高中化学三大守恒

2022-07-13 12:45:02   文档大全网     [ 字体: ] [ 阅读: ]

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高中化学,守恒,三大
溶液中离子浓度大小比拟归类解析

一、电离平衡理论和水解平衡理论 1.电离理论

⑴弱电解质的电离是微弱,电离消耗的电解质与产生的微粒都是少量的,同时注意考虑水的电离的存在;例如NH3·H2O溶液中微粒浓度大小关系.

[分析]由于在NH3·H2O溶液中存在如下电离平衡:NH3·H2ONH4+OH,H2OH+OH,所以溶液中微

粒浓度关系为:c3·H2O>c>c4>c>.

⑵多元弱酸的电离是分步的,主要以第一步电离为主;例如H2S溶液中微粒浓度大小关系. [分析]由于H2S溶液中存在如下平衡:H2SHS+H,HSS+H,H2OH+OH,所以溶液中微粒浓度关

系为:c2S>c>c>c>.

2.水解理论

⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有: c>c3>.

⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的〔双水解除外〕,因此水解生成的弱电解质与产生H的〔或OH〕也是微量,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中c>〔或碱性溶液中的c>〕总是大于水解产生的弱电解质的浓度;如〔NH42SO4溶液中微粒浓度关系:

c4>c4>c>c3·H2O>c>.

<3>多元弱酸的酸根离子的水解是分步进展的,主要以第一步水解为主.

例如: Na2CO3溶液中水解平衡为:CO3+H2OHCO3+OH,H2O+HCO3H2CO3+OH,所以溶液中局部微

粒浓度的关系为:c3>c3>.

2--2-----+

2-+

-+

-+

-+

-+

---+

-2-+

+

--+

+

+

-+

-

、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.NaHCO3溶液中:n>n>n3>2n3>n>推出:

c>c>c3>2c3>c>

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,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.NaHCO3溶液中n>n11,推出:c>c3>c3>c2CO3>

+

-2-+

+

+

-2--+

+

-2--

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>=c>+c3>+2c2CO3>.

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>=c>+c3COOH>.

-+

-+

-

+

规律总结正确的思路: [常见题型]

一、溶质单一型 ※※关注三个守恒

1.弱酸溶液:

H2S溶液中,如下关系错误的答案是〔

A.c>=c>+c>+c> B.c>=c>+2c>+c> C.c>[c>+c>+c>] D.c2S>+c>+c

分析:由于H2S溶液中存在如下平衡:H2SH+HS,HSH+S,H2OH+OH,根据电荷守恒得c>=c>+2c>+c>,由物料守恒得c2S>+c>+c,所以关系式错误的答案是A.

〔注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡.

2.弱碱溶液:

[2]室温下,0.1mol/L的氨水溶液中,如下关系式中不正确的答案是〔

A. c>c> B.c3·H2O>+c4 C.c4>c3·H2O>c>c> D.c>=c4>+c>

+

-+

-+

+

-+

+

+-2--+-2--

+-2---2-

+--+2-+-

+-2---2-

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. 3.强酸弱碱盐溶液:

[3]在氯化铵溶液中,如下关系正确的答案是〔

A.c>c4>c>c> B.c4>c>c>c> C.c4>c>c>c> D.c>c4>c>c>

+

-+

--+

+

--+

+

-+

-+

-

分析:由于氯化铵溶液中存在如下电离过程:NH4Cl=NH4+Cl,H2OH+OH和水解过程:NH4+H2OH+NH3·H2O,由于NH4水解被消耗,所以c>c4>,又因水解后溶液显酸性,所以c>c>,且水解是微量的,所以正确的答案是A.〔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:

[4]Na2S溶液中如下关系不正确的答案是

.

