水溶液中三大守恒定理

1、溶液中三大守恒一、電荷守恒電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負電荷數(shù) 相等。例：寫出碳酸鈉(NazCOj)溶液中的電荷守恒關(guān)系式(1) 找出溶液中的離子：Na+ H+CO32 HCOjOH-(2) 根據(jù)電荷的物質(zhì)的量:n(Na+)+n(H+)=2n(CO32 )+n(HCOy)+n(OH )(3) 根據(jù)電荷離子濃度關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32)+c(HCO丁)+c(OH) 注意：準確判斷溶液中的離子種類。弄清離子濃度與電荷的關(guān)系。即R"+的電荷濃度nC(Rn+)練：1、NH4HCO3溶液的電荷守恒試2、Na2S溶液的電荷守恒試二、物料守恒電解質(zhì)

2、溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化，變成其它離子或分子 等，但離子或分子中某種特定元素的原子總數(shù)是不會改變的。某些特征性的原子是守恒的 例：NaHCO3溶液中C (Na+)的物料守恒關(guān)系式C (Na+) =C (HCOj) +C (CO3巧 +C (H2CO3)練：1、NazCCh溶液中的物料守恒關(guān)系式、2、H?S溶液中的電荷守恒關(guān)系式三、質(zhì)子守恒電解質(zhì)溶液中分子或離子得到質(zhì)子的物質(zhì)的量應(yīng)相等失去質(zhì)子的物質(zhì)的量 (由水電離出來的c(H+)、c(OH-)相等)例：NaHCOj溶液中的質(zhì)子守恒關(guān)系式1、先找出溶液電離出的陰離子 HCO3-2、列下列式子練：1、Na2CO3溶液中的質(zhì)子守恒關(guān)系

3、式2、Na HS溶液中的質(zhì)子守恒關(guān)系式綜合練習：1、CHjCOONa溶液中三大守恒關(guān)系式電荷守恒：物料守恒：質(zhì)子守恒：2、NagCOs溶液中三大守恒關(guān)系式電荷守恒：物料守恒：質(zhì)子守恒：規(guī)律總結(jié)正確的思路：單溶液電解質(zhì)溶液混合溶液酸或堿落液一一考慮電離 鹽溶液一一考慮水解同時考慮電離和zK解-S-生咸酸或誠考慮電離小過里i生成鹽一一考慮水懈過量一一根據(jù)過量程度考慮電離或水解不反應(yīng)反應(yīng),一、溶質(zhì)單一型 粹關(guān)注三個守恒1,弱酸瘠液【例1】在0. lmol/L的H2S溶液中，下列關(guān)系錯誤的是()A. c(H+)=c(HS)+c(S2j+c(OH)B.c(H*)=c(HS)+2c(S2)+c(OH)C.

4、c(H+)> c(HS)+c(S2)+c(OH jD.c(H2S)+c(HS)+c(S2)=O. 1 mol/L分析：由于HS溶液中存在下列平衡：HS'-H'+S2-, H2OH'+OH', 根據(jù)電荷守恒得 c (HJ =c (HSJ +2c (S>) +c (OK)，由物料守恒得 c(H2S)+(HS )+c(S2 )=Omol/L, 所以關(guān)系式錯誤的是A項。(注意：解答這類題目主要抓住弱酸的電離平衡。)【例2】室溫下，0. lmol/L的氨水溶液中，下列關(guān)系式中不正確的是()A. c(OH )>c(H+)B.c(NH3 H2O)+c(NHD

5、=0.lmol/LCc(NHF)>c(NHm H2O)>c(OH )>c(Hn D.c(OH )=c(NHr)+(Hn分析：由于氨水溶液中存在一水合氨的電藹平衡和水的電離平衡，所以所得溶液呈堿性，根 據(jù)電荷守恒和物料守恒知BD正確，而一水合氨的電離是微量的，所以C項錯誤，即答案為 C項。二強酸弱減鹽磁【例3】在氯化彼溶液中，下列關(guān)系正確的是()A. c(C1-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)B.c(NH4+)>c(C1)>c(H*)>c(OH)C.c(NHr)=c(Cr»c(Hn=c(OH) D.c(Cr)=c(NHr)

