高中化学电荷守恒物料守恒质子守恒.docVIP

一、电荷守恒 基于溶液的电中性原理，我们可以得出以下结论：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。利用这一对等关系，我们可以写出溶液中有关电荷守恒的离子关系式。比如： 写出NaHCO3溶液中，有关电荷守恒的离子关系式。解决这一问题，首先要找出所有的阳离子和阴离子：阳离子有：Na+、H+，阴离子有：OH-、HCO3－、CO32-； 其次，我们要明白电荷数与离子数之间的关系，比如：Na+所带正电荷总数，等于Na+数，而CO32-所带的负电荷数，等于CO32-数的2倍。我们可以写出关系式了，即：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)。 二、物料守恒 一般常用到的有关物料守恒的关系式包括三类： ⒈含特定元素的微粒（离子或分子）守恒例如：在0.2mol/L的Na2CO3溶液中，根据C元素形成微粒总量守恒有： c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3） =0.2mol/L； ⒉不同元素间形成的特定微粒比守恒例如：在Na2CO3溶液中，根据Na与C形成微粒的关系有： c（Na+）=2[c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）]分析：上述Na2CO3溶液中，C原子守恒，n(Na) : n(C)恒为2：1 3.混合溶液中弱电解质及其对应离子总量守恒例如：相同浓度的HAc溶液与NaAc溶液等体积混合后，混合溶液中有：2c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc) 分析：上述混合溶液中，虽存在Ac-的水解和HAc的电离，但也仅是Ac-和HAc两种微粒间的转化，其总量不变。 三、质子守恒 分析H+来龙去脉，从哪来，到哪去，找也守恒关系例如：对于NaHCO3溶液来说， 初始H+来源于HCO3-和H2O的电离，C(H++)＝C(CO32-)+C(OH-)；伴随着的水解的发生，一部分H+转化到H2CO3中，因此，C(H+)＝C现(H+)+C(H2CO3)，从而得出，溶液中离子浓度的关系如下：C(CO32-2－)+C(OH-－)＝C(H+)+C(H2CO3) 再如：对于Na2HPO4溶液来说， 初始H+来源于HPO42-2－和H2O的电离，C(H+)＝C(PO43-)+C(OH-)，伴随着水解的发生，部分H转化到H2PO4-及H3PO4中，因此，C(H+)＝C现(H+)+C(H2PO4-)+2C(H3PO4)；从而得出，溶液中离子浓度的关系如下：C(PO43-)+C(OH-)＝C(H+)+C(H2PO42-)+2C(H3PO4) 对于同一种溶液来说， 电荷守恒表达式－物料守恒表达式＝质子守恒表达式 例如NaHCO3溶液中，电荷守恒表达式为：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)；物料守恒表达式为： c（Na+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）相式相减即得质子守恒表达式： c（H+）=c（OH-）+c（CO32-）－c（H2CO3） 若能清楚三个守恒，解题会更快，若质子守恒不能熟悉，只要掌握前两个也足够了。 归纳 1．Na2CO3溶液． 电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) 物料守恒，c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)] 质子守恒，c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 2．NaHCO3溶液 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(OH-) 物料守恒，c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) 质子守恒，C（H+）=C（CO32-）+C(OH-)-C（H2CO3） 3．NH4Cl溶液 电荷守恒，C（NH4+）+C（H+）=C（Cl-）+C（OH-） 物料守恒，C（NH4+）+C（NH3.H2O）=C（Cl-） 质子守恒，C（H+）=C（OH-）+C（NH3H2O） 4．Na3PO4溶液 电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-) 物料守恒，c［Na+］=3c［PO43-］+3c［HPO42-］+3c［H2PO4-］+3c［H3PO4］ 在0.1mol／L Na3PO4溶液中，根据P元素形成微粒总量守恒有： c［PO43-］+c［HPO42-］+c［H2PO4-］+c［H3PO4］=0.1mol／L 质子守恒，?c［OH-］=c［HPO42-］+2c［H2PO4-］+3c［H3PO4］+c［H+］ 5．Na2S溶液 电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-) 物料守恒，c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]