快速分辨出来是离子守恒、物料守恒还是质子守恒
电解质溶液中的三个守恒

电解质溶液中的三个守恒一、电荷守恒电解质溶液中不论存在多少种离子,溶液老是呈电中性的,就是说阳离子所带的正电荷总数必然等于阴离子所带负电荷的总数,这就是电荷守恒规律。
在应用这个定律时,要明确溶液呈电中性和溶液呈中性是两个不同的概念,因为只有当c(H+)=c(OH-)时,溶液才呈中性(相对于酸碱性)。
例如:NaHCO3溶液中存在着:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—) 解析:溶液中存在有以下电离:NaHCO3=Na++HCO3-、HCO3-H++CO32—、H2O H++OH-和水解:HCO3-+H2O H2CO3 +OH-,所以溶液中存在Na+、H+、HCO3--、CO32—、OH-这些离子,阳离子所带正电荷总数为:c(Na+) +c(H+),由于CO32—带两个单位负电荷,故阴离子所带电荷总数为c(HCO3-) +c(OH-)+ 2c(CO32—)。
按照电荷守恒,必然有如下关系:c(Na+)+c(H+) =c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—)例题1.某地的雨水呈酸性,取其少量进行检测,其中含各离子的物质的量浓度别离为:c (Na+)=×10-5mol·L-1,c(Cl-)=×10-5mol·L-1,c(SO42-)=×10-6mol·L-1,c (NH4+)=×10-6mol·L-1,则雨水pH约是多少?判断正误:c(Na+)+c (NH4+)+ c (H+)=c (OH-)+c(Cl-)+c (SO42-)解析:该题可采用电荷守恒法:c (Na+) + c (NH4+)+ c (H+)=c (OH-)+ c(Cl-) +2c (SO42-),由于溶液显酸性,c (OH-)水很小,即由水电离出来氢氧根离子可以略去不计。
代入数据有:×10-5mol·L-1+×10-6mol·L-1+c (H+)=×10-5mol·L-1+2××10-6mol·L-1,解得:c (H+) =×10-5mol·L-1电荷守恒是用离子的浓度或物质的量来表示电荷关系的,所以不仅要考虑离子的浓度或物质的量,还要考虑离子所带的电荷。
化学中三大守恒式资料讲解

化学中三大守恒式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,NH4Cl溶液,NH4+ + 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(除六大强酸,四大强碱外都水解)。
2、注意离子自身带的电荷数目。
如,Na2CO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaHCO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaOH溶液:Na3PO4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,NH4Cl溶液,化学式中N:Cl=1:1,即得到,NH4+ + NH3.H2O = Cl-Na2CO3溶液,Na:C=2:1,即得到,Na+ = 2(CO32- + HCO3- + H2CO3)NaHCO3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NH4Cl溶液,电荷守恒:NH4+ + H+ = Cl- + OH-物料守恒:NH4+ + NH3.H2O = Cl-质子守恒:H+ = OH- + NH3.H2ONa2CO3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NH4Cl溶液:Na2CO3溶液:例题:1、在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中有关粒子浓度关系正确的是A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)2、关于Na2CO3溶液,下列关系不正确的是A、c(Na+)>2c(CO32-)B、c(Na+)>c(CO32-)>c(H CO3-)>c(OH—)C、c(Na+)>c(CO32-)>c(OH—)>c(H CO3-)>c(H2CO3)D、c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(H CO3-) +2c(CO32-)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、c(NH4+)=c(SO42-)B、c(NH4+)>c(SO42-)C、c(NH4+)<c(SO42-)D、c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+(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(H2CO3)B. 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,c(Na+)=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+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C. c(Na+) + c(H+) = 2c(SO32―)+ 2c(HSO3―) + c(OH―)D. 加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)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:2c(K+)=c(HC2O4-) +c(H2C2O4)B. ① 0.2mol/L NH4Cl溶液、②0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液、③0.2mol/LNH4HSO4溶液、④0.1 mol/L (NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)大小:③>②>①>④C. 0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.15 mol/L HCl等体积混合:c(Cl―)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO―)>c(OH―)D. 0.1 mol/L 的KHA溶液,其pH=10, c(K+)>c(A2―)>c(HA―)>c(OH―)。
化学电荷守恒物料守恒、质子守恒