+

-+

+

+

-+

+-+-


A c> =2c> +2c> +c2S> Bc> +c>=c>+c>+2c> Cc>c>c>c> Dc>=c>+c>+c2S>

+

2









+

+2++2

解析:电荷守恒:c> +c>=c>+c>+2c>

物料守恒:c> =2c> +2c> +2c2S> 质子守恒:c>=c>+c>+2c2S>,A D

5.强碱弱酸的酸式盐溶液:

[5]2004年卷〕草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,2O4溶液中,如下关系正确的答

案是〔CD

Ac>+c>=c2O4>+c>+ c2O4> Bc2O4>+ c2O4

Cc2O4>c2C2O4> Dc>= c2C2O4>+ c2O4>+ c2O4> 分析:因为草酸氢钾呈酸性,所以HC2O4电离程度大于水解程度,c2O4>c2C2O4>.又依

据物料平衡,所以Dc>= c2C2O4>+ c2O4>+ c2O4>正确,又根据电荷守恒:

+

-2--2-2-+

-2-+

+

--2--2-



+

+



2

++2

c+>+c+>=c2O4->+c->+2c2O42->,所以综合上述CD正确.

练习

1<2001年全国春招题>在·L Na2CO3溶液中,如下关系正确的答案是< >.

Ac>2c3 Bc>2c>

Cc3>c2CO3> Dc>c3>c3> 2、在的NaHCO3溶液中,如下关系式正确的答案是〔

A.c>c3>c>c> B.c>=c3>c>c> C.c>+c>c3>+c>+2c3> D.c>c3>+c3>+c2CO3> 3mol·LNaHB<强电解质>溶液中c>c>,如此如下有关说法或关系式一定正确的答案是〔 >

HB的水解程度小于HB的电离程度;②cmol·Lc> ③溶液的pH=1;④c>=c>+2c>+c>. A.①② B.②③ C.②④ D.①②③ 420061、如下表示正确的答案是〔

A0.1mol·L氨水中,c>=c4>

B10 mL 0.02mol·LHCl溶液与10 mL 0.02mol·LBa2溶液充分混合,假如混合后溶液的体积为20 mL,如此溶液的pH=12

C.在0.1mol·LCH3COONa溶液中,c>=c3COOH>c>

.

1

-+

1

1

1

-+

+



2







+

1

2

1





+

+

--2-+

-2-+

-+

-+

--+

-+

2--+

2--+

-1


·L1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中,c+>=2c2->c->c2A>

5<05>14、叠氮酸〔HN3〕与醋酸酸性相似,如下表示中错误的答案是〔

AHN3水溶液中微粒浓度大小顺序为:c3>>c>>c3¯>>c¯> BHN3NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物

CNaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c>>c3¯> >c¯>>c> DN3¯CO2含相等电子

+

+

+

二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比拟

关注混合后溶液的酸碱性

混合后溶液的酸碱性取决于溶质的电离和水解的情况,一般判断原如此是:假如溶液中有酸或碱存在,要考虑酸和碱的电离,即溶液相应地显酸性或碱性;假如溶液中的溶质仅为盐,此考虑盐水解情况;对于特殊情景要按所给的知识情景进展判断.

1两种物质混合不反响:

[]:用物质的量都是0.1 molCH3COOHCH3COONa配制成1L混合溶液,其中C3COO>

C>,对该混合溶液的如下判断正确的答案是< >

A.C>C> B.C3COOH>C3COO>0.2 mol/L C.C3COOH>C3COO> D.C3COO>C>0.2 mol/L

点拨 CH3COOHCH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存.C3COO>C>,根据电荷守恒C3COO>C>C>C>,可得出C>C>.说明混合溶液呈酸性,进一步推测出的CH3COOH和的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,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<">〞、"<〞或"=> ①假如溶液的pH=7,如此该溶液中C4> C> ②假如溶液的pH>7,如此该溶液中C4> C>

③假如C4>< C>,如此溶液的pH7.

练习2CH3COOHCH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液,pH值为4.7,如下说法错误的答

案是< >

ACH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用 BCH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用

.













-+

-+

--+

+

----+

--+

-


CCH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解 DCH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离

2两种物质恰好完全反响

[]·LNaOH溶液中参加同体积、同浓度HAc溶液,反响后溶液中各微粒的浓度关系错误的

答案是< >.

Ac>c>c>c> Bc>c>c>c> Cc>c>c Dc>c>c>c> [解析]由于混合的NaOHHAc物质的量都为1×10mol,两者恰好反响生成NaAc,等同于单一溶质,故与题型①方法一样:

由于少量Ac发生水解:Ac + H2OHAc+ OH,故有c>c>c>c>,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.

