高中化学三大守恒

溶液中离子浓度大小比较归类解析溶液中离子浓度大小比较归类解析 一 电离平衡理论和水解平衡理论 1 电离理论 弱电解质的电离是微弱微弱的 电离消耗的电解质及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 溶液中存在下列电离平衡 NH3 H2O NH4 OH H2O H OH 所以溶液中微粒浓度关系为 c NH3 H2O c OH c NH4 c H 多元弱酸的电离是分步的 主要以第一步电离为主第一步电离为主 例如 H2S 溶液中微粒浓度大小关系 分析 由于 H2S 溶液中存在下列平衡 H2S HS H HS S2 H H2O H OH 所以溶液中微粒浓度关系为 c H2S c H c HS c OH 2 水解理论 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 Na c HCO3 弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量微量的 双水解除外 因此水解生成的弱电解 质及产生 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水解后的酸性溶液中 c c H H 或碱性溶液中的 或碱性溶液中的 c c OHOH 总是大于水解产生的弱电解质的 总是大于水解产生的弱电解质的 浓度浓度 例如 NH4 2SO4溶液中微粒浓度关系 c NH4 c SO42 c H c NH3 H2O c OH 3 多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的 主要以第一步水解为主以第一步水解为主 例如 Na2CO3溶液中水解平衡为 CO32 H2OHCO3 OH H2O HCO3 H2CO3 OH 所以溶液中部分微粒浓度的关系为 c CO32 c HCO3 二 电荷守恒和物料守恒 电荷守恒和物料守恒 1 电荷守恒 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 如 NaHCO3溶液中 n Na n H n HCO3 2n CO32 n OH 推出 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH 2 物料守恒 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 子等 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 如 NaHCO3溶液中 n Na n c 1 1 推出 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 3 导出式 质子守恒质子守恒 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 OH c H c HCO3 2c H2CO3 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 OH c H c CH3COOH 规律总结规律总结 正确的思路 常见题型常见题型 一 溶质单一型溶质单一型 关注三个守恒关注三个守恒 1 1 弱酸溶液 弱酸溶液 例 1 在 0 1mol L 的 H2S 溶液中 下列关系错误的是 A c H c HS c S2 c OH B c H c HS 2c S2 c OH C c H c HS c S2 c OH D c H2S c HS c S2 0 1mol L 分析分析 由于 H2S 溶液中存在下列平衡 H2S H HS HS H S2 H2OH OH 根据 电荷守恒得 c H c HS 2c S2 c OH 由物料守恒得 c H2S c HS c S2 0 1mol L 所以关系式错误的是 A 项 注意 解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡 注意 解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡 2 2 弱碱溶液 弱碱溶液 例 2 室温下 0 1mol L 的氨水溶液中 下列关系式中不正确的是 A c OH c H B c NH3 H2O c NH4 0 1mol L C c NH4 c NH3 H2O c OH c H D c OH c NH4 c H 分析 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 项 3 3 强酸弱碱盐溶液 强酸弱碱盐溶液 例 3 在氯化铵溶液中 下列关系正确的是 A c Cl c NH4 c H c OH B c NH4 c Cl c H c OH C c NH4 c Cl c H c OH D c Cl c NH4 c H c OH 分析 分析 由于氯化铵溶液中存在下列电离过程 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 Cl c NH4 又因 水解后溶液显酸性 所以 c H c OH 且水解是微量的 所以正确的是 A 项 注意 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 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 4 强碱弱酸盐溶液 强碱弱酸盐溶液 例 4 在 Na2S 溶液中下列关系不正确的是 A c Na 2c HS 2c S2 c H2S B c Na c H c OH c HS 2c S2 C c Na c S2 c OH c HS D c OH c HS c H c H2S 解析解析 电荷守恒 c Na c H c OH c HS 2c S2 物料守恒 c Na 2c HS 2c S2 2c H2S 质子守恒 c OH c HS c H 2c H2S 选 A D 5 5 强碱弱酸的酸式盐溶液强碱弱酸的酸式盐溶液 例 5 2004 年江苏卷 草酸是二元弱酸 草酸氢钾溶液呈酸性 在 0 1mol LKHC2O4溶 液中 下列关系正确的是 CD A c K c H c HC2O4 c OH c