对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条: 一是电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带总数;二是物料守恒,即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。
(物料守恒实际属于个数守恒和。
)★电荷守恒1. 化合物中元素正负代数和为零2.溶液呈电中性:所有阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数3.除六大,四大外都,部分水解。
产物中有部分水解时产物4.这个离子所带的电荷数是多少,离子前写几。
例如:NaHCO 3:c(Na +)+c(H +)=c(OH -)+c(HCO 3-)+2c(CO 32-) ★物料守恒物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法,即“任一化学反应前后原子种类(指原子核中相等的原子,就是)和数量分别保持不变”。
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LNa3PO4溶液中:根据P 元素形成微粒总量守恒有:c[PO 43-]+c[HPO 42-]+c[H 2PO 4-]+c[H 3PO 4]=L根据Na 与P 形成微粒的关系有:c[Na +]=3c[PO 43-]+3c[HPO 42-]+3c[H 2PO 4-]+3c[H 3PO 4]根据H2O 电离出的H+与OH-守恒有:c[OH -]=c[HPO 42-]+2c[H 2PO 4-]+3c[H 3PO 4]+c[H +]【例2】以NaHCO 3溶液为例若HCO 3-没有和水解,则c (Na +)=c (HCO 3-)现在HCO 3-会水解成为H 2CO 3,电离为CO 32-(都是1:1反应,也就是消耗一个HCO 3-,就产生一个H 2CO 3或者CO 32-),那么守恒式中把Na +浓度和HCO 3-及其产物的浓度和画等号(或直接看作钠与碳的守恒): 即c(Na +) == c(HCO 3-) + c(CO 32-) + c(H 2CO 3)【例3】在L 的H 2S 溶液中存在如下过程:(均为)H 2S=(H +) +(HS -)(HS -)=(H +)+(S 2-)H 2O=(H +)+(OH -)可得物料守恒式c(S 2-)+c(HS -)+c(H 2S)==L, (在这里物料守恒就是S--描述出有S 元素的和分子即可)【例4】Na 2CO 3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒·电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO 32-)+c(HCO 3-)+c(OH-)上式中,阴阳总要相等,由于1mol 电荷量是2mol 负电荷,所以碳酸根所带电荷量是其的2倍。
电荷守恒、物料守恒、质子守恒综述

电荷守恒,物料守恒,质子守恒同为溶液中的三大守恒关系。
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: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1.溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的的电荷数2.除六大强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
产物中有分步水解产物。
3.这个离子所带的电荷数是多少,离子前就写几。
例如:Na2CO3: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)因为碳酸根为带两个单位负电荷,所以碳酸根前有一个2。
在下列物质的溶液中CH3COONa: c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)Na2CO3: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)NaHCO3: c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(OH-)Na3PO4: c(Na+)+c(H+)=3c(PO4 3-)+2c(HPO4 2-)+c(H2PO4-)+c(OH-)电荷守恒定律:物理学的基本定律之一。
它指出,对于一个孤立系统,不论发生什么变化,其中所有电荷的代数和永远保持不变。
电荷守恒定律表明,如果某一区域中的电荷增加或减少了,那么必定有等量的电荷进入或离开该区域;如果在一个物理过程中产生或消失了某种符号的电荷,那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。
注意: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。
如Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡:Na2CO3 2 Na+ +CO32-;CO32-+ H2OHCO3-+OH-;HCO3- +H2O H2CO3 +OH-;H2O H++OH- 。
化学中三大守恒式