6、>c(H)>c(OH)分析：由于氯化錢溶液中存在下列電離過程：NH_|Cl=NHf+Cl-, HzOH'+OH-和水解過程：NH4+H2CK=H>NH3 - H1O,由于NH才水解被消耗，所以c (C門>c (NH)，又因水 解后溶液顯酸性.所以c(fD>c(0ir),且水解是微量的，所以正確的是A項。(注意：解答這類題時主要抓住弱堿陽離子的水解，且水解是微量的，水解后溶液呈酸性。) 紅強礦弱酸鹽換【例4】在Na?S溶液中下列關(guān)系不正確的是A. c(Na*)=2c(HS )+2c(S2_) +c(H2S) B. c(Na*) +c(H+)=c(OH-)-k

7、(HS_)+2c(S2_)C c(Na*)>c(S2 )>c(OH )>c(HS ) D c(OH )=c(HS )+(H)+c(H：S)解析：電荷守恒：c(Na+) +c(H+)=c(OH )+c(HS )+2c(S2_)：物料守恒:c(Na+) =2c(HS_) +2c(S2 ) +2c(H2S)；質(zhì)子守恒:c(OH )=c(HS )+c(H+)+2c(H2S),選 AD氐強獗弱酸的酸式鹽潘腹一【例5 (2004年江蘇卷)草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在0. lmol/LKHCQ溶液 中，下列關(guān)系正確的是(CD)A. c(K*) +c(H+) =<?(HC30

8、7) +c(01T) + c(Cs0r) B. c(HC：0)+ cGO廠)二0. lmol/LC. c(C:012-)>c(H:C:01)D. cOO二 c(H=CQ)+ c(HC：0)+ c(C：0廠)分析：因為草酸氫鉀呈酸性，所以HG0電離程度大于水解程度，故cGOCAcGLCO)。又依據(jù)物料平衡，所以D. e(K)= c(H：CQ)+ c(HC：O)+ c(CO=)正確，又根據(jù)電荷守 恒:cGO+cGO二c(HC：0)+c(0H-)+2c(C：0C,所以綜合上述 C、D 正確。二、兩種電解質(zhì)溶液混合后離子濃度大小的比較1、兩種物質(zhì)混合不反應(yīng)：【例】：用物質(zhì)的量都是0.1 mo 1

9、的CH3C00H和CHfOONa配制成1L混合溶液,已知其中C (CH3C00') >C(Na),對該混合溶液的下列判斷正確的是()扎 C (H*) >C(OH')B. C (CH,COOH) +C (CILCOO-) =0.2 mol/LC. C (CH5C00H) >C (CH5C00_) D. C(CHjCOO") +C(OH-) =0.2 mol/L點撥CHoCOOH和CCOONa的混合溶液中，CH5C00H的電離和CH,C00Na的水解因素同時 存在。已知 C (CH,COOJ >C (Na),根據(jù)電荷守恒 C (CH.COO'

10、;) +C (OH") =C (Na) +C (HJ ,可得 出C(0H'XC(H*)a說明混合溶液呈酸性，進一步推測出0. lmol/L的C比COOH和0. lmol/L 的CH,C00Na溶液中，電離和水解這一對矛盾中起主要作用是電離，即CH,COOH的電離趨勢大 于CHoCOO"的水解趨勢。根據(jù)物料守恒，可推出(B)是正確的。練習1、現(xiàn)有NH4C1和氨水組成的混合溶液C(填“”、或“=”) 若溶液的pH=7,則該溶液中C(NHJ)C(C1 )； 若溶液的pH>7,則該溶液中C(NHj)C(Cl )； 若C(NH, )< C(Cr),則溶液的pH7。

