答案-电荷守恒、物料守恒、质子守恒

电荷守恒、物料守恒、质子守恒

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。

CH3COONa：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)

Na2CO3：c(Na+)+c(H+)= 2c(CO32-)+c(HCO3-) +c(OH-)

NaHCO3：c(Na+)+c(H+)=2(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

Na3PO4：c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)

例1L混合溶液中含S O42－0.00025m o l，C l－0.0005m o l,N O3－0.00025m o l, N a＋0.00025m o l,其余为H＋，则H＋物质的量浓度为（C）。

A．0.0025m o l·L－1B．0.0001m o l·L－1

C．0.001m o l·L－1D．0.005m o l·L－1

【分析】由电荷守恒知：

n（N a＋）＋n（H＋）=2n（S O42－）＋n（C l－）＋n（N O3－）

即0.00025m o l＋n（H＋）=2×0.00025m o l＋0.0005mo l＋0.00025 m o l

n（H＋）=0.001m o l

故c（H＋）=0.001m ol/1L=0.001m o l/L答案选 C

例2将氨水逐滴加入稀盐酸中，使溶液为中性，则此时( A )

A、[NH4＋]= [Cl－]

B、[NH4＋]> [Cl－]

C、[NH4＋]< [Cl－]

D、[NH4＋]与[Cl－]之间关系不确定

分析：利用电荷守恒关系可知：A正确。

例3将PH=3的盐酸与PH=11的氨水等体积混合后，溶液中离子浓度大小关系正确的是（BD ）

A．c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（H+）＞c（OH-）

B．c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）＞c（H+）

C．c（Cl-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）

D．c（NH4+）+ c（H＋）= c（Cl-）+ c（OH-）

分析：

PH=3，c（H+）=10-3mol/L，PH=11，c（OH-）=10-3mol/L；因为氨水是弱电解质，所以氨水的浓度远大于盐酸的浓度；二者等体积反应后，氨水过量；同时生成NH4Cl。

在氨水和NH4Cl的混合溶液中，存在如下平衡：

NH4Cl NH4+ + Cl- （主）

NH3·H2O NH4+ +OH- （次）

NH4＋+ H2O NH3·H2O + H＋（又次之）

H2O OH-+ H＋（更次之）

因为，氨水的电离平衡程度大于NH4＋的水解程度，所以c（NH4+）＞c（Cl-），且溶液显碱性，即c（OH-）＞c（H+）。B选项正确。根据电荷守恒，D选项正确。答案：B、D

我们可以把以上分析总结为：当c（H+）=c（OH-）的酸、碱溶液等体积混合时，谁弱谁过量，谁弱显谁性。

例4．0.2mol/LNH4Cl溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是（CD ）

A．c（NH4＋）= c（Na＋）= c（OH-）＞c（NH3·H2O）

B．c（NH4＋）= c（Na＋）＞c（NH3·H2O）＞c（OH-）

C．c（NH4＋）+ c（Na＋）+ c（H＋）= c（Cl-）+ c（OH-）

D．c（NH4＋）＞c（Na＋）＞c（NH3·H2O）＞c（OH-）＞c（H＋）

分析：因NH4Cl溶液与NaOH溶液等体积混合，因此NH4Cl的物质的量可看作是0.2mol，NaOH的物质的量可看作是0.1mol，两者反应的物质的量之比是1：1，所以生成0.1mol NH3·H2O，0.1molNaCl，剩余0.1molNH4Cl。在三种物质的混合溶液中存在如下平衡：NaCl Na＋+Cl- （主）

NH4Cl NH4+ + Cl- （主）

NH4＋+ H2O NH3·H2O + H＋（次）

NH3·H2O NH4+ +OH- （又次之）

H2O OH-+ H＋（更次之）

因此，c（Cl-）= 0.2 mol/L，c（Na＋）= 0.1 mol/L；

因为NH3·H2O的电离平衡程度大于NH4＋的水解平衡程度，所以c（OH-）＞c（H＋）；且c（NH3·H2O）＜0.1mol/L，c（NH4＋）＞0.1 mol/L。因此溶液中各种微粒浓度由大到小的顺序是c（NH4＋）＞c（Na＋）＞c（NH3·H2O）＞c（OH-）＞c（H＋）。D选项正确。根据电荷守恒，C选项正确。答案：C、D

电子守恒法氧化还原反应中，氧化剂失电子总数等于还原剂失电子总数，得失电子守恒。

例某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72－离子，在溶液中0.2m o l该离子恰好能使0.6m o l S O32－离子完全氧化，则X2O72－离子还原后的化合价为A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4

【分析】在上述反应中，氧化剂为X2O72－，还原剂为S O32－。设反应后X 元素的化合价为 a.则X元素化合价由＋6降为a，S元素化合价由＋4升为＋6。1m o l X元素得电子（6－a）m o l，1m o l S元素失电子（6－4）m o l=2 m o l。由电子守恒知：

2×0.2（6－a）=0.6×2

a=＋3答案选 C

物料守恒：(原子守恒，元素守恒)

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

Na2CO3溶液c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

NaHCO3溶液c(Na+) = c(HCO3-) + c(CO32-) + c(H2CO3)

NH4Cl溶液C（NH4+）+ C（NH3.H2O）= C（Cl-）

Na3PO4溶液c［Na+］=3c［PO43-］+3c［HPO42-］+3c［H2PO4-］+3c［H3PO4］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

例0.1mo l/L的NaOH溶液0.2L，通入标准状况下448mL H2S气体，所得溶液离子浓度大小关系正确的是（D）

A．[N a+]＞[HS－]＞[OH－]＞[H2S]＞[S2－]＞[H+]

B．[N a+]+[H+]=[HS－]＋[S2－]＋[OH－]

C．[Na+]＝[H2S]＋[HS－]＋[S2-]＋[OH－]

D．[S2－]＋[OH－]＝[H+]＋[H2S]