如何写化学中三大守恒式(电荷守恒,物料守恒,质子守恒)这三个守恒得最大应用就是判断溶液中粒子浓度得大小,或它们之间得关系等式。
知识点诠释:知识点一:电荷守恒,--即溶液永远就是电中性得,所以阳离子带得正电荷总量=阴离子带得负电荷总量例,NH4Cl溶液,NH4+ + H+ = Cl- + OH-写这个等式要注意2点:1、要判断准确溶液中存在得所有离子,不能漏掉(除六大强酸,四大强碱外都水解)。
2、注意离子自身带得电荷数目。
如,Na2CO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaHCO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaOH溶液:Na3PO4溶液:知识点二:物料守恒,--即加入得溶质组成中存在得某些元素之间得特定比例关系,由于水溶液中一定存在水得H、O元素,所以物料守恒中得等式一定就是非H、O元素得关系。
例,NH4Cl溶液,化学式中N:Cl=1:1,即得到,NH4+ + NH3、H2O = Cl-Na2CO3溶液,Na:C=2:1,即得到,Na+ = 2(CO32- + HCO3- + H2CO3)NaHCO3溶液,写这个等式要注意,把所有含这种元素得粒子都要考虑在内,可以就是离子,也可以就是分子。
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NH4Cl溶液,电荷守恒:NH4+ + H+ = Cl- + OH-物料守恒:NH4+ + NH3、H2O = Cl-质子守恒:H+ = OH- + NH3、H2ONa2CO3溶液,电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、质子守恒就就是氢离子守恒,即溶液当中得溶质与溶剂得失氢离子要相等写出下列中得质子守恒NH4Cl溶液:Na2CO3溶液:例题:1、在0、1 mol·L-1NaHCO3溶液中有关粒子浓度关系正确得就是A、c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)B、c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)C、c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D、c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)2、关于Na2CO3溶液,下列关系不正确得就是A、c(Na+)>2c(CO32-)B、c(Na+)>c(CO32-)>c(H CO3-)>c(OH—)C、c(Na+)>c(CO32-)>c(OH—)>c(H CO3-)>c(H2CO3)D、c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(H CO3-) +2c(CO32-)3、25℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液得pH=7时,下列关系正确得就是A、c(NH4+)=c(SO42-) B、c(NH4+)>c(SO42-)C、c(NH4+)<c(SO42-) D、c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+(NH4+)习题:1、(2011江苏高考)下列有关电解质溶液中微粒得物质得量浓度关系正确得就是A、在0、1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B、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与CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=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,正确得就是A、升高温度,溶液得pH降低B、c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C、c(Na+) + c(H+) = 2c(SO32―)+ 2c(HSO3―) + c(OH―)D、加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)均增大3、下列溶液中微粒得物质得量关系正确得就是A、将等物质得量得KHC2O4与H2C2O4溶于水配成溶液:2c(K+)=c(HC2O4-) +c(H2C2O4)B、① 0、2mol/L NH4Cl溶液、②0、1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液、③0、2mol/LNH4HSO4溶液、④0、1 mol/L (NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)大小:③>②>①>④C、 0、1 mol/L CH3COONa溶液与0、15 mol/L HCl等体积混合:c(Cl―)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO―)>c(OH―)D、 0、1 mol/L 得KHA溶液,其pH=10, c(K+)>c(A2―)>c(HA―)>c(OH―)。
高中化学知识点—电荷守恒、 物料守恒、 质子守恒定律解析

高中化学知识点—电荷守恒、物料守恒、质子守恒定律解析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。
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-)处理一下,约去无关的Cl-,得到,c(H+) = c(OH-) + c(NH3?H2O),即是质子守恒。
电解质溶液中的三个守恒