C2O42 B c HC2O4 c C2O42 0 1mol L C c C2O42 c H2C2O4 D c K c H2C2O4 c HC2O4 c C2O42 分析分析 因为草酸氢钾呈酸性 所以 HC2O4 电离程度大于水解程度 故c C2O42 c H2C2O4 又依据物料平衡 所以 D c K c H2C2O4 c HC2O4 c C2O42 正确 又根据电荷 守恒 c K c H c HC2O4 c OH 2c C2O42 所以综合上述 C D 正确 练习练习 1 1 2001 年全国春招题 在 0 1mol L 1 Na2CO3溶液中 下列关系正确的是 A c Na 2c CO32 B c OH 2c H C c HCO3 c H2CO3 D c Na c CO32 c HCO3 2 在 0 1mol L 的 NaHCO3溶液中 下列关系式正确的是 A c Na c HCO3 c H c OH B c Na c HCO3 c OH c H C c Na c H c HCO3 c OH 2c CO32 D c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 3 已知某温度下 0 1mol L 1的 NaHB 强电解质 溶液中c H c OH 则下列有关说 法或关系式一定正确的是 HB 的水解程度小于 HB 的电离程度 c Na 0 1mol L 1 c B2 溶液的 pH 1 c Na c HB 2c B2 c OH A B C D 4 2006 江苏 1 下列叙述正确的是 A 0 1mol L 1氨水中 c OH c NH4 B 10 mL 0 02mol L 1HCl 溶液与 10 mL 0 02mol L 1Ba OH 2溶液充分混合 若混 合后溶液的体积为 20 mL 则溶液的 pH 12 C 在 0 1mol L 1CH3COONa 溶液中 c OH c CH3COOH c H D 0 1mol L 1某二元弱酸强碱盐 NaHA 溶液中 c Na 2c A2 c HA c H2A 5 05 上海 14 叠氮酸 HN3 与醋酸酸性相似 下列叙述中错误的是 A HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为 c HN3 c H c N3 c OH B HN3与 NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物 C NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为 c Na c N3 c OH c H D N3 与 CO2含相等电子数 二 两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较二 两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较 关注混合后溶液的酸碱性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 一般判断原则是 若溶液中有 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 若溶液中的溶质仅为盐 则考虑盐水解情况 对于特殊情景要按所给的知识情景进行判断 1 两种物质混合不反应 两种物质混合不反应 例 用物质的量都是 0 1 mol 的 CH3COOH 和 CH3COONa 配制成 1L 混合溶液 已知其中 C CH3COO C Na 对该混合溶液的下列判断正确的是 A C H C OH B C CH3COOH C CH3COO 0 2 mol L C C CH3COOH C CH3COO D C CH3COO C OH 0 2 mol L 点拨点拨 CH3COOH 和 CH3COONa 的混合溶液中 CH3COOH 的电离和 CH3COONa 的水解因素同时 存在 已知 C CH3COO C Na 根据电荷守恒 C CH3COO C OH C Na C H 可 得出 C OH C H 说明混合溶液呈酸性 进一步推测出 0 1mol L 的 CH3COOH 和 0 1mol L 的 CH3COONa 溶液中 电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离 即 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 练习练习 1 现有 NH4Cl 和氨水组成的混合溶液 C 填 7 则该溶液中 C NH4 C Cl 若 C NH4 C Cl 则溶液的 pH 7 练习练习 2 CH3COOH 与 CH3COONa 等物质的量混合配制成稀溶液 pH 值为 4 7 下列说法 错误的是 A CH3COOH 的电离作用大于 CH3COONa 的水解作用 B CH3COONa 的水解作用大于 CH3COOH 的电离作用 C CH3COOH 的存在抑制了 CH3COONa 的水解 D CH3COONa 的存在抑制了 CH3COOH 的电离 2 2 两种物质恰好完全反应两种物质恰好完全反应 例 2003 年上海高考题 在 10ml 0 1mol L 1NaOH 溶液中加入同体积 同浓度 HAc 溶液 反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是 A c Na c Ac c H c OH B c Na c Ac c OH c H C c Na c Ac c HAC D c Na c H c Ac c OH 解析 由于混合的 NaOH 与 HAc 物质的量都为 1 10 3mol 两者恰好反应生成 NaAc 等同于单一溶质 故与题型等同于单一溶质 故与题型 方法相同方法相同 由于少量 Ac 发生水解 Ac H2OHAc OH 故有c Na c Ac c OH c H 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 1 醋酸与 50 mL 0 2 mol L 1 NaOH 溶液混合 在所得溶液中 A c Na c CH3COO c OH c H B c Na c CH3COO c H c OH C c Na c CH3COO c H