如何把握好电解质溶液中的三个守恒关系

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1、如何把握好电解质溶液中的三个守恒关系【引入】在复习中，电解质溶液的三个守恒关系：电荷守恒、物料守恒、质子守恒，是考试的重点，也是学生面对的难点，学生在复习时常常感到无从下手或者是混淆这些问题，导致做题时常常出错。【板书】一、电荷守恒电解质溶液中，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。特殊情况：溶液呈中性：c(H+)=c(OH-)即pH=7举例：如在KHCO3溶液中存在以下的电离：NaHCO3=Na++HCO3-、HCO3-H++CO32-、H2OH++OH-存在以下的水解：HCO3-

2、+H2OH2CO3+OH-，溶液中存在Na+、H+、HCO3-、OH-、CO32-这些离子根据电荷守恒定律：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)电荷守恒的具体应用：例1：将K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2的三种盐混和溶于H2SO4酸化的水中，测得c(SO42-)=0.105mol·L-1、c(Al3+)=0.055mol·L-1，溶液的pH=2.0,则c(K+)为多少？电荷守恒关系式：3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)酸+c(H+)水=c(OH-)水+2c(SO42-)因c(H+)水=c(OH

3、-)水，c(K+)=0.035mol·L-1【说明】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。4【板书】二、物料守恒电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子的种类可能增多，但某些关键性的原子总是守恒的。即指化学变化前后各元素的原子总数守恒。举例：如在K2S溶液中，存在如下电离：K2S=2K++S2-、H2OH++OH-存在如下水解：S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-，故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在，K原子的物质的量总是S原子物质的量的2倍。所以就有：c

4、(K+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]例2：在Na2CO3中，则存在的物料守恒的关系式为_____________c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]【说明】物料守恒就要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【板书】三、质子守恒电解质溶液中的粒子电离出氢离子（H+）总数等于粒子接受的氢离子（H+）总数加上游离的氢离子（H+）数。或者理解为电解质溶液中分子或离子得到或失去的质子的物质的量应相等。举例：如Na2S水溶液中的质子转移图示如下：由上表可得质子守恒关系式为：c(H3O+)+c

5、(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①物料守恒：c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)②将②代入①式、化简得：c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)4通常我们讨论的是强碱弱酸盐溶液，其质子守恒式的形式为：原来总c(OH-)=原来总c(H+)=剩余c(H+)+nc(得到质子的物质)-mc(失去质子的物质)【说明】这是对质子守恒的另一角度的表述。例3：在Na2CO3溶液中,质子守恒关系式为：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H

6、2CO3)在实际应用中，要结合电解质溶液中的盐类水解以及离子浓度大小的比较等方面的知识的综合应用。掌握了上述三个守恒的规律，对于解题有很大的帮助，下面就结合具体的例题来讨论上述三个守恒的综合应用。三、综合应用举例例4：在Na2CO3溶液中，下列等量关系正确的是：A．c(OH–)=c(H+)+c(HCO3-)+c(H2CO3)（质子守恒）B．2c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)（物料守恒）C．c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+2c(CO32-)+3c(HCO3-)+4c(H2CO3)D．c(Na+)+c(H+)=c(HC

7、O3-)+c(CO32-)+c(OH-)（电荷守恒）例5：(2011全国II卷)温室时，将浓度和体积分别为c1、v1的NaOH溶液和c2、v2的CH3COOH溶液相混合，下列关于该混合溶液的叙述错误的是A．若pH>7时，则一定是c1v1=c2v2NaOH过量也显碱性B．在任何情况下都是c(Na+)+c(H＋)=c(CH3COO－)+c(OH－)C．当pH=7时，若V1=V2，则一定是c2>c1D．若V1=V2,C1=C2,则c(CH3COO－)+C(CH3COOH)=C(Na＋)4例6：（10四川）有关①100mL0.1mol/LNaHCO3、②100mL

8、0.1mol/LNa2CO3两种溶液的叙述不正确的是A.溶液中水电