电解质溶液中的三个守恒一、电荷守恒电解质溶液中不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的,就是说阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷的总数,这就是电荷守恒规律。
在应用这个定律时,要明确溶液呈电中性和溶液呈中性是两个不同的概念,因为只有当c(H+)=c(OH-)时,溶液才呈中性(相对于酸碱性)。
例如:NaHCO3溶液中存在着:c(Na+)+c(H+)= c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—)解析:溶液中存在有以下电离:NaHCO 3=Na++ HCO3-、HCO3- H++ CO32—、H 2O H++ OH-和水解:HCO3-+H2O H2CO3 +OH-,所以溶液中存在Na+、H+、HCO3--、CO32—、OH-这些离子,阳离子所带正电荷总数为:c(Na+) +c(H+),由于CO32—带两个单位负电荷,故阴离子所带电荷总数为 c(HCO3-) +c(OH-)+ 2c(CO32—)。
根据电荷守恒,必然有如下关系:c(Na+)+c(H+) =c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32—)例题1.某地的雨水呈酸性,取其少量进行检测,其中含各离子的物质的量浓度分别为:c (Na+)=5.0×10-5mol·L-1,c(Cl-)=7.1×10-5mol·L-1, c(SO42-)=4.5×10-6mol·L -1,c (NH4+)=1.0×10-6mol·L-1,则雨水pH约是多少?判断正误:c(Na+)+c (NH4+)+ c (H+)=c (OH-)+c(Cl-)+c (SO42-)解析:该题可采用电荷守恒法:c (Na+) + c (NH4+)+ c (H+)= c (OH-)+ c(Cl-) +2c (SO42-),由于溶液显酸性,c (OH-)水很小,即由水电离出来氢氧根离子可以略去不计。
三大守恒

电荷守恒和物料守恒1.电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)2.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的总数是不会改变的。
如NaHCO3溶液中n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)3.导出式——质子守恒:如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将Na+离子消掉可得:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
如醋酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒将钠离子消掉可:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。
[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0.1mol/L的H2S溶液中,下列关系错误的是()A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C.c(H+)>[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)]D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/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c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/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,0.1mol/L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是()A. c(OH-)>c(H+)B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/LC.c(NH4+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)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。
化学中三大守恒式

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,NH4Cl溶液,NH4+ + 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(除六大强酸,四大强碱外都水解)。
2、注意离子自身带的电荷数目。
如,Na2CO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaHCO3溶液:Na+ + H+ = 2CO32- + HCO3- + OH-NaOH溶液:Na3PO4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,NH4Cl溶液,化学式中N:Cl=1:1,即得到,NH4+ + NH3.H2O = Cl-Na2CO3溶液,Na:C=2:1,即得到,Na+ = 2(CO32- + HCO3- + H2CO3) NaHCO3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NH4Cl溶液,电荷守恒:NH4+ + H+ = Cl- + OH-物料守恒:NH4+ + NH3.H2O = Cl-质子守恒:H+ = OH- + NH3.H2ONa2CO3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NH4Cl溶液:Na2CO3溶液:例题:1、在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中有关粒子浓度关系正确的是A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)2、关于Na2CO3溶液,下列关系不正确的是A、c(Na+)>2c(CO32-)B、c(Na+)>c(CO32-)>c(H CO3-)>c(OH—)C、c(Na+)>c(CO32-)>c(OH—)>c(H CO3-)>c(H2CO3)D、c(Na+)+c(H+)=c(OH—)+c(H CO3-) +2c(CO32-)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、c(NH4+)=c(SO42-)B、c(NH4+)>c(SO42-)C、c(NH4+)<c(SO42-)D、c(OH-)+c(SO42-)=c(H+)+(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(H2CO3)B. 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,c(Na+)=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+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C. c(Na+) + c(H+) =2c(SO32―)+ 2c(HSO3―) + c(OH―)D. 加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)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:2c(K+)=c(HC2O4-) + c(H2C2O4)B. ①0.2mol/L NH4Cl溶液、②0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液、③0.2mol/L NH4HSO4溶液、④0.1 mol/L (NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)大小:③>②>①>④C. 0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.15 mol/L HCl等体积混合:c(Cl―)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO―)>c(OH―)D. 0.1 mol/L 的KHA溶液,其pH=10,c(K+)>c(A2―)>c(HA―)>c(OH―)。
化学中有三大守恒定理

