化学计算专题之守恒法之一电荷守恒
化学计算技巧之1.守恒法
专题（一）守恒法【学海导航】所谓“守恒法”就是以化学反应过程中存在的某些守恒关系如质量守恒、元素守恒、得失电子守恒、电荷守恒等进行计算的方法。
运用守恒法解题可避免在纷纭复杂的解题背景中寻找关系式，提高解题的速度和准确度。
在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。
首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。
1．在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒或物料守恒法。
2．在氧化还原反应中存在着得失电子守恒．．．．．．．．．．．．．．．．．。
因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法。
3．在某些复杂多步的化学反应中．．．．．．．．．．．．．，某些元素的质量或浓度等没有发生变化。
因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑元素守恒法。
4．在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。
【精题点拨】1、得失电子守恒【例1】向含amolNa2S和bmolNa2S2O3的混合液中加入足量的稀硫酸酸化，完全反应后，得到沉淀(a+2b)mol ，原混和液中a 和b 的关系是(A)a=2b (B)2a=b (C)a>2b (D)2a>b【解析】由题意可知：amolNa2S 和 bmolNa2S2O3中的Ｓ元素全部转变为Ｓ沉淀，硫元素的化合价发生了改变，是氧化－还原反应，得失电子总数守恒。
amolNa2S 中的硫元素化合价从－２价变为０价，失去 2amol 电子，bmolNa2S2O3中的＋２价的Ｓ变到０价，得到 4bmol 电子，由得失电子总数守恒得 a=2b 。
【能力训练一】1.某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72－离子，在溶液中 mol该离子恰好能使－离子完全氧化，则X2O72－离子还原后的化合价为A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋42、在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑，若有5 mol H2O做还原剂时，被水还原的BrF3的物质的量是mol mol C. D.3．向100 mL FeBr 2溶液中缓慢通入 L （标准状况）Cl 2，有的Br - 被氧化成溴单质，则原FeBr 2溶液的物质的量浓度mol/L mol/L mol/L mol/L4.已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原含 ×10-3mol[RO(OH)2]+的溶液到低价态,需L 的亚硫酸钠溶液,那么R 元素的最终价态为A.+3B.+2C.+15、 实验室用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取氯气，已知铅蓄电池放电时发生如下反应：负极Pb+SO 42―-2e -=PbSO 4正极PbO 2+4H ++SO 42―+2e -=PbSO 4+2H 2O如果制得，这时电池内消耗的H 2SO 4的物质的量至少是A 、B 、C 、D 、6. 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。
电荷守恒
电荷守恒：（多应用于离子反应，方程配平等）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例如:在0.1mol/L NaHCO3溶液中Na2CO3：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO2-)+2c(CO3 2-)NaHCO3：c(Na+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(H2CO3) =0.1mol/L元素守衡：在化学反应前后，参加反应的各物质（反应物）中的同一种元素的质量总和一定等于反应后生成的各物质（生成物）中该种元素的质量总和三、根据电子守恒进行计算在氧化还原反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等，这就是运用电子守恒进行化学计算的主要依据。
1. 向相同体积的KI、Na2S和FeBr2溶液中，分别通入足量的Cl2，待充分反应后，三种溶液消耗Cl2的体积相同（同温同压下），则KI、Na2S和FeBr2溶液的物质的量浓度之比为（）A.1:1:2B.1:2:3C.6:3:2D.2:1:3分析：KI、Na2S和FeBr2与Cl2的反应均为氧化——还原反应，氧化剂都是Cl2，还原剂分别为KI、Na2S和FeBr2。
因为三种溶液消耗Cl2的体积相同，即氯气得到的电子数相等。
根据电子守恒，KI、Na2S和FeBr2失去电子的总数应该相等。
因为：1摩尔KI失去1摩尔电子、1摩尔Na2S失去2摩尔电子、1摩尔FeBr2失去3摩尔电子（Fe2+——Fe3+，2Br———Br2）。
故选C。
2. 将10.416克铁丝溶于过量的盐酸，在加热下用5.050克硝酸钾去氧化溶液中的Fe2+。
待完全反应后，剩余的Fe2+还需24毫升0.3摩/升的高锰酸钾溶液才能完全氧化（KMnO4的还原产物是Mn2+）。
试通过计算确定硝酸钾的还原产物，并写出硝酸钾与氯化亚铁的化学方程式。