练习:100 mL 0.1 mol·L醋酸与50 mL 0.2 mol·L NaOH溶液混合,在所得溶液中< >

Ac>c3COO>c>c> Bc>c3COO>c>c> Cc>c3COO>c>c> Dc>c3COO>c>c>

+

-+

-+

--+

+

--+

+

-+

-

-1

+-+-+--+

+-++--

-3

---+--+

-1 -1

3、两种物质反响,其中一种有剩余:

1〕酸与碱反响型

在审题时,要关注所给物质的量是"物质的量浓度〞还是"pH.〔解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小. [1]:把0.02 mol·L HAc溶液与0.01 mol·LNaOH溶液等体积混合,如此混合液中微

粒浓度关系正确的答案是< >

A.c>c> B.cc> C.2c>c>-c D.c+c>0.01 mol·L

-+

-+

---1

-1-1

[2]·L·LNaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,如下关系式中正确的答案是

A. c> B. c>>c<> C. cc<>c> D. cc<·L

解析上述溶液混合后,溶质为HNa,由于该题已说明溶液显碱性,所以不能再按照H电离处理,而应按Na水解为主.所以c>>c<>,B D

[3] 设氨水的pHx,某盐酸的pHy,x+y14,x>11.将上述两溶液分别取等体积充分

混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是

A. c>>c4>>c>>c> B. c4>>c>>c>>c>

.



+

+



+



+













1







11


C. c4>>c>>c>>c> D. c>>c4>>c>>c>

解析:由于x+y14,x>11,所以氨水c> 和盐酸中的c> 相等.两者等体积混合

,氨水过量,溶液显碱性,C

[4]05〕常温下将稀NaOH溶液与稀CH3COOH溶液混合,不可能出现的结果 ...

ApH 7,c> c> c> c3COO> BpH 7,c> + c> = c> + c3COO> CpH 7,c3COO> c> c> c> DpH 7,c3COO> c> c> = c>



+

+





+

+





+

+



+

+





++++

+

练习1pH=3CH3COOHpH=11NaOH溶液等体积混合后,所得的混合溶液中,如下关

系式正确的答案是< >

Ac>c3COO>c> c> B c3COO>c>c>c> C c3COO>c>c>c> Dc3COO>c> c> c>

-+

+

--+

-+

+

-+

--+

+

-

练习2pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,所得混合溶液中,关系式正确的答案是< >

Ac>c4>c>c> Bc4>c> c>c>

Cc>c4>c>c> Dc4>c>c>c>

-+

+

-+

-+

--+

-+

+

--+

练习3等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的

关系正确的答案是< >

A.c>c>c>c> B. c>c>c>c> C.c>c>c>c> D. c>+ c> =c>+ c>

+

--+

+

+

--+

--+

+

-+

-

分析: 由于等体积等浓度的上述物质混合后,二者恰好完全反响而生成强碱弱酸盐,所以所

得溶液由于A的水解而呈碱性,由电荷守恒和物料守恒知CD项正确. 变式练习:2通入150ml1mol/LNaOH溶液中,如下说确的是〔A

Ac3>略大于c3> Bc3>等于c3> Cc>等于c3>c3>之和 Dc3>略小于c3>

[解析]计算得知,生成0.05mol Na2CO30.05 mol NaHCO3,CO3水解性大于HCO3水解性,

A项正确.

※※变式:pH

2--+

2---2--2--2--

等于7

[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pH7,如此此

溶液中< >.

Ac>c> Bc>c> Cc>c> D.无法确定 [解析]此题绝不能理解为恰好反响,因完全反响生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现

Ph=7,故酸略为过量.根据溶液中电荷守恒:c>+ c>= c>c>

.

+

+

---+

-+

-+


pH=7,c>= c>,所以有c>= c>,答案为C.

练习、将m mol· L的盐酸和n mol·L氨水等体积混合后,溶液的pH7,mn的大小关

系是_______,如此盐酸中c>与氨水中c>的大小关系是_______

+

--1

-1

+-+-

※※未指明酸碱的强弱:

例:一元酸HA溶液中,参加一定量强碱MOH溶液后,恰好完全反响,反响后的溶液中,如下判断正确的答案是< >

A[A][M] B[A[M]

C.假如MA不水解,如此[OH]<[A] D.假如MA水解,如此[OH]>[A] 解析:因为没有告知一元酸HA的相对强弱,因此要考虑两种情况,假如是强酸,如此[A]=[M] ,

假如是弱酸如此 [A[M] ,还要考虑MA的水解,所以选B C

练习、实验测得常温下某一元酸溶液的pH值等于某一元碱溶液里[H]/[OH]10.将此两种溶液等体积混合后,所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是< >

A[B][A][OH][H] B[A][B][H][OH] C[B][A][H][OH] D[B][A][H][OH]

+

-+

-+

-+

-+

--+

-+

+

--12

+

--]

+

-+

-----+

-]

+

2〕盐与碱<>反响型〔解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩

余盐的水解程度的相对大小.