化学中有三大守恒定理:第一:物料守恒即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,变化前后某种元素的原子个数守恒。
第二:质子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第三:电荷守恒 1. 化合物中元素正负化合价代数和为零2.指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度3.除四大强酸,六大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
产物中有分部水解时产物。
参见例题Ⅳ4.个离子的化合价是多少,离子前写几。
例如:Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO2-)+2c(CO3 2-)因为碳酸根为负2价,所以碳酸根前有一个2。
NaHCO3 溶液中C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒因为溶液呈电中性,也就是说溶液中的正负电子是相等的。
所以只要找出所有带正电荷带负电的离子,分列在等式两边就可以了。
特别要注意的是有些带多个电子的离子,比如例子中的CO32-,前面的系数要乘以2C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 这个式子叫物料守恒虽然弱酸根离子HCO3-既会水解产生H2CO3,又会电离产生CO32-,还有本身HCO3-剩余,但是C元素是质量守恒的,这时只要关注,所有C的去向,把三者浓度加起来即等于Na+的浓度C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+c(OH-)这个式子叫质子守恒这个比较难理解,你可以用上两式相减得到我从原理上说一下,你不懂也不要紧,HCO3-离子的电离和水解促使水电离出H+,OH发生改变,但两者在数值上仍然相等,H+有一部分与HCO3-结合,生成H2CO3,OH-有一部分与HCO3-结合生成CO32-,因此得出上式。
电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识