（参考答案：硝酸钾的还原产物为NO，化学方程式为：KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+NO+KCl+2H2O）3. 将一定质量的Fe2O3与Fe的混合粉末放入稀硝酸中，反应结束后共收集到NO气体11.2升（标态），溶液中还剩余5克铁粉，过滤后，向溶液中通入11.2升（标态）氯气，恰好使溶液中Fe2+全部氧化。
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、质子守恒综述资料
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(CO32-)NaHCO3：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(OH-)Na3PO4：c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+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-+ H2O HCO3-+OH-；HCO3- +H2O H2CO3 +OH-；H2O H++OH-。
化学计算方法
计算题解题方法一、 守恒法1. 质量守恒：m(反应物)=m(生成物)。
该法常用于连续反应的计算、复杂的化学方程式的计算和有机物分子组成的计算。
2. 电子守恒：在氧化还原反应中，氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数。
常用于氧化还原反应中电子转移数目、配平等计算，以及电化学中的有关计算。
3. 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。
①化合物化学式中存在的电中性原则（正负化合价代数和为零）。
②电解质溶液中存在的电荷守恒（阴阳离子电荷守恒）。
4. 物料守恒：电解质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。
它实质上就是原子守恒和质量守恒。
例1. 将0.195g 锌粉加入到200mL 的0.100 mol·L -1MO 2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是（ ）A. MB. M 2+ · C ．M 3+ D. MO 2+例2. 含有砒霜)(32O As 的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢)(3AsH 在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气，若砷的质量为1.50mg ，则（ ）A.被氧化的砒霜为1.98mgB. 分解产生的氢气为0.672mLC.和砒霜反应的锌为3.90mg ·D.转移的点子总数为A N 5106-⨯二、差量法差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化，找出“理论差量”。
这个差量可以是质量、物质的量、气体的体积和压强、反应过程中的热量等、这种差量跟化学方程式中的物质的相应量成比例关系。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量（理论差量）跟已知差量（实际差量）列成比例，然后求解。
解题关键：（1） 计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。
（2） 解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据方程式求出理论上的差值。
二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值。
例3.下列反应中，反应后固体物质增重的是（ ）A ．氢气通过灼热的CuO 粉末B ．二氧化碳通过Na 2O 2粉末·C ．铝与Fe 2O 3发生铝热反应D ．将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液三.极值法极值法（又称极端思维法、极端假设法）就是从某种极限状态出发，进行分析、推理、判断的的一种思维方法。
化学计算--基本解题方法-1-守恒法
例2.有一在空气中暴露过的KOH固体，经分析知 其内含水7.62%，K2CO32.88%，KOH90%，若 将此样品1g加入到46.00ml的1 mol· －1盐酸中， L 过量的酸再用1.07mol· －1KOH溶液中和，蒸发 L 中和后的溶液可得固体多少克？ 解析：蒸发溶液后所得固体为氯化钾，其Cl－全 部来自于盐酸中的Cl－，在整个过程中Cl－守恒。 即 n（KCl）= n（HCl） m（KCl）=0.046L×1 mol· －1×74.5 g · －1 L mol =3.427 g
一、守恒法在化学解题中的应用
守恒法的类型Βιβλιοθήκη 1、质量守恒法 2、元素守恒法
3、电子守恒法 4、电荷守恒法
1．质量守恒法 在化学反应中，参加反应的 反应物的总质量等于生成物的总 质量，反应前后质量不变。
例1、在臭氧发生器中装入100mlO2，经 反应 3O2→2 O3，最后气体体积变为 95ml（体积均为标准状况下测定），则 反应后混合气体的密度为多少？
例2．在AlCl3 , Na2SO4 , NaCl三种盐 的混合溶液中，若Na＋0.7 mol ， SO42－0.2 mol， Cl－0.6 mol，则溶 液中Al3＋的物质的量为多少？
0.1 mol
例3、6.4 g Cu与 60 mL 8 mol· －1的HNO3 溶 L 液充分反应后，（HNO3的还原产物为NO2和 NO），溶液中所含H＋为0.2 mol , 此时溶液中 含 NO3－ 的物质的量为多少？
