水溶液中三大守恒定理
如何把握好电解质溶液中的三个守恒关系

电解质溶液中,不论存在多少种离子,但溶液总是呈电中性,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,也就是电荷守恒定律。
在这个定律中,首先要注意的是溶液呈电中性这个关键词,溶液呈电中性与溶液呈中性是两个不同的概念,溶液呈中性则说明存在如下关系:c(H +)= c(OH -)。
所以理解其概念就不会混淆了。
如在KHCO 3溶液中必存在以下关系:c(K +)+c(H +)=c(HCO 3-)+c(OH -)+2c(CO 32-)分析:溶液中存在以下的电离:KHCO 3= K ++ HCO 3- HCO 3-H ++ CO 32- 、H 2O H ++ OH - 和水解:HCO3-+ H 2O H 2CO 3+ OH - ,所以溶液中存在K +、H +、HCO 3-、OH -、CO 32- 这些离子,由于CO 32-带2个负电荷,阴离子所带负电荷总数为c(HCO 3-)+c(OH -)+2c(CO 32-),阳离子所带正电荷总数为c(K +)+c(H +)。
根据电荷守恒定律,两者相等就是如下关系式:c(K +)+c(H +)=c(HCO 3-)+c(OH -)+2c(CO 32-)电荷守恒的具体应用:例1:某地的雨水呈明显酸性,取少量水样检测,其中含各离子的物质的量浓度分别是:c(Na +)=5.0×10-5mo l ·L -1,c(Cl -)=7.1×10-5mo l ·L -1,c(SO 42-)=4.5×10-6mo l ·L -1,c(NH 4+)=1.0×10-6mo l ·L -1.则雨水中氢离子的物质的量浓度为多少?分析:本题已知溶液中四种离子的浓度,求氢离子的浓度,可选用电荷守恒法:c(Na +)+ c(NH 4+)+ c(H +) + c(H +)水= c(OH -)水 +c(Cl -) +2c(SO 42-),由于c(H +)水= c(OH -)水,所以:5.0×10-5mo l ·L -1+1.0×10-6mo l ·L -1+ c(H +) =7.1×10-5mo l ·L -1+2×4.5×10-6mo l ·L -1解得:c(H +)=2.9×10-5mo l ·L -1点评:学生往往列出电荷守恒式c(Na +)+ c(NH 4+)+c(H +)=c(Cl -) +c(SO 42-)而产生错误,究其原因,是没有对电荷守恒的的概念理解透彻。
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。
2025届高三化学一轮复习,电解质溶液中的三大守恒

单元主题《水溶液中的离子平衡》高三一轮复习电解质溶液中的三大守恒电解质溶液中的三大守恒考情分析判断电解质溶液中的粒子浓度关系是近几年高考的重点题型,多以选择题形式出现,或渗透在化学反应原理综合题当中。
从题点来看,以图象为载体分析某点或某条件时粒子浓度关系是近几年命题新趋势,综合性强、难度大且常考常新。
要想攻克此难关,需巧妙利用平衡观念和守恒思想建立起等量关系,进行分析比较。
熟练掌握并灵活运用三大守恒定律是解决溶液中离子浓度关系的基础和关键学习目标 1.巩固“三大守恒”的书写与快速判断2.强化离子浓度图像解题技巧常温下,用0.05mol•L ﹣1 KOH溶液滴定 10.00mL0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(体积变化忽略不计).下列说法错误的是H 2C 2O 4KHC 2O 4K 2C 2O 4KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1A.点②溶液中:c(K +)+c(H +)=c(HC 2O 4﹣)+2c(C 2O 42﹣)+c(OH ﹣)B.点③溶液中:c(K +)=c(HC 2O 4﹣)+c(C 2O 42﹣)+c(H 2C 2O 4)C.点④溶液中:2c(H +)+c(HC 2O 4-)+3c(H 2C 2O 4)= c(C 2O 42-)+2c(OH -)D.点⑤溶液中:c(K +)+c(OH ﹣)=c(HC 2O 4﹣)+c(H 2C 2O 4)+c(H +)试题情境二大理论建构思维基点电离平衡: ①弱电解质微弱电离,同时还要考虑水的电离②多元弱酸分步电离,主要是第一级电离水解平衡: ①弱离子水解损失是微量的 (双水解除外)②多元弱酸根分步水解,主要是第一步水解特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液1、什么是电荷守恒?2、如何才能正确书写电荷守恒?电解质溶液呈电中性阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数根据电离和水解找出溶液中所有离子n(电荷) = n(离子) x 离子所带电荷数c(H +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +)+c(K +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)同一种酸和同一种碱以任意比混合,所得体系的电荷守恒式子都是相同的阴阳离子放两边带几个电荷就配几所有水溶液均适用注意中性点的使用特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液电解质溶液中由于某些离子能够水解或者电离,分子或离子的种类可能增多,但其中所含的某种原子或原子团在变化前后数量是不变的,即元素守恒或原子守恒物料守恒书写方法③KHC2O4溶液K+ :C2O42-=1:1H2C2O4 HC2O4- C2O42-整理得:c(K+)= c(H2C2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)④KHC2O4:K2C2O4=1:1混合溶液K+ :C2O42-=3:2H2C2O4 HC2O4- C2O42-整理得:2c(K+)=3[ c(HC2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)]特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液物料守恒电解质溶液中由于某些离子能够水解或者电离,分子或离子的种类可能增多,但其中所含的某种原子或原子团在变化前后数量是不变的,即元素守恒或原子守恒c(H 2C 2O 4)+c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)=0.05mol/L 2c(K +)= c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)2c(K +)=3[ c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)]c(K +)= c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)c(K +)= 2[c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)]物料写两边系数交叉配必须有系数无H +无OH -特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液质子守恒在电解质溶液中由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,溶液中分子或离子得到质子(H+)的总数 = 失去质子(H+)的总数 溶液中水电离出的H+个数与水电离出的OH -个数相等质子守恒式书写c(H+)水=c(OH-)水c(H+)溶液 - c(H+)H2C2O4①H2C2O4溶液c(H+)溶液 - [ c(HC2O4-) + 2c(C2O42-) ]=c(OH-)水整理得:c(H+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)K2C2O4溶液质子守恒式?c(H+) + c(HC2O4-) +2c(H2C2O4) =c(OH-)找出溶质和溶剂中最初能够得失质子微粒(基准物质),分析基准物质得失质子的变化,根据质子数守恒列式②H2C2O4:KHC2O4=1:1混合溶液基准物质失H+得H+HC2O4-H2OH+H+H+H+C2O42-H2C2O42H+(H3O+)OH-c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42-)+c(OH-)H2C2O4HC2O4-2H2O③KHC2O4溶液(单一溶液)基准物质失H+得H+2H+H+H+2H+H+2H+2c(H+)+c(H2C2O4) =c(HC2O4-)+3c(C2O42-)+2c(OH-)C2O42-C2O42-H2C2O4H+(H3O+)2OH-HC2O4-联立物料守恒和电荷守恒,消去不参与质子得失的粒子(强酸阴离子或强碱阳离子)④KHC2O4:K2C2O4=1:1混合溶液电荷守恒:c(H+)+c(K+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)物料守恒:2c(K+)=3[ c(HC2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)]质子守恒:2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=c(C2O42-)+2c(OH-)两式联立消去K+特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液质子守恒在电解质溶液中由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,溶液中分子或离子得到质子(H+)的总数 = 失去质子(H+)的总数c(H +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +)+c(H 2C 2O 4)=c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +) + c(HC 2O 4-) +2c(H 2C 2O 4) =c(OH -)2c(H +)+c(HC 2O 4-)+3c(H 2C 2O 4)=c(C 2O 42-)+2c(OH -)2c(H +)+c(H 2C 2O 4)=c(HC 2O 4-)+3c(C 2O 42-) +2c(OH -)H +和OH -分两边系数 :在原基础上得(失)几个“H”就配几无强离子溶液中水电离出的H+个数与水电离出的OH -个数相等常温下,用0.05mol•L﹣1 KOH溶液滴定 10.00mL0.05mol•L﹣1 H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(体积变化忽略不计).下列说法错误的是( )A.点②溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4﹣)+2c(C2O42﹣)+c(OH﹣)B.点③溶液中:c(K+)=c(HC2O4﹣)+c(C2O42﹣)+c(H2C2O4)C.点④溶液中:2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=c(C2O42-)+2c(OH-)D.点⑤溶液中:c(K+)+c(OH﹣)=c(HC2O4﹣)+c(H2C2O4)+c(H+)H2C2O4KHC2O4K2C2O4KHC2O4:K2C2O4=1:1 H2C2O4:KHC2O4=1:1酸碱中和图像电荷守恒物料守恒质子守恒变式加减c(K+)+c(OH﹣)=c(HC2O4﹣)+2c(H2C2O4)+c(H+)突破关键:化静为动 抓“五点” 定溶质D微粒分布系数交叉图像c Xc H 2A +c HA − +c A 2−常温下,向0.1mol·L −1二元弱酸H 2A溶液中加入氢氧化钾固体改变溶液的pH,溶液中的H 2A、HA −、A2−的物质的量分数 (X)随pH的变化如图所示[已知 (X) = 下列叙述错误的是( )A .pH=1.2时,c(HA -)=c(H 2A)B .常温下,H 2A 的电离平衡常数K a2=10−4.2C .pH=2.7时,c(HA −)>c(H 2A)=c(A 2−)D .pH=4.2时,c(HA −)=c(H +)=c(A 2−)突破关键:定曲线 找交点 算K值c(HA -)=c(H 2A)c(HA -)=c(A 2-)DK a1=c HA − ×c(H +)c H 2A K a2=c A 2− ×c(H +)c HA −对数直线图像常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
化学三大守恒定律

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。
)★电荷守恒1. 化合物中元素正负化合价代数和为零2.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.除六大强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
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(指原子核中质子数相等的原子,就是元素守恒)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0.1mol/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]=0.1mol /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-没有电离和水解,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0.1mol/L 的H 2S 溶液中存在如下电离过程:(均为可逆反应) 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)==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。