11、2、兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)【例】(2003年上海高考題)在10ml 0. lmolLjaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc溶液, 反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯誤的是()。A. c (NaJ > c (Ac-) > c (H*) > c (OF)B. c (Na+) > c (Ac-) > c (OH-) > c (H')C. c(Na)=c(Ac?+c(HAC)D. c(W) + cGT) = c(AcJ + c(OHj解析由于混合的WOH與HAc物質(zhì)的量都為lX10-5mol,兩者恰好反應(yīng)生成NaAc,等 同于單一溶質(zhì)，故與題型方法相同：由于少量

12、AJ發(fā)生水解：Ac- + H:0 HAc+ 0H；故有 c(Na') >c(AJ) >c(OPT) >cGD , 根據(jù)物料守恒C正確，根據(jù)電荷守恒D正確，A錯誤,故該題選項為A。將0.2mol L 'HCN溶液和O.lmol L】的NaOH溶液等體積混合后,溶液顯堿性,下列關(guān)系 式中正確的是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_,解析：上述溶液混合后，溶質(zhì)為HCN和NaCN,由于該題已說明溶液顯堿性，所以不能再按照HCN的電離

13、處理，而應(yīng)按NaCN水解為主。所以c(Na')>c(CN ),選BD變式：pH等于7型【例5】(2002年全國高考理綜)常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH=7, 則此溶液中()<>A. c(HCOO') >e(Na") B. c(HCOO_) <c(Na") C. c(HCOOj = c(NaJD.無法確泄解析本題絕不能理解為恰好反應(yīng)，因完全反應(yīng)生成甲酸鈉為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，而 現(xiàn)在Ph二7,故酸略為過疑。根據(jù)溶液中電荷守恒：c(NV)+ cOD二c(HC00-)+c(0lD 因 pH二7,故 c(H'

14、)二 c(0H),所以有 c(Na*)= c(HCOO'),答案為C°3. 不同物質(zhì)同種離子濃度比較型：【例題】(1996年上海高考題)物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中，NH濃度最大的是()。A. NH,C1 B NHHSOi C NHCOONH, D NHCO,解析NH在溶液中存在下列平衡：NHr + H：0 一 巫H:0 + H*B中NH.HSO,電離出大量H：使平衡向左移動，故LP c(NH)大于A中的C項最新資料推示心3_K3_的CH,COO-和D項的HCO水解均呈堿性，使平衡向右移動，故C、D中c(NH)小于A中 c(NH)，正確答案為B。1、已知某溶液中有四種離子：X

15、+、Y、H+、0H ,下列分析結(jié)果肯泄錯誤的是()A. c (Y)>c (XT >c (H+) >c (OH')B. c (X+) >c (Y") >c (OK) >c (H+)C. c (H+) >c (Y-) >c (X+) >c (OH')D. c (OFF) >c (X+) >c (HO >c (V)2、在Na?S溶液中存在的下列關(guān)系不正確的是()A. c (NaO =2c (S2") +2c (HS_) +2c (H2S)B. c (Na+) +c (H+) =2c (OH )

16、 +c (HS') +c (S2_)C. c (OH ) =c (H+) +c (HS') +2c (H2S)D. c (Na+) >c (S2') >c (OH ) >c (HS )3、已知某溫度下O.lmol/L的NaHB強電解質(zhì)溶液中c (H+) >c (OH-),則下列關(guān) 系式中一定正確的是()。A. c (Na+) =c (HB ) +2c (B)+c (OH')B. c (Na*) =0.111101/10 <B2')C. c (H+)c (OH ) =10 l4D.溶液的 pH=l4、物質(zhì)的呈:濃度相同(0.2mol/L)的弱酸HX與NaX溶液等體積混合，溶液中微粒濃 度關(guān)系錯誤的是()。A.c (NaO +c (H+) =c (X") +c (OH ) B.