c OH D c Na c CH3COO c OH c H 3 两种物质反应 其中一种有剩余两种物质反应 其中一种有剩余 1 酸与碱反应型 酸与碱反应型 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 例 1 把 0 02 mol L 1 HAc 溶液与 0 01 mol L 1NaOH 溶液等体积混合 则混合液中微 粒浓度关系正确的是 A c Ac c Na B c HAc c Ac C 2c H c Ac c HAc D c HAc c Ac 0 01 mol L 1 例例 2 将 0 2mol L 1HCN 溶液和 0 1mol L 1的 NaOH 溶液等体积混合后 溶液显碱 性 下列关系式中正确的是 A c HCN c CN C c HCN c CN c OH D c HCN c CN 0 1mol L 1 解析解析 上述溶液混合后 溶质为 HCN 和 NaCN 由于该题已说明溶液显碱性 所以不能 再按照 HCN 的电离处理 而应按 NaCN 水解为主 所以 c Na c CN 选 B D 例例 3 设氨水的 pH x 某盐酸的 pH y 已知 x y 14 且 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 Cl c NH4 c H c OH B c NH4 c Cl c H c OH C c NH4 c Cl c OH c H D c Cl c NH4 c OH c H 解析解析 由于 x y 14 且 x 11 所以氨水 c OH 和盐酸中的 c H 相等 两者等体积 混合后 氨水过量 溶液显碱性 选 C 例例 4 05 江苏 常温下将稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合 不可能出现的结果 A pH 7 且 c OH c Na c H c CH3COO B pH 7 且 c Na c H c OH c CH3COO C pH 7 且 c CH3COO c H c Na c OH D pH 7 且 c CH3COO c Na c H c OH 练习练习 1 将 pH 3 的 CH3COOH 与 pH 11 的 NaOH 溶液等体积混合后 所得的混合溶液中 下列关系式正确的是 A c Na c CH3COO c H c OH B c CH3COO c Na c H c OH C c CH3COO c H c Na c OH D c CH3COO c Na c OH c H 练习练习 2 将 pH 2 的盐酸与 pH 12 的氨水等体积混合 所得混合溶液中 关系式正确的是 A c Cl c NH4 c OH c H B c NH4 c Cl c OH c H C c Cl c NH4 c H c OH D c NH4 c Cl c H c OH 练习练习 3 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 关系正确的是 A c M c OH c A c H B c M c A c H c OH C c M c A c OH c H D c M c H c A c OH 分析分析 由于等体积等浓度的上述物质混合后 二者恰好完全反应而生成强碱弱酸盐 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 变式练习变式练习 2004 年上海卷 将标准状况下的 2 24LCO2通入 150ml1mol LNaOH 溶液中 下列说法正确的是 A A c HCO3 略大于c CO32 B c HCO3 等于c CO32 C c Na 等于c CO32 与c HCO3 之和 D c HCO3 略小于c CO32 解析解析 计算得知 生成 0 05mol Na2CO3和 0 05 mol NaHCO3 而 CO32 水解性大于 HCO3 水解 性 故 A 项正确 变式 变式 pHpH 等于等于 7 7 型型 例例 5 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 pH 7 则此溶液中 A c HCOO c Na B c HCOO c Na C c HCOO c Na D 无法确定 解析解析 本题绝不能理解为恰好反应 因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐 溶液呈碱性 而现在 Ph 7 故酸略为过量 根据溶液中电荷守恒 c Na c H c HCOO c OH 因 pH 7 故c H c OH 所以有c Na c HCOO 答案为 C 练习练习 将 m mol L 1的盐酸和 n mol L 1氨水等体积混合后 溶液的 pH 7 m 与 n 的大小 关系是 则盐酸中 c H 与氨水中 c OH 的大小关系是 未指明酸碱的强弱 未指明酸碱的强弱 例 例 一元酸 HA 溶液中 加入一定量强碱 MOH 溶液后 恰好完全反应 反应后的溶液中 下列判断正确的是 A A M B A M C 若 MA 不水解 则 OH A 解析解析 因为没有告知一元酸 HA 的相对强弱 因此要考虑两种情况 若是强酸 则 A M 若是弱酸则 A M 还要考虑 MA 的水解 所以选 B C 练习练习 实验测得常温下 0 1mol L 某一元酸 HA 溶液的 pH 值等于 1 0 1mol L 某一元碱 BOH 溶液里 H OH 10 12 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 2 2 盐与碱 盐与碱 酸酸 反应型反应型 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 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 余盐的水解程度的相对大小 例例 1 1 2001 年上海高考题 将 0 1mol L 1 醋酸钠溶液 20mL 与 0 1mol L 1盐酸 10mL 混合后 溶液显酸性 则溶液中有关粒子浓度关系正确的是 A c CH3COO c Cl c H c CH3COOH B c CH3COO c Cl c CH3COOH c H C c CH3COO c Cl c