电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识一、电荷守恒:整个溶液不显电性1.概念:溶液中阳离子所带的正电总数=阴离子所带的负电总数2.注意:离子显几价其浓度前面就要乘上一个几倍的系数3.指出:既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解4.类型:酸溶液强酸一元酸HCl二元酸H2SO4弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2S三元酸H3PO4小结1.酸碱溶液中的电荷守恒式都只与酸碱的元数有关,而与酸碱的强弱没有关系2.酸碱溶液中的电荷守恒式既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离碱强碱一元碱NaOH二元碱Ba(OH)2溶液弱碱一元碱NH3·H2O二元碱Cu(OH)2中学化学对此均不做要求三元碱Fe(OH)3盐溶液不能水解的盐NaClNa2SO4BaCl2能水解的盐正盐强碱弱酸盐CH3COONaNaCNNa2CO3Na2SNa3PO4强酸弱碱盐NH4Cl(NH4)2SO4弱酸弱碱盐CH3COONH4(NH4)2SO3(NH4)3PO4酸式盐强酸强碱盐NaHSO4强酸弱NH4HSO中碱盐4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HS复盐KAl(SO4)2小结盐电荷守恒既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解在电解质溶液中,某些离子能够发生水解或者电离,变成其它离子或分子等,这虽然可使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化,因此应该始终遵循原子守恒。
1.某一种原子(团)的数目守恒:若已知以下各电解质的浓度均为0.1mol/L则它电离或水解出的各种粒子的浓度之和就等于0.1mol/L酸溶液弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2CO3中三元酸H3 PO4强酸HCl、H2SO4强酸或强碱溶液中均不存在物料守恒碱溶液中强碱NaOH、Ba(OH)2弱碱NH3·H2O盐溶液中正盐强酸弱碱盐NH4Cl强碱弱酸盐CH3COONaNa2SNa3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写酸式强酸强碱盐NaHSO4强酸弱NH4HSO4盐碱盐强碱弱酸盐NaHCO3c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0 .1弱酸弱碱盐NH4HCO32.某两种原子(团)的比例守恒:此比例来自于化学式且与化学式一致弱酸溶液中一元酸CH3COOH二元酸H2CO3三元酸H3PO4强酸或强碱溶液中HCl、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2均不存在物料守恒弱碱溶液中NH3·H2O盐正强酸弱碱盐NH4Clc(NH4+) +c(NH3·H2O)=c(Cl-)强碱弱CH3COONaNa2S溶液中盐酸盐Na3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写酸式盐强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HCO3(三)质子守恒:1.概念:第一种理解由水电离出的H+总数永远等于由水电离出的OH-总数,所以在强碱弱酸盐溶液中有:c(OH-)= c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+c(弱酸分子) 在强酸弱碱盐溶液中有:c(H+)= c(OH-)+c(弱碱分子)第二种理解电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等得质子所得产物的总浓度=失质子所得产物的总浓度若某产物是得两个质子得来的,则该产物的浓度前应乘个2倍系数2.范围:只有可水解的盐溶液中才存在着质子守恒3.类型:(1)强碱弱酸盐的溶液中:如Na2CO3溶液中第一种理解第二种理解由水电离出的H+的存在形式H+,酸式弱酸根离子,弱酸分子H2O得质子得H3O+CO32-得质子得HCO3-、H2CO3H+、HCO3-、H2CO3由水电离出的OH-存在形式只以OH-本身形式存在OH-规律c(OH-)= c(H+)+ c(酸式弱酸根离子)+ c(弱酸分子)质子H2O失质举例c(OH -)= c (H +)+ c (HCO 3-)+2c(H 2CO 3)推导c(OH -)液= c(OH -)水=c (H +)水= c (H +)液+ c (HCO 3-)+2c(H 2CO 3) (2)强酸弱碱盐的溶液中:如NH 4Cl 溶液中 第一种理解 第二种理解 H +的存在形式 H +H 2O 得质子得H 3O +OH -的存在形式 OH -、NH 3·H 2O H 2O 失质子得OH -,NH 4+失质子得NH 3·H 2O规律 c (H +)= c(OH -)+ c (弱碱分子) 举例c (H +) = c (OH -) + c (NH 3·H 2O)推导c(H +)液=c (H +)水= c(OH -)水= c (OH -)液+ c (NH 3·H 2O)(3)弱酸弱碱盐的溶液中: ①正盐:以(NH 4)2CO 3为例 第一种理解第二种理解H +的存在形式 H +、HCO 3-、H 2CO 3 H 2O 得质子得H 3O +,CO 32-得质子得HCO 3-、H 2CO 3 OH -存在形式OH -、NH 3·H 2OH 2O 失质子得OH -,NH 4+失质子得NH 3·H 2O规律 c (H +)+c (酸式弱酸根离子)+2c (弱酸分质子质子子)=c(OH-)+c(弱碱)举例c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)= c(OH-)+c(NH3·H2O)推导c(H+)水+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(H+)水= c(OH-)水= c(OH-)液+ c(NH3·H2O)②酸式盐:以NH4HCO3为例第一种理解第二种理解H+的存在形式H+、H2CO3H2O得质子得H3O+,HCO3-得质子得H2CO3OH-的存在形式OH-、NH3·H2O,部分OH-与HCO3-生成了CO32-H2O失质子得OH-,NH4+失质子生成NH3·H2O,HCO3-失去质子得CO32-特别提醒最容易被漏掉的就是规律c(H+)+c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱) +c(弱酸根离子)举例c(H+)+ c(H2CO3)= c(OH-)+ c(NH3·H2O) +c(CO32-)推导c(H+)水+ c(H2CO3)=c(H+)水= c(OH-)水= c(OH-)液+ c(NH3·H2O) +c(CO32-)4.关系:电荷守恒式与物料守恒式相加减可得质子质子守恒式Na2CO3中电荷守恒式c(Na+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO32-) + c(OH-)物料守恒式c(Na+) =2c(CO32-) +2c(HCO3-)+2c(H2CO3)质子守恒式c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)NaHCO3中电荷守恒式c(Na+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO32-)+ c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)质子守恒式c(H2CO3) +c(H+)= c(CO32-)+ c(OH-)(NH4)2C O3中电荷守恒式c(NH4+) + c(H+)= c(HCO3-) +2c(CO32-) + c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2 c(CO32-)质子守恒式c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+ c(NH3·H2O)NH4HC 电荷守恒式c(NH4+) + c(H+)= c(HCO3-) +2c(CO32-) + c(OH-)O3中物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+ c(HCO3-)+c(CO32-)质子守恒式c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+ c(NH3·H2O) + c(CO32-)CH3CO ONa 电荷守恒式c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)质子守恒式c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)NH4Cl 中电荷守恒式c(H+) + c(NH4+) = c(Cl-) + c(OH-)物料守恒式c(NH4+) + c(NH3·H2O)=c(Cl-)质子守恒式c(H+)= c(OH-)+ c(NH3·H2O)Na2S中电荷守恒式c(Na+)+ c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=2 c(S2-)+2c(HS-)+ 2c(H2S)质子守c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)恒式Na3PO4中电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(PO43-)+2c(H PO42-)+c(H2PO42-)物料守恒式c(Na+)=3c(PO43-)+3c(H PO42-)+3c(H2PO42-)+3c(H3PO4)质子守恒式c(H+)+c(H PO42-)+2c(H2PO42-)+3c(H3 PO4)= c(OH-)等浓度等体积的混合液醋酸和醋酸钠电荷守恒式c(H+ )+c(Na+) =c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒式2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)质子守恒式c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)氯化铵和氨水电荷守恒式c(H+) + c(NH4+) = c(Cl-) + c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)质子守恒式c(NH4+)+2c(H+) =2c(OH-)+c(NH3·H2O)小结:此类溶液中的质子守恒式只能用电荷守恒式与物料守恒式相加减来获得。
溶液中的三大守恒