[1]·L·L盐酸10mL混合后,溶液显酸性,如此溶液中有关粒子浓度关系正确的答案是

< >.

Ac3COO>c>c>c3COOH> B.c3COO>c>c3COOH>c> Cc3COO>c>c>c3COOH> D.c>c>c3COO>c>c>

[解析]两溶液混合反响后,溶液实质上是生成等浓度醋酸和醋酸钠、氯化钠的混合溶液.因溶

液呈酸性说明CH3COO的水解程度小于CH3COOH的电离程度,所以c3COO>c>

---+

+

-----+

--+

--+

-1-1

c3COOH>,CH3COOH电离程度较小,c3COOH>c+>,应当选项AC错误,B正确.

依据电荷守恒原如此,可知选项D也正确.综合上述答案选BD. [2] 如下混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的答案是 B A .1mol·L氨水1mL·L盐酸混合:c>>c4>>c>>c> ·LNH4·LNaOH溶液混合:c>=c>>c>>c> ·LCH3·LNaOH溶液混合:

.

1

1

1

1

+

--+

1

1



+



+


c>=c3COO>>c>>c>

D.·LCH3COONa溶液与6mL1mol·L盐酸混合:c>>c>>c>>c>

解析:A项中氨水与盐酸混合恰好反响生成氯化铵,所以溶液显酸性,A.B项中NH4ClNaOH

溶液混合恰好反响生成NH3·H2ONaCl,溶液显碱性,B正确.C项混合后溶液中溶质为CH3COONa,CH3COO要水解,C.D项混合后溶质为CH3COOH HCl NaCl,溶液现酸性,D.

[3] 物质的量浓度一样的200mL Ba2溶液和150mL NaHCO3混合后,最终溶液中离子的

物质的量浓度关系正确的答案是

A.c>>c>>c>>c3> B. c>>c>>c>>C> C. c>=c>+c>+c> D. c>+c>+2c>=c>

解析:为了便于计算, Ba2 NaHCO3的物质的量分别为4mol3mol,如此 n>=8mol n>=4mol n>=3mol n3>=3mol ;反响后: n>=5mol n>=1mol n>=3mol ,所以选B

练习1:将0.2 mol·L CH3COOK 0.1 mol·L盐酸等体积混合后,溶液的pH7,如此溶

液中如下微粒的物质的量浓度的关系正确的答案是< >

A.c3COO>c>c>c3COOH> B.c3COO>c>c3COOH>c> C.c3COO>c>c>c3COOH> D.c3COO>c>c3COOH>c>

--+

--+

--+

--+

+--+

11-+-+

-

2++2+2++

2+++++2+

2++

2++

-1-1

练习24Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后,溶液中如下微粒的物质的量关系正确

的答案是〔 >

A .c4>=c>=c>c3·H2O> B. c4>=c>c3·H2O> c>c> C.c4>c>c>c3·H2O> D. c4>c>c3·H2O> c>c>

+

+

-+

+

-+

+

+

-+

+

-+

4、不同物质同种离子浓度比拟型:

[例题] <1996高考>物质的量浓度一样的如下溶液中,NH4浓度最大的是〔 .

ANH4Cl BNH4HSO4 CNH3COONH4 DNH4HCO3 [解析] NH4在溶液中存在如下平衡:NH4 + H2O NH3·H2O + H

BNH4HSO4电离出大量H,使平衡向左移动,Bc4>大于A中的c4>,C项的CH3COOD项的HCO3水解均呈碱性,使平衡向右移动,CDc4>小于Ac4>,正确答案为B. 练习

--+

+

+

+

+

+

+

++

.


