如何把握好電解質(zhì)溶液中的三個守恒關(guān)系

1、如何把握好電解質(zhì)溶液中的三個守恒關(guān)系【引入】在復(fù)習(xí)中，電解質(zhì)溶液的三個守恒關(guān)系：電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒，是考試的重點(diǎn)，也是學(xué)生面對的難點(diǎn)，學(xué)生在復(fù)習(xí)時常常感到無從下手或者是混淆這些問題，導(dǎo)致做題時常常出錯?！景鍟恳弧㈦姾墒睾汶娊赓|(zhì)溶液中，不論存在多少種離子，但溶液總是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽離子所帶正電荷總數(shù)，也就是電荷守恒定律。特殊情況：溶液呈中性：c(H+)= c(OH-)即pH=7舉例：如在KHCO3溶液中存在以下的電離：NaHCO3= Na+HCO3- 、HCO3-H+ CO32-、H2OH+ OH-存在以下的水解：HCO3-+ H2O H2CO3+ OH-，

2、溶液中存在Na+、H+、HCO3-、OH-、CO32- 這些離子根據(jù)電荷守恒定律：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)電荷守恒的具體應(yīng)用：例1：將K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2的三種鹽混和溶于H2SO4酸化的水中，測得c(SO42-)=0.105mol·L-1、c(Al3+)=0.055mol·L-1，溶液的pH=2.0,則c(K+)為多少？電荷守恒關(guān)系式：3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)酸+c(H+)水=c(OH-)水+2c(SO42-) 因c(H+)水=c(OH-)水， c(K+)=0.035 mol&

3、#183;L-1【說明】電荷守恒是用離子的濃度或物質(zhì)的量來表示電荷關(guān)系的，所以不僅要考慮離子的濃度或物質(zhì)的量，還要考慮離子所帶的電荷。【板書】二、物料守恒電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能夠水解，離子的種類可能增多，但某些關(guān)鍵性的原子總是守恒的。即指化學(xué)變化前后各元素的原子總數(shù)守恒。舉例：如在K2S溶液中，存在如下電離：K2S=2K+S2-、H2O H+ OH- 存在如下水解： S2-+ H2O HS-+ OH-、HS-+ H2O H2S+ OH- ，故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在，K原子的物質(zhì)的量總是S原子物質(zhì)的量的2倍。所以就有：c(K+)=2c(S2-)+ c(HS-)+c(H2

4、S)例2：在Na2CO3中，則存在的物料守恒的關(guān)系式為_c(Na+)=2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(H2CO3)【說明】物料守恒就要把所有含這種元素的粒子都要考慮在內(nèi)，可以是離子，也可以是分子【板書】三、質(zhì)子守恒電解質(zhì)溶液中的粒子電離出氫離子（H+）總數(shù)等于粒子接受的氫離子（H+）總數(shù)加上游離的氫離子（H+）數(shù)?；蛘呃斫鉃殡娊赓|(zhì)溶液中分子或離子得到或失去的質(zhì)子的物質(zhì)的量應(yīng)相等。舉例：如Na2S水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移圖示如下：由上表可得質(zhì)子守恒關(guān)系式為：c(H3O+)+ c(HS-)+2c(H2S) = c(OH-)電荷守恒：c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+ c(HS-)+2

5、c(S2-) 物料守恒：c(Na+)= 2c(S2-)+2 c(HS-)+2c(H2S) 將代入式、化簡得：c(OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S)通常我們討論的是強(qiáng)堿弱酸鹽溶液，其質(zhì)子守恒式的形式為： 原來總c(OH-)=原來總c(H+) =剩余c(H+)+nc(得到質(zhì)子的物質(zhì))- mc(失去質(zhì)子的物質(zhì))【說明】這是對質(zhì)子守恒的另一角度的表述。例3：在Na2CO3溶液中,質(zhì)子守恒關(guān)系式為：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)在實(shí)際應(yīng)用中，要結(jié)合電解質(zhì)溶液中的鹽類水解以及離子濃度大小的比較等方面的知識的綜合應(yīng)用。掌握了上述三個守恒的規(guī)律，對于解題有很

6、大的幫助，下面就結(jié)合具體的例題來討論上述三個守恒的綜合應(yīng)用。三、綜合應(yīng)用舉例例4：在Na2CO3溶液中，下列等量關(guān)系正確的是：Ac(OH)= c(H+)+ c(HCO3-)+c(H2CO3) （質(zhì)子守恒）B2 c(Na+)=c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(H2CO3) （物料守恒）Cc(Na+)+ c(OH-)= c(H+)+2 c(CO32-)+ 3c(HCO3-)+ 4c(H2CO3)Dc(Na+)+ c(H+)= c(HCO3-)+ c(CO32-)+ c(OH-) （電荷守恒）例5：(2011全國II卷)溫室時，將濃度和體積分別為c1、v1的NaOH溶液和c2、v2的CH3

7、COOH溶液相混合，下列關(guān)于該混合溶液的敘述錯誤的是A若pH>7時，則一定是c1v1=c2v2 NaOH過量也顯堿性B在任何情況下都是c(Na+) +c(H) = c(CH3COO) +c(OH)C當(dāng)pH=7時，若V1=V2，則一定是c2>c1D若V1=V2,C1=C2,則c(CH3COO)+C(CH3COOH)=C(Na)例6：（10四川）有關(guān)100 mL 0.1 mol/L NaHCO3、100 mL0.1 mol/L Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是A.溶液中水電離出的H+ 個數(shù)：  B.溶液中陰離子的物質(zhì)的量濃度之和：C.溶液中：c(CO32)c(H2CO3)

8、      D.溶液中：c(HCO3)c(H2CO3)例7：（10年上海）下列溶液中微粒濃度關(guān)系一定正確的是A氨水與氯化銨的pH7的混合溶液中：c(Cl)c(NH4+)BpH=2的一元酸和pH=12的一元強(qiáng)堿等體積混合：c(OH)=c(H+)C0.1 mol·L1的硫酸銨溶液中：c(NH4+)c(SO42)c(H+)D0.1 mol·L1的硫化鈉溶液中：c(OH)c(H+) + c(HS) + c(H2S)例8：（10江蘇）常溫下，用0.1mol·LNaOH溶液滴定20.00mL0.1 mol·L溶液所得滴定曲線如右圖。下列說法正確的是A點(diǎn)所示溶液中