专题--溶液中三大守恒
KW
=10—12mol/L
C（OH—）
pH =—lg C（H+）=12
方法：在碱中，先算出由碱电离出来的OH-浓度， 再由KW=C（OH—）x C（H+）,求出C（H+） 然后代入公式： pH =—lg C（H+）
一、酸碱混合溶液的pH
例6:常温时，0.1mol/L的NaOH和0.06mol/L 的 H2SO4溶液等体积混合，求混合溶液的pH。
V总
= 10—54V+ 10—2V
C(H+)=
≈
KW C(OH—）
4V+V
10—2V 5V
10—2 =5
=5×10—12mol/L
mol/L
溶液酸碱性判定规律
（1）PH相同的酸，酸越弱，其物质的量浓度越大。 （2）PH相同的强酸和弱酸溶液，加水稀释相同的倍 数，则强酸溶液PH变化大；碱也如此。 （3）酸和碱的PH之和为14，等体积混合。
5. 常温下，实验室有0.01mol·L-1醋酸，下列叙述正确的
B 是 A．c (CH3COO－) + c (OH－)= 0.01 mol·L-1 B．与等体积pH = 12的氨水混合后所得溶液显碱性 C．加入少量醋酸钠固体后所得溶液中 D．与c (等CH体3C积O0O.0－1)m减o小l·L-1NaNO3溶液混合后有： c (NO3－) = c (CH3COO－)+c (CH3COOH) = 0.01mol·L-1
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一、单一溶液的pH（酸中）
专题04 电荷守恒解题方法讲解-2018高考化学解题方法技巧 含解析 精品
电荷守恒解题守恒是化学思想的灵魂，有质量守恒、元素（物料）守恒、原子守恒、电子守恒、电荷守恒等。
守恒法是一种中学化学典型的解题方法，它利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来列式求解，可以免去一些复杂的数学计算，大大简化解题过程，提高解题速度和正确率。
它的优点是用宏观的统揽全局的方式列式，不去探求某些细微末节，直接抓住其中的特有守恒关系，快速建立计算式，巧妙地解答题目。
其中电荷守恒法解题总结如下：1．判断离子离子方程式正误离子方程式的书写要求满足原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
利用电荷法可以快速判断离子离子方程式的正误，特别是一些比较复杂的氧化还原反应离子方程式。
案例1 向含x mol NH4Fe(SO4)2的溶液中逐滴加入y mol Ba(OH)2溶液，下列说法正确的是A. 当x=2y时，发生的离子反应为2NH4++SO42-+ Ba2++2OH- =2NH3·H2O+ BaSO4↓B. 当x≥y时，发生的离子反应为2Fe3++ 3SO42-+3 Ba2++ 6OH- =2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓C. 当2x=y时，发生的离子反应为2F e3++2NH4++2SO42-+2Ba2++6OH- =2Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+ 2 NH3·H2OD. 当x< y<l.5x时，沉淀质量为（233x+107×2x/3）g分析：由NH4+和Fe3+共存时，OH-先与Fe3+反应；如假设NH4+先与OH-反应，则反应生成的NH3·H2O能够与Fe3+反应得到Fe(OH)3、NH4+，即NH4+实际没有消耗。
所以这类“竞争性反应”中，需要理顺反应的顺序。
解析：Ba(OH)2电离生成的OH-首先与Fe3+反应，然后再与NH4+反应。
A 、x=2y时，设x=1，NH4+、Fe3+各1mol，SO42-2mol，Ba(OH)2 0.5 mol，所以SO42-、Fe3+均未完全反应，NH4+没有参加反应，发生的离子反应为2Fe3++3SO42-+ 3Ba2++6OH- =2Fe(OH)3↓+3 BaSO4↓，A错误。
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守恒法
一、电荷守恒 二、质量守恒 三、原子守恒 四、得失电子守恒
一、电荷守恒
电荷守恒是利用反应前后离子所带电荷总量不变 的原理，进行推导或计算。即对于任一电中性的 体系，正负电荷的代数和为0，即正电荷总数和 负电荷总数相等。 常用于溶液中离子浓度关系的推断，也可用此原 理列等式进行物13.4克溶于水配成 500mL溶液，通入过量的Cl2，反应后将溶液蒸干， 得固体11.175g则原溶液中K+，Cl-，Br-的物质的 量之比为 （ ） （A）3:2:1 （B）1:2:3 （C）1:3:2 （D）2:3:1
【解析】因为：c(Cl-) + c (Br-) =c (K+),故选B
电荷守恒
例题1、在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中， Al3+的物质的量浓度为 0.2 mol/L，SO42为 0.4 mol/L，溶液中Na+ 的物质的量浓度 为( ) 在任何一个水溶液中，阳离子所带的 A. 0.1 mol/L 正电荷总数等于阴离子所带的负电荷 总数，则有 B. 0.2 mol/L 3c(Al3+) + c(Na+) = 2c(SO 2-)， 4 C. 0.3 mol/L 解得 c (Na+) =0.2 mol/L。 D. 0.4 mol/L
化学计算专题之守恒法
守恒法是一种中学化学典型的解题方法，它 利用物质变化过程中某一特定的量固定不变来 列式求解，可以免去一些复杂的数学计算，大 大简化解题过程，提高解题速度和正确率。它 的优点是用宏观的统揽全局的方式列式，不去 探求某些细微末节，直接抓住其中的特有守恒 关系，快速建立计算式，巧妙地解答题目。