化学三大守恒定律

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。
)★电荷守恒1. 化合物中元素正负化合价代数和为零2.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.除六大强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸部分水解。
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:NaHCO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)★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(指原子核中质子数相等的原子,就是元素守恒)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】以NaHCO3溶液为例若HCO3-没有电离和水解,则c(Na+)=c(HCO3-)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)【例3】在0.1mol/L的H2S溶液中存在如下电离过程:(均为可逆反应)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4】Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒·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。
溶液三大守恒定律

物料守恒物料守恒和电荷守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。
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。
例:0.1mol/L的NaOH溶液0.2L,通入标准状况下448m L H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是(D)A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]〖分析〗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。
上述溶液实际上是含0.02molNaHS的溶液。
根据上面的规律:电荷守恒:溶液中阳离子有Na+ 、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-。
[Na+]+[H+]=[HS-]+2[S2-]+[OH-]…………………①物料守恒:HS-由于水解和电离,其存在形式为HS-、S2-、H2S。
S=[S2-]+[HS-]+[H2S]而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]…………②②代入①中,得[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]…………………③另在溶液中,H+ 、OH-都由H2O电离而来(仅对20摄氏度时pH=7的溶液),故H+ 、OH-二者的总量应相等,而H+由于HS-水解的原因存在形式为H+、H2S,OH-由于HS -电离的原因存在形式为O H-、S2-。
同样可得到③。
综上所述,答案选D 物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。
nahso3电荷守恒物料守恒质子守恒

nahso3电荷守恒物料守恒质子守恒在化学的世界里,对于各种溶液中离子的研究是非常重要的,而其中涉及到的电荷守恒、物料守恒和质子守恒这三大守恒定律更是帮助我们深入理解溶液中离子行为的关键工具。
今天,咱们就来好好聊聊NaHSO₃溶液中的这三大守恒。
首先,咱们来谈谈电荷守恒。
电荷守恒的核心思想就是溶液中所有阳离子所带正电荷的总数等于所有阴离子所带负电荷的总数。
对于NaHSO₃溶液来说,其中存在着钠离子(Na⁺)、氢离子(H⁺)、亚硫酸氢根离子(HSO₃⁻)以及亚硫酸根离子(SO₃²⁻)和氢氧根离子(OH⁻)。
那么,电荷守恒的表达式就是:c(Na⁺)+ c(H⁺)=c(HSO₃⁻)+ 2c(SO₃²⁻)+ c(OH⁻)。
为啥是这样呢?钠离子带一个正电荷,氢离子也带一个正电荷,所以它们所带正电荷的浓度相加。
而亚硫酸氢根离子带一个负电荷,亚硫酸根离子带两个负电荷,氢氧根离子带一个负电荷,所以它们所带负电荷的浓度要按照电荷数进行相应的计算后相加。
接下来,咱们说说物料守恒。
物料守恒是指在溶液中,某种元素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。
对于NaHSO₃溶液,钠元素和硫元素的比例是 1:1 。
钠元素只有一种存在形式,就是钠离子(Na⁺),其浓度为 c(Na⁺)。
硫元素有亚硫酸氢根离子(HSO₃⁻)和亚硫酸根离子(SO₃²⁻)这两种存在形式,所以物料守恒的表达式就是:c(Na⁺)= c(HSO₃⁻)+ c(SO₃²⁻)+c(H₂SO₃) 。
再讲讲质子守恒。
质子守恒就是溶液中得质子的微粒所得到的质子总数等于失质子的微粒所失去的质子总数。
在 NaHSO₃溶液中,得质子的微粒有 H₂O 和 HSO₃⁻,失质子的微粒也有 H₂O 和 HSO₃⁻。
H₂O 得质子生成 H₃O⁺(也就是 H⁺),失质子生成 OH⁻。
HSO₃⁻得质子生成 H₂SO₃,失质子生成 SO₃²⁻。
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。
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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: n(Na+)+n(H+)=2n(CO32-)+n(HCO3-)+n(OH-)(3)根据电荷离子浓度关系: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)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nC(R 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C(Na+)的物料守恒关系式C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)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c(H+)、 c(OH-)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:H2SH++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。