1、物质的量浓度一样的如下溶液①4>2CO3 4>2SO4 NH4HCO3NH4HSO4NH4Cl NH3·H2O;按c4>由小到大的排列顺序正确的答案是〔

A.③⑤④⑥①③ B.⑥③⑤④①② C.⑥⑤③④①② D.⑥③⑤④②① 2200611 温度一样、浓度均为0.2 mol/L的①4>2SO4、②NaNO3

NH4HSO4、④NH4NO3、⑤排列顺序是〔A

A.③①④②⑥⑤ B.①③⑥④②⑤ C.③②①⑥④⑤ D.⑤⑥②④①③

、⑥CH3COONa溶液,它们的pH值由小到大的

+

5、其他类型

关注利用溶液中阴阳离子的种类来判断溶液中溶质的可能情况:

有些题目给定了盐溶液中的阴阳离子种类,可以假设该溶液是相应酸与碱反响后的产,因此存在酸碱过量问题.

[1]某无色透明的溶液中所含的离子仅有NaCH3COOHOH四种离子,试回答如下问题:

⑴该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系是否只有一种可能〔填"是〞或"否〞〕,其原因是:.

⑵某学生将该溶液中的四种离子的物质的量浓度按从大到小的顺序排列了假如干种可能,中合理的是:

A. c>>c3COO>>c>>c> B. c3COO>=c>>c>=c> C. c>>c>>c>>c3COO> D. c>>c3COO>>c>>c>

解析:由于溶液中所含的离子仅有NaCH3COOHOH四种离子,所以可以认为是醋酸和NaOH反响后的溶液.因此该溶液中可能含有溶质CH3COONa ; CH3COONaCH3COOH; CH3COONaNaOH等情况所以该溶液所含的四种离子的物质的量浓度大小之间的关系不能只有一种.第〔2〕问中C D选项不符和溶液中电荷守恒规律,AB.

练习.某溶液中存在Cl-NH4+H+OH- 四种离子经过四位同学测定其浓度大小关系如下,其中不可能的是 < >

A.CC4>C>C> B. CC>C4>C> C.CC4>C>C> D. C>C>CC4>

※※对所给的二元酸的电离,要关注电离的程度:是否完全电离.

+

-+

-+

+

+

+

-+

+

-+

-+

-+



+



+



+



+





+



+



+

+

-+

-

[2]某二元酸〔化学式用H2A表示〕在水中的电离方程式是:

.


H2A==H+HAHAH+A

++2

回答如下问题:

Na2A溶液显〔填"酸性〞,"中性〞,"碱性〞〕.理由是:〔用离子方程式表示〕 ⑵·LNa2A溶液中,如下微粒浓度关系式正确的答案是:.

A. c> +c< HA>+c< H2·L B. c>=c> +c< HA>

C. c >+ c> =c>+ c< HA>+2c> D. c >= 2c> +2c< HA> ⑶·LNaHA溶液的pH=2,如此·L H2A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是0.11 mol·L

1

1

-1



+

+





2

+

2



2



-1



+



1

〔填"<,">,"=〞〕,理由是:

1

⑷·LNaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是:

+

+

2

解析:由于"H2A==H+HAHAH+A,因此在NaHA溶液中仅存在:

HAH+A

-+

2

电离情况,没有HA的水解过程.H2A溶液中H2A第一步电离产生的H,抑制

+

HA的电离.理解上述容,答案迎刃而解.

练习:某二元弱酸〔简写为H2A〕溶液,按下式发生一级和二级电离: H2AH+HAHAH+A 一级电离远大于二级电离,设有如下四种溶液:

-1

+

--+

2-

H2A溶液NaHA溶液〔 C>C> HClNaHA溶液等体积混合液 NaOHNaHA溶液等体积混合液

-1

-1-+-1-1

-1

据此,填写如下空白〔填代号〕 1 B溶液中可能存在的等式关系有

D溶液中可能存在的等式关系有

<2> C>最大的是______________________,最小的是______________________. <3>C2A>最大的是______________________,最小的是______________________. <4>C>最大的是______________________, 最小的是______________________.

※※关注隐含信息的开掘:

2-+

[3]今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的假如干种:

KNH4ClMgFeCO3SO4,现每次取100.00ml进展实验.

第一份参加AgNO3溶液有沉淀产生.