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。
三大守恒

CO32-离子存在形式有CO32- HCO3- H2CO3
则c( CO32-) + c (HCO3-) + c(H2CO3)=1/2c(Na+)
三、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水解有三中存在形式H+、HCO3-、H2CO3,有: c(OH-)=c(H+) +c(HCO3-) +2c (H2CO3)。 同理在Na3PO4溶液中有:
二、物料守恒: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) 如在c mol/L的Na2CO3溶液中
②NaHCO3溶液
c(Na+)+c(H+)= c(HCO3-) + 2c(CO32-)+c(OH-)
c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
c(OH-) = c(H+) + c (H+) + c (HPO42-) +2c (H2PO4-) +3c (H3PO4)
练习:写出下列溶液中的三大守恒关系。 ①Na2S溶液
电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) 物料守恒 : c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H S) 2 质子守恒: c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
电解质溶液中的三大守恒
一、电荷守恒:电解质溶液中,溶液总是呈电 中性。即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离 子所带正电荷总数。 注意:离子显几价其浓度 前面就要乘上一个几倍的系数 如NaHCO3溶液中 存在着Na+、H+、HCO3-、CO32- 、OH-,
离子三大守恒定律

离子三大守恒定律电荷守恒--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(NH4+)+ 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(H2PO3-) + c(OH-)总结:电荷守恒式即溶液中所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和等于所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷数乘积之和。
2、物料守恒--溶液中某一组分的原始浓度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或原子团个数守恒。
物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。
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。
3、质子守恒——即H+守恒,溶液中酸失去H+总数等于碱得到H+总数,利用物料守恒和电荷守恒推出。
1)Na2CO3溶液:水电离出的c(H+)=c(OH-),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。
电荷守恒物料守恒质子守恒综述

电荷守恒 , 物料守恒 , 质子守恒同为溶液中的三大守恒关系。
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: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1. 溶液必须保持电中性, 即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的的电 荷数2. 除六大强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
产物中有分步水解产物。
3. 这个离子所带的电荷数是多少,离子前就写几。
例如: Na2CO3: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-) 因为碳酸根为带两个单位负电荷,所以碳酸根前有一个2。
在下列物质的溶液中CH3COON :a c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)Na2CO3: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)NaHCO3: c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(OH-)Na3PO4: c(Na+)+c(H+)=3c(PO4 3-)+2c(HPO4 2-)+c(H2PO4-)+c(OH-) 电荷守恒定律:物理学的基本定律之一 。
它指出,对于一个孤立系统,不论发生什么变 化 ,其中所有电荷的代数和永远保持不变。
电荷守恒定律表明,如果某一区域中的电荷增 加或减少了, 那么必定有等量的电荷进入或离开该区域; 如果在一个物理过程中产生或消失 了某种符号的电荷,那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。
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。
如Na2CO3溶液中存在 如下电离和水解平衡: Na2CO3 2 Na+ +CO32- ;CO32-+ H2OHCO3-+OH ;- HCO3- +H2O H2CO3 +OH- ; H2O H++OH- 。
运用守恒思想解决化学问题(二)

