,同一离子浓度大小的比较,要看其它离子对其影响因素练习:1、写出下列溶液中离子浓度大小的关系NH4CL溶液中:c(CL-) >c(NH4+) >c(H+) >c(OH-)CH3COONa溶液中:c(Na+) >c(CH3COO-) >c(OH-) >c(H+)2、物质的量浓度相同的下列各溶液,①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3⑤NH4HCO3 ,c(CO32-)由小到大排列顺序为二、混合溶液混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如离子间的反应、电离因素、水解因素等。
溶液中的三大守恒
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溶液中的三大守恒质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同,质子守恒和物料守恒,电荷守恒一样同为溶液中的三大守恒关系1电荷守恒溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数例:NaHC03溶液中C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)这个式子叫电荷守恒2物料守恒1.含特定元素的微粒(离子或分子)守恒2.不同元素间形成的特定微粒比守恒3.特定微粒的来源关系守恒例1:在0.1mol/LNa3PO4 溶液中:根据P元素形成微粒总量守恒有:c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-]+c[H3PO4]=0.1mol/L根据Na与P形成微粒的关系有:c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-]+3c[H3PO4]根据H2O电离出的H+与OH-守恒有:c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]例2: NaHCO3溶液中C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3)这个式子叫物料守恒3质子守恒也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到NaHCO3溶液中存在下列等式C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) {电荷守恒}C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) {物料守恒}方法一:两式相减得C ( H+) +C ( H2CO3 =C (CO32-) +C(OH-)这个式子叫质子守恒。
方法二:由酸碱质子理论原始物种:HCO , H2O消耗质子产物H2CO3产生质子产物CO32-, OH-C ( H+) =C ( CO32-) +C(OH-) -C ( H2CO3 即C ( H+) +C ( H2CO3 =C (CO32-) +C(OH-)关系:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦,但比较保险又如NaH2PO4§液原始物种:H2PO4-, H2O消耗质子产物:H3PO4产生质子产物:HPO42-(产生一个质子),PO43- (产生二个质子),OH-所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c (H3PO4你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下快速书写质子守恒的方法:第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
三大守恒定律公式
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三大守恒定律公式1. 电荷守恒。
- 概念:溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- 在Na₂CO₃溶液中,存在的离子有Na^+、H^+、CO_3^2 -、HCO_3^-、OH^-。
- 根据电荷守恒:n(Na^+)+n(H^+) = 2n(CO_3^2 -)+n(HCO_3^-)+n(OH^-)。
- 由于在同一溶液中,体积相同,所以浓度关系为:c(Na^+)+c(H^+) =2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-)。
2. 物料守恒。
- 概念:溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- Na₂CO₃溶液中,n(Na^+) = 2n(C)。
- C在溶液中的存在形式有CO_3^2 -、HCO_3^-、H₂CO₃。
- 所以物料守恒表达式为:c(Na^+) = 2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO₃)]。
3. 质子守恒。
- 概念:酸失去的质子和碱得到的质子数目相同。
- 公式示例(以Na₂CO₃溶液为例):- 方法一(根据电荷守恒和物料守恒推导):- 由电荷守恒c(Na^+)+c(H^+) = 2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-),物料守恒c(Na^+) = 2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO₃)]。
- 将物料守恒中的c(Na^+)代入电荷守恒表达式,可得:2[c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(H₂CO�3)]+c(H^+) = 2c(CO_3^2 -)+c(HCO_3^-)+c(OH^-)。
- 化简得到质子守恒表达式:c(OH^-) = c(H^+)+c(HCO_3^-) +2c(H₂CO₃)。
- 方法二(直接分析质子得失):- H₂O电离出H^+和OH^-,CO_3^2 -结合H^+生成HCO_3^-和H₂CO₃。
