电荷守恒、物料守恒、质子守恒

练习
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-
c（H+）=c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c（H3PO4）
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。
在碳酸钠水溶液中水电离出的氢离子以（H+， HCO3-,H2CO3）三种形式存在，其中1mol碳酸 分子中有2mol水电离出的氢离子.所以
c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
例2 ： NaHCO3溶液 方法一：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｝
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（这里称为对比离子） 做比较，是多氢还是少氢，多N个氢，就减去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）。
例如：Na2CO3溶液
1. 正确分析溶液中存在的阴、阳离子是书 写电荷守恒式的关键，需要结合电解质电 离及盐类的水解知识，尤其是对多级电离 或多级水解，不能有所遗漏。
Na2CO3=2 Na+ +CO32-；CO32-+ H2O⇋HCO3-+OH-；
HCO3- +H2O⇋ H2CO3 +OH-； H2O⇋ H++OH- 。
电荷守恒、物料守恒、质子守恒
盐类水解第三课时
教学目标
• 1. 掌握电荷守恒,物料守恒,质子守恒同 为溶液中的三大守恒关系。
• 2. 学会用这三个守恒判断溶液中粒子 浓度的大小，或它们之间的关系等式。
一、电荷守恒
是指溶液中所有阳离子所带的正 电荷总数与所有阴离子所带的负 电荷总数相等。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
根据Na与P形成微粒的关系有：
c［Na+］=3c［PO43-］+3c［HPO42-］ +3c［H2PO4-］+3c［H3PO4］
三、质子（H+）守恒
电解质溶液中分子或离子得到或失去质子
（H+）的物质的量应相等。
例1 ：Na2CO3溶液水电离出的c(H+)=c(OH-).
CO32-+ H2O⇋HCO3-+OH-； HCO3- +H2O⇋ H2CO3 +OH-； H2O⇋ H++OH-
练习
1． Na2CO3溶液． 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
3．NH4Cl溶液， 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
2．NaHCO3 溶液 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
4．Na3PO4溶液 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
nNa:nC=1:1，如果HCO3- 没有电离和水解， 那么Na+和HCO3- 浓度相等。
HCO3- +H2O⇋ H2CO3 +OH-； HCO3- ⇋ CO32- +H+； HCO3- 会水解成为H2CO3，电离为CO32-， 那么守恒式中
c(Na+) = c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3) 这 个式子叫物料守恒
H2S物料守恒式c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1mol/L, 在这里物料守恒就是S元素守恒, 描述出有S
元素的离子和Biblioteka Baidu子即可
4：在0.1mol／L Na3PO4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
再同时除以溶液体积V得：
C(Na+) +C(H+) = 2C(CO32-) + C( HCO3-) + C(OH-)，
这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式。
练习
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。
NaHCO3溶液：
CN（a3NPaO+）4溶+ C液（：H+）= 2 C（CO32-）+ C（HCO3-）+ C（OH-）
所以溶液中阳离子有：Na+、H+ 阴离子有：CO32-、 HCO3-、OH-。
2． 结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写 出：
N(Na+) +N(H+) = 2N(CO32-) + N( HCO3-) + N(OH-)
3．将上式两边同时除以NA得： n(Na+)+n(H+)=2n(CO32-)+ n(HCO3-) + n(OH-)；
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 NaHCO3 溶液 原始物种：HCO3-，H2O 消耗质子产物H2CO3，产生质子产物CO32-，OHC（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
C（Na+）+ C（H+）= 3 C（PO43-）+ 2 C（HPO42-）+ C（H2PO4-）+ C（OH-）
NH4Cl溶液： C（NH4+）+ C（H+）=C（ Cl-）+ C（OH-）
NaOH溶液：
C（Na+）+C（H+）= C（OH-）
二.物料守恒
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。
也就是元素守恒，即变化前后某种元素的原子
个数守恒。物料守恒实际属于原子个数守恒和质量 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1 ：NaHCO3溶液
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
练习
1.Na2CO3溶液
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)] 2.NH4Cl溶液
c［NH4+］+ c［NH3.H2O］= c［ Cl-］
3.在0.1mol/L的H2S溶液中存在如下电离过程:
H2S ⇋ H+ +HS- HS- ⇋ H++S2- H2O ⇋ H++OH-