第二份加足量NaOH后加热,收集到气体0.896L〔标准状态下〕.

第三份加足量BaCl2,得枯燥沉淀6.27g,沉淀经足量盐酸洗涤枯燥后,2.33g. 试回答有关问题:

⑴判断KCl是否存在?KCl〔填如下序号〕.

A.一定存在 B.可能存在 C.一定不存在

.

+



+



+

+



2+

3+

2

2


⑵肯定存在的离子在原溶液中的物质的量浓度分别为:.

解析:由①可知溶液中ClCO3SO4三种中至少含有其中一种;由②能确定含NH4,c4·L,第③步可以确定c4·Lc3·L,由于含有CO3SO4,所以溶液中肯定不含MgFe;因为溶液中阴阳离子所带电荷相等〔即溶液是电中性的,这也是该题目隐含的信息,由上述所求的阴阳离子的浓度看出,是不守恒的,因此溶液中一定存在K,c>≥·L,Cl不确定.

+

1



+

2+

3+

+

1

2

1

2

1

2

2



2

2

+

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一样,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.

目录

1. 2. 3. 1. 2. 3. 1. 2.

1电荷守恒

化合物电荷 溶液电荷 电荷守恒介绍

2物料守恒 3质子守恒 4快速书写 5质子守恒解读

电荷守恒

电荷守恒——即溶液永远是电中性,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量.

简介

电荷守恒和物料守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系. 1. 化合物中元素正负化合价代数和为零

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 强酸,四大强碱外都水解,多元弱酸局部水解.产物中有局部水解时产物 4.这个离子所带的电荷数是多少,离子前写几. 例如:NaHCO3c+>+c+>=c->+c3->+2c32-> 因为碳酸根为带两个单位的负电荷,所以碳酸根前有一个2. .CH3COONa c+>+c+>=c3COO->+c-> .Na2CO3c+>+c+>=c->+c3->+2c32->

.


.NaHCO3 c+>+c+>=c3->+2c32->+c->

.Na3PO4 c+>+c+>=3c43->+2c42->+c2PO4->+c->

应用

所谓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.

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.

Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡

Na2CO3=2Na++CO32-CO32-+ H2OHCO3-+OH-HCO3-+H2OH2CO3+OH-H2OH++OH-.所以溶液中阳离子有:Na+H+,阴离子有:CO32 HCO3OH.

2 结合阴阳离子的数目与其所带的电荷可以写出: N+> +N+> = 2N32> + N< HCO3> + N>

3.将上式两边同时除以NA得:n+> +n+> = 2n32> + n< HCO3> + n>;再同时除以溶液体积V得:C+> +C+> = 2C32> + C< HCO3> + C>,这就是Na2CO3液的电荷守恒式.

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乘积之和等于所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷的绝对值乘积之和.

化合物电荷

化合物中元素正负化合价代数和为零

溶液电荷

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

电荷守恒介绍

电荷守恒和物料守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系.1. 化合物中元素正化合价电中性,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电荷数3.除六大强酸,三大强碱外都水解,多元弱酸局部水解.产物中有局部水解时产物4.这个离子所带的电荷数是多少,离子前写几.例如:NaHCO3 c+c=c+c+2c2->,.CH3COONa c+c=c+c.Na2CO3 c+c=c+c+2c2->.NaHCO3 c+c=c+2c+c.Na3PO4 c+c=3c+2c+c+c

物料守恒 根本介绍

物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法.就是说"任一化学反响前后原子种类〔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〞,可以微观地应用到具体

.


反响方程式,就是左边带电代数和等于右边.其中的也可以理解为原子核,因为外围电子能有变,这时候可以结合电荷守恒来判断问题.可以微观地应用到具体反响方程式,就是左边反响物〕元素原子〔核〕个数种类与总数对应相等于右边〔生成物〕〔当然也不会出现种类不同的情况〕.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.

举例

例一:在NaHCO3,如果HCO3-没有电离和水解,那么Na+HCO3-浓度相等. 现在HCO3-会水解成为H2CO3,电离为CO32-〔都是11反响,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-与其产物的浓度和画等号〔或直接看作钠与碳的守恒〕

c == c + c + c

例二:在0.1mol/LH2S溶液中存在如下电离过程:〔均为可逆反响 H2S= + =+ H2O=+

可得物料守恒式c+c+c==0.1mol/L, 〔在这里物料守恒就是S元素守--描述出有S元素的离子和分子即可〕

例三 Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒 碳酸钠:电荷守恒

c+c=2c+c+c

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2.