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质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同,和,一样同为溶液中的三大守恒关系
1电荷守恒
溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的总数
例:NaHCO3溶液中
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-)这个式子叫电荷守恒
2物料守恒
⒈含特定元素的微粒(离子或分子)守恒⒉不同元素间形成的特定微粒比守恒⒊特定微粒的来源关系守恒
例1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:
根据P元素形成微粒总量守恒有:c[PO43-]+c[HPO42-]+c[H2PO4-
]+c[H3PO4]=0.1mol/L
根据Na与P形成微粒的关系有:c[Na+]=3c[PO43-]+3c[HPO42-]+3c[H2PO4-
]+3c[H3PO4]
根据H2O电离出的H+与OH-守恒有:c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-
]+3c[H3PO4]+c[H+]
例2:NaHCO3溶液中
C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)这个式子叫物料守恒
3质子守恒
也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到
NaHCO3溶液中
存在下列等式
C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-){电荷守恒}
C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3){物料守恒}
方法一:两式相减得
C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-)这个式子叫质子守恒。
方法二:由
O
原始物种:HCO3-,H
2
消耗质子产物H2CO3,产生质子产物CO32-,OH-
C(H+)=C(CO32-)+C(OH-)-C(H2CO3)即C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)
+C(OH-)
关系:剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目
直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦,但比较保险
又如NaH2PO4溶液
原始物种:H2PO4-,H2O
消耗质子产物:H3PO4,产生质子产物:HPO42-(产生一个质子),PO43-(产生二个质子),OH-
所以:c(H+)=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c(H3PO4)
你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下.
快速书写质子守恒的方法:
第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边。
具体方法是,判断溶液你能直接电离出的离子是什么。
然后选择能电离产生氢离子或者水解结合氢离子的离子为基准,用它和它电离或者水解之后的离子(这里我称它为对比离子)做比较,是多氢还是少氢,多N个氢,就加上N倍的该离子(对比离子)浓度。
少N个氢离子,就减去N倍的该离子(对比离子)。
如碳酸氢钠溶液(NaHCO3):
溶液显碱性,所以把氢氧根离子浓度写在左边,其次。
判断出该溶液直接电离出的离子是钠离子和碳酸氢根,而能结合氢离子或电离氢离子的是碳酸氢根。
其次以碳酸氢根为基准离子(因为碳酸氢钠直接电离产生碳酸根和钠离子,而钠离子不电离也不水解。
)减去它电离之后的离子浓度,加上它水解生成的离子浓度。
便是:C(OH-)=C(H2CO3)-C(CO32-)+C(H+)
另外解释:
电解质溶液中的守恒关系1、电荷守恒:
利用原理:任何物质的溶液的整体对外界不显电性,即溶液中的阳离子的正电荷总数等于阴离子的负电荷总数。
例:在碳酸氢钠溶液中,
存在的阳离子有:Na+、H+;
存在的阴离子有:OH-、HCO3-、CO32-;
根据电荷守恒可得:C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(HCO3-)+2C(CO32-)
2、物料守恒:
利用原理:电解质溶液中各元素的原子个数之比符合电解质的化学式。
例:根据碳酸氢钠的化学式可得知,Na原子总数等于碳原子总数。
在碳酸氢钠溶液中,钠元素全部以Na+的形式存在,
而碳元素存在形态有:H2CO3、HCO3-、CO32-三种,且每种存在形式中只含有一个碳原
子,
根据物料守恒可得:C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)
3、质子守恒;
利用原理:无论何种物质的水溶液,由水电离出的氢离子和氢氧根离子总是相等的。
例:??在碳酸氢钠溶液中,OH-也由两部分提供,一部分是水电离得到的,另一部分是HCO3-水解得到的。
且HCO3-水解时每生成一个OH-离子,同时生成一个H2CO3离子。
所以溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度为:C(OH-)-C(H2CO3)>0
根据质子守恒可得:C(H+)-C(CO32-)=C(OH-)-C(H2CO3)
根据上述三种守恒关系式:
C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(HCO3-)+2C(CO32-)
C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)
C(H+)-C(CO32-)=C(OH-)-C(H2CO3)
可以得出所有微粒浓度的相对大小:
C(Na+)>C(HCO3-)>C(H2CO
)>C(OH-)>C(H+)>C(CO32-)
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