运用守恒思想解决化学问题四、守恒思想在电解质溶液中的应用在电解质溶液中存在三大守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒。
如何识别三大守恒是解决问题的关键。
电荷守恒的本质是电解质溶液中不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性。
即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷的总数。
故电荷守恒式的直观识别方法是:等号一侧全是阴离子,另一侧全是阳离子。
物料守恒的本质就是元素守恒,可以理解为水溶液中的微粒发生水解或电离后,微粒种类增多,但元素的原子总是守恒的。
故物料守恒式的直观识别方法是:等号两侧的微粒中分别含有同一元素。
质子守恒(又称水的电离守恒)的本质就是水电离出来的H+离子浓度等于OH-离子浓度,可以理解为离子水解促进水的电离或酸碱的电离抑制水的电离,但水电离的H+和OH-浓度仍然相等;也可以理解为电解质溶液分子或离子得到质子(即H+)与失去质子的物质的量相等。
故质子守恒式的直观识别方法是:等号一侧仅是H+或尽是OH-。
质子守恒还可以由物料守恒与电荷守恒联合推出。
物料守恒与质子守恒的实质都是质量守恒或原子守恒。
例1.(2012•四川理综10)常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是( )A.新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)﹥c(HCO3-)﹥c(CO32-)﹥c(H2CO3)C.pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH4+)﹥c(OH-)=c(H+)D.0.2mol•L-1CH3COOH溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)解析:新制氯水中加入固体NaOH反应后,溶液中电荷守恒为:c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),选项A错;pH=8.3的NaHCO3的溶液中,HCO3-的水解程度大于电离程度,故CO32-的浓度小于H2CO3的浓度,选项B错;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,选项C错;0.2mol•L-1CH3COOH溶液与0.1mol•L-1NaOH溶液等体积混合得等物质的量CH3COOH与CH3COONa混合溶液,由质子守恒得:CH3COOH质子守恒式为:c(H+)=c(CH3COO-) +c(OH-),CH3COONa质子守恒式为:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),合并两式得:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH);或由物料守恒得:0.1mol•L-1= 2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),与电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)合并整理得:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)。
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对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,即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;二是物料守恒,即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。
(物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。
)
用NaHCO3溶液为例
如果HCO3-没有电离和水解,那么Na+和HCO3-浓度相等。
现在HCO3-会水解成为H2CO3,电离为CO32-(都是1:1反应,也就是消耗一个HCO3-,就产生一个H2CO3或者CO32-),那么守恒式中把Na+浓度和HCO3-及其产物的浓度和画等号(或直接看作钠与碳的守恒):即c(Na+) == c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)
再例: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-)
可得物料守恒式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元素的离子和分子即可)
例3 :Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒
碳酸钠:电荷守恒
c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
上式中,阴阳离子总电荷量要相等,由于1mol碳酸根电荷量是2mol
负电荷,所以碳酸根所带电荷量是其物质的量的2倍。
物料守恒
c(Na+)是碳酸根离子物质的量的2倍,电离水解后,碳酸根以三种形式存在所以
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
质子守恒
水电离出的c(H+)=c(OH-)
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)质子守恒
也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到
如:NaHCO3 溶液中
存在下列等式C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) {电子守恒}
C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) {物料守恒}
两式相减得C(H+)+C(H2CO3)=C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫质子守恒
也从水电离出的H+和OH—应该相等的着手
如NaHCO3
水生成的H+一部分被HCO3结合生成H2CO3,同时HCO3-也会电离出H+和CO32-,这不是水电离出的,要扣掉
所以OH-的浓度就是等于剩下的H+浓度加生成的H2CO3的浓度,再减去CO32-的浓度
即C(H+)+C(H2CO3)-C(CO32-)=C(OH-)。