电解质溶液中的三大守恒关系

电解质溶液中的三大守恒关系

1．电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带正电荷数与所有阴离子所带负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-)。等式一边是用阳离子表示的正电荷数，另一边是用阴离子表示的负电荷数，涉及溶液中所有阴阳离子。

2．物料守恒(实为元素守恒)：电解质溶液中由于发生电解质的电离或盐类水解，离子会变成其它离子或分子，但离子或分子中某种元素的原子总数是不变的。如NaHCO3溶液中，n(Na+)：n(C)＝1：1，由此推出：c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)。等式中符合某种起始物质中两元素的组成比。

3．导出式—质子守恒：可由电荷守恒式及物料守恒式推出。

如醋酸钠溶液中，CH3COONa CH3COO－+Na+，H2O H++OH－，CH3COO－+ H2O

CH3COOH+OH－，电荷守恒式：c(CH3COO－)+c(OH－)=c(Na+)+c(H+)，物料守恒式：

c(Na+)=c(CH3COO－)+c(CH3COOH)，从电荷守恒的关系式和物料守恒的关系式中将钠离子项消掉得：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)。也可从发生变化的方程式中直接分析得出。

再如Na2CO3溶液中，Na2CO32Na++CO32-错误!未找到引用源。，H2O H++OH－，错误!未找到引用源。+H2O错误!未找到引用源。+OH－，错误!未找到引用源。+ H2O H2CO3+ OH －，质子守恒式：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)＋2c(H2CO3)。

再如弱酸HA及其盐NaA的混合溶液中，NaA Na++A－，H2O H++OH－，A－+ H2O

HA+OH－。质子守恒式：2c(OH-)-2c(H+)=c(HA)-c(A－)。

如NaHCO3溶液中，NaHCO3Na++错误!未找到引用源。，H2O H++OH－，错误!未找到引用源。

H+ +错误!未找到引用源。，错误!未找到引用源。+ H2O H2CO3+ OH－。质子守恒式：c(OH-)-c(H+)=c(H2CO3)-c(CO32-)。

质子守恒表达式的形式是c(OH-)=……或c(H+)=……等。

[练习]

1．(2016江苏14.)H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c（H2C2O4）+ c（HC2O4－）+ c（C2O42－）

=0.100 mol·L －1的H 2C 2O 4和NaOH 混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH 的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是

A ．pH=2.5的溶液中：c （H 2C 2O 4）+ c （C 2O 42－）> c （HC 2O 4－）

B ．c （Na +）=0.100 mol·L －1的溶液中：c （H +）+c （H 2

C 2O 4）=c （OH －）+ c （C 2O 42－）

C ．c （HC 2O 4－）= c （C 2O 42－）的溶液中：c （Na +）>0.100 mol·L －1+ c （HC 2O 4－）

D ．pH=7.0的溶液中：c （Na +）>2c （C 2O 42－）

2．（2016浙江12．）苯甲酸钠（，缩写为NaA ）可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸（HA ）的抑菌能力显著高于A –。已知25 ℃时，HA 的K a =6.25×10–5，H 2CO 3的K a1=4.17×10–7，K a2=4.90×10–11。在生产碳酸饮料的过程中，除了添加NaA 外，还需加压充入CO 2气体。下列说法正确的是（温度为25 ℃，不考虑饮料中其他成分）

A ．相比于未充CO 2的饮料，碳酸饮料的抑菌能力较低

B ．提高CO 2充气压力，饮料中c (A –)不变

C ．当pH 为5.0时，饮料中(HA)(A )

c c -=0.16 D ．碳酸饮料中各种粒子的浓度关系为：c (H +)=c (3HCO -)+c (23CO -

)+c (OH –)–c (HA)

3.(2015四川6.)常温下，将等体积等物质的量浓度的NH 4HCO 3与NaCl 溶液混合，析出部分NaHCO 3晶体，过滤，所得到滤液pH<7，下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是

A．Kw

C(H＋)

<1.0×10-7mol/L

B．c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)

C．c(H+)+c(NH4+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)

D．c(Cl-)>c(NH4+)>c(HCO3-)>c(CO32-)

4.(2015浙江12)40℃时，在氨-水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如下图所示。下列说法不正

．．确．的是

A．在pH＝9.0时，c(NH+4)＞c(HCOˉ3)＞c(NH2CO Oˉ)＞c(CO2ˉ3)

B．不同pH的溶液中存在关系：

c(NH+4)＋c(H+)＝2c(CO2ˉ3)＋c(HCOˉ3)＋c(NH2CO Oˉ)＋c(OHˉ)

C．随着CO2的通入，c(OHˉ)

c(NH3·H2O)

不断增大

D．在溶液中pH不断降低的过程中，有含NH2CO Oˉ的中间产物生成

5．室温下，向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7（通入气体对溶液体积的影响可忽略），溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是（）

A．向0.10mol·L－1NH4HCO3溶液中通入CO2：c(NH z＋)=c(HCO3－)＋c(CO32－)

B．向0.10mol·L－1NaHSO3溶液中通入NH3：c(Na＋)>c(NH4＋)>c(SO32－)

C．0.10mol·L－1Na2SO3溶液通入SO2：c(Na＋)=2[c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(H2SO3)]