物料守恒

n是碳酸根离子物质的量的2,电离水解后,碳酸根以三种形式存在所以 c=2[c+c+c] 质子守恒

水电离出的c=c

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=c+c+2c

此外 质子守恒也可以用电荷守恒和物料守恒两个式子相减而得到〔电荷守恒-物料守=质子守恒〕.

含特定元素的微粒〔离子或分子〕守恒 不同元素间形成的特定微粒比守恒 特定微粒的来源关系守恒 1:在0.1mol/LNa3PO4溶液中:



Na



P



















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

根据H2O电离出的H+OH-守恒有:c[OH-]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]

.


2NaHCO3 溶液中

c等于碳酸氢根离子的浓度,电离水解后,碳酸氢根以三种形式存在 所以C=C+ C+C 这个式子叫物料守恒 再例如,Na2CO3溶液中,

c等于碳酸根离子的浓度2,电离水解后,碳酸根以三种形式存在 所以有 C= 2[C+C+C]

质子守恒

也可以由电荷守恒物料守恒关系联立得到 例如:Na2CO3溶液

①电荷守恒: C +C===C +2C +C 正电荷=负电荷 物料守恒: CNa+>= 2C +2C +2C

-②得 质子守恒: C =C +C +2C 水电离出的H+ =OH- NaHCO3 溶液中 存在如下等式



c+c=c+2c+c



c=c+c+c{物料守恒}

方法一:两式相减①-②得

c= cOH-+cCO32--cH2CO3〕这个式子叫质子守恒. 方法二:由酸碱质子理论 原始物种:HCO3-,H2O

消耗质子产物H2CO3,产生质子产物CO32-,OH-

cH+=cCO32-+c-cH2CO3〕即cH++cH2CO3=cCO32-+c 关系:剩余的质子数目=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拟简单,但要细心;如果用电荷守恒和物料守恒关系联立得到如此比拟麻烦,但比拟保险

又如NaH2PO4溶液 原始物种:H2PO4-,H2O

消耗质子产物:H3PO4 H+ 生质子产物:HPO42-〔产生一个质子〕,PO43-〔产生二个质子〕,OH-

所以:cH+=c+2c+c-cH3PO4 可以用电荷守恒和物料守恒联立验证.

快速书写

快速书写质子守恒的方法:

第一步:定基准物〔能得失氢离子的物质〕 〔假如为溶液如此包括水〕利用电离和水解得到 得质子产物和失质子产物.

第二步:看基准物 、得质子产物和失质子产物相差的质子数 第三步: 列出质子守恒关系式 得质子数=失质子数

.


第四步:用物料守恒和电荷守恒加以验证 质子守恒的主要题型: 例:H3PO4溶液中: 基准物:H2O H3PO4.

得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+ 失质子产物:H2PO4- 〔相差1个质子〕 HPO42-〔差2个质子〕 PO43-〔相差3个质子〕 OH- <相差1个质子> 质子守恒关系式为:

c = c + 2c + 3c + c 2.单一的碱溶液 例:NH3·H2O溶液中: 基准物:H2O NH3·H2O

得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+ NH4+ 〔相差1个质子〕

失质子产物:OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为:c + c = c 不难看出单一的酸溶液或者碱溶液的质子守恒其实就是电荷守恒. 混合酸的溶液或者混合碱溶液也是这个样子滴!

<1>Na2CO3溶液 基准物:H2O CO32- 得质子产物:

H3O+〔相差1个质子〕即H+ HCO3-〔相差1个质子〕 H2CO3〔相差2个质子〕

失质子产物:OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为: c + c + 2c = c <2>NH4Cl 溶液 基准物:H2O NH4+ 得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+ 失质子产物:

NH3·H2O〔相差1个质子〕 OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为 c = c·H2O> + c <3>3PO4溶液 基准物:H2O NH4+ PO43- 得质子产物:

H3O+〔相差1个质子〕即H+ HPO42-〔相差1个质子〕 H2PO4- 〔相差2个质子〕 H3PO4〔相差3个质子〕

.