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()A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)D.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)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c(Cl-)>c(NH4+),又因水解后溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),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.c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +c(H2S) B.c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-) D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)解析:电荷守恒:c(Na+) +c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);物料守恒:c(Na+) =2c(HS-) +2c(S2-) +2c(H2S);质子守恒:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S),选A D5.强碱弱酸的酸式盐溶液:【例5】(2004年江苏卷)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是(CD)A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) B.c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/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0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )A.C(H+)>C(OH-)B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/LC.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 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C(CH3COO-)>C(Na+),根据电荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)<C(H+)。
说明混合溶液呈酸性,进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/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。
练习1、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)①若溶液的pH=7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);②若溶液的pH>7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);③若C(NH4+)< C(Cl-),则溶液的pH 7。
2、两种物质恰好完全反应【例】(2003年上海高考题)在10ml 0.1mol·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:由于少量Ac-发生水解:Ac- + H2O HAc+ OH-,故有c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+),根据物料守恒C正确,根据电荷守恒D正确,A错误,故该题选项为A。
将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·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. c(HCN)<c(CN-)B. c(Na+)>c(CN-)C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-)D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol·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c(Na+)>c(CN-),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.NH4HSO4 C.NH3COONH4 D.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. c(Y-)>c(X+)>c(H+)>c(OH-)B. c(X+)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)C. c(H+)>c(Y-)>c(X+)>c(OH-)D. c(OH-)>c(X+)>c(H+)>c(Y-)2、在Na2S溶液中存在的下列关系不正确的是()A. c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)B. c(Na+)+c(H+)=2c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)C. c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)D. c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)3、已知某温度下0.1mol/L的NaHB强电解质溶液中c(H+)>c(OH-),则下列关系式中一定正确的是()。
A. c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)+c(OH-)B. c(Na+)=0.1mol/L≥c(B2-)C. c(H+)·c(OH-)=10-14D. 溶液的pH=14、物质的量浓度相同(0.2mol/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()。