失质子产物:

NH3·H2O〔相差1个质子〕 OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为 c + c + 2c + 3c = c·H2O> + c

4 .单一的酸式盐溶液 <1>NaH2PO4溶液 基准物:H2O H2PO4-

得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+ H3PO4〔相差1个质子〕 失质子产物:

HPO42-〔相差1个质子〕 PO43-〔相差2个质子〕 OH- <相差1个质子> 质子守恒关系式为

c + c = c + 2c + c

<2>NH4HCO3溶液 基准物:H2O NH4+ HCO3- 得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+

H2CO3〔相差1个质子〕 失质子产物:

NH3·H2O〔相差1个质子〕 CO32- 〔相差1个质子〕 OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为 c+ c = c·H2O> + c + c <3>2HPO4溶液 基准物:H2O NH4+HPO42- 得质子产物:H3O+〔相差1个质子〕即H+

H2PO4- 〔相差1个质子〕 H3PO4 〔相差2个质子〕

失质子产物:NH3·H2O〔相差1个质子〕 PO43- 〔相差1个质子〕 OH- <相差1个质子>

质子守恒关系式为 c + c + 2c = c·H2O> + c + c 5.多种盐的混合溶液 例:CH3COONaNaF的混合液 基准物:H2O CH3COO- F- 得质子产物:

H3O+〔相差1个质子〕即H+ CH3COOH〔相差1个质子〕 HF〔相差1个质子〕

失质子产物:OH- <相差1个质子> 质子守恒关系式为 c + c + c =

.


c

6.酸碱反响后的混合溶液:此类型混合溶液,应运用物料守恒和电荷守恒联立消去强酸或强碱离子后得到质子守恒变式.质子守恒关系式特殊. <1>:同浓度同体积的CH3COONaCH3COOH混合液

物料守恒:c+ c = 2c

电荷守恒:c+ c = c + c2c + 2c = 2c + 2c

质子守恒关系式为:2c + c = c + 2c <2>:同浓度同体积的CH3COONaNaOH混合液 物料守恒:2[c+ c ]= c 电荷守恒:c + c = c + c

质子守恒关系式为:c + 2c + c = c <3>:同浓度同体积的NH4ClNH3·H2O混合液 物料守恒: c+ c·H2O> =2 c

电荷守恒: c + c = c + c2c +2 c = 2c + 2c

质子守恒关系式为:2c +c = c·H2O> + 2c <4>:同浓度同体积的NH4ClHCl混合液

物料守恒:2[ c+ c·H2O> ]= c 电荷守恒: c + c = c + c

质子守恒关系式为:c = c + 2c·H2O> + c

质子守恒解读

一般情况下,很少单独考虑质子守恒,实际上在盐〔水〕溶液中存在的质子守恒可看作是物料守恒与电荷守恒的叠加项

所谓的质子守恒,实质是从水的电离出发,考虑弱酸根离子结合水电离出的H+或弱碱阳离子结合水电离出的OH-,然后在溶液中寻找H+OH-"藏身〞之所,而列出的等式关系.用于盐溶液中粒子浓度关系的比拟

下面以Na2CO3溶液、NH4Cl溶液和2CO3溶液为例,来确定它们的溶液中各自存在的质子守恒关系.

1Na2CO3溶液

在不考虑CO32-水解时,水电离出的H+OH-的物质的量是相等的,但当CO32-水解结合局部水电离出的H+,分别生成了HCO3-〔结合一个H+H2CO3<结合两个H+>,OH-未被消耗,因此可列出等式关系:c=c+c+2×c,Na2CO3溶液中的质子守恒

2NH4Cl溶液

NH4+水解结合的是由水电离出的局部OH-,生成了NH3·H2O,H+未被消耗,因此可列出等式关系:c=c+c·H2O>,即为NH4Cl溶液中的质子守恒

32CO3溶液

.


NH4+水解结合的是由水电离出的局部OH-,生成了NH3·H2OCO32-水解结合局部水电离出的H+,分别生成了HCO3-H2CO3,H+OH-都有一局部被消耗,分别寻找H+OH-在溶液中的"藏身〞之所,即可列出如下等式关系:

c+c+2×c=c+c·H2O>,即为2CO3溶液中的质子守.

.


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