H c CH3COOH D c Na c H c CH3COO c Cl c OH 解析解析 两溶液混合反应后 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c CH3COO c Cl c CH3COOH 但 CH3COOH 电离程度较小 c CH3COOH c H 故选项 A C 错误 B 正确 依据电荷守恒原则 可知选项 D 也正确 综合上述答案选 B D 例例 2 下列混合溶液中 各离子浓度的大小顺序正确的是 B A 1mol L 1氨水 1mL 与 10mL0 1mol L 1盐酸混合 c Cl c NH4 c OH c H B 10mL0 1mol L 1NH4Cl 与 5mL0 2mol L 1NaOH 溶液混合 c Na c Cl c OH c H C 10mL0 1mol L 1CH3COOH 溶液与 5mL0 2mol L 1NaOH 溶液混合 c Na c CH3COO c OH c H D 10mL0 5mol L 1CH3COONa 溶液与 6mL1mol L 1盐酸混合 c Cl c Na c OH c H 解析 解析 A 项中氨水与盐酸混合恰好反应生成氯化铵 所以溶液显酸性 A 错 B 项中 NH4Cl 与 NaOH 溶液混合恰好反应生成 NH3 H2O 和 NaCl 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 错 D 项混合后溶质为 CH3COOH HCl NaCl 溶液现酸性 D 错 例例 3 物质的量浓度相同的 200mL Ba OH 2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是 A c OH c Ba2 c Na c CO32 B c OH c Na c Ba2 C H C c OH c Ba2 c Na c H D c H c Na 2c Ba2 c OH 解析 解析 为了便于计算 设 Ba OH 2和 NaHCO3的物质的量分别为 4mol 和 3mol 则 n OH 8mol n Ba2 4mol n Na 3mol n HCO3 3mol 反应后 n OH 5mol n Ba2 1mol n Na 3mol 所以选 B 练习练习 1 将 0 2 mol L 1 CH3COOK 与 0 1 mol L 1盐酸等体积混合后 溶液的 pH 7 则溶 液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是 A c CH3COO c Cl c H c CH3COOH B c CH3COO c Cl c CH3COOH c H C c CH3COO c Cl c H c CH3COOH D c CH3COO c Cl c CH3COOH c H 练习练习 2 将 0 4mol LNH4Cl 溶液和 0 2mol LNaOH 溶液等体积混合后 溶液中下列微粒的物 质的量关系正确的是 A c NH4 c Na c OH c NH3 H2O B c NH4 c Na c NH3 H2O c OH c H C c NH4 c Na c OH c NH3 H2O D c NH4 c Na c NH3 H2O c OH c H 4 4 不同物质同种离子浓度比较型 不同物质同种离子浓度比较型 例题例题 1996 年上海高考题 物质的量浓度相同的下列溶液中 NH4 浓度最大的是 A NH4Cl B NH4HSO4 C NH3COONH4 D NH4HCO3 解析解析 NH4 在溶液中存在下列平衡 NH4 H2O NH3 H2O H B 中 NH4HSO4电离出大量 H 使平衡向左移动 故 B 中c NH4 大于 A 中的c NH4 C 项的 CH3COO 和 D 项的 HCO3 水解均呈碱性 使平衡向右移动 故 C D 中c NH4 小于 A 中c NH4 正确答案为 B 练习练习 1 物质的量浓度相同的下列溶液 NH4 2CO3 NH4 2SO4 NH4HCO3 NH4HSO4 NH4Cl NH3 H2O 按c NH4 由小到大的排列顺序正确的是 A B C D 2 2006 重庆 11 温度相同 浓度均为 0 2 mol L 的 NH4 2SO4 NaNO3 NH4HSO4 NH4NO3 CH3COONa 溶液 它们的 pH 值 由小到大的排列顺序是 A A B C D 5 5 其他类型 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应后的产 物 因此存在酸碱过量问题 例例 1 已知某无色透明的溶液中所含的离子仅有 Na CH3COO H 和 OH 四种离子 试回答下列问题 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 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若干种可能 其中 合理的是 A c Na c CH3COO c OH c H B c CH3COO c Na c OH c H C c H c OH c Na c CH3COO D c Na c CH3COO c H c OH 解析解析 由于溶液中所含的离子仅有 Na CH3COO H 和 OH 四种离子 所以可以认为是 醋酸和 NaOH 反应后的溶液 因此该溶液中可能含有溶质 CH3COONa CH3COONa CH3COOH CH3COONa NaOH 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 选 AB 练习练习 已知某溶液中存在 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 C Cl C NH4 C H C OH B C Cl C H C NH4 C OH C C Cl C NH4 C OH C H D C OH C H C Cl C NH4 对所给的二元酸的电离 要关注电离的程度 是否完全电离 对所给的二元酸的电离 要关注电离的程度 是否完全电离 例例 2 某二元酸 化学式用 H2A 表示 在水中的电离方程式是 H2A H HA HA H A2 回答下列问题 Na2A 溶液显 填 酸性 中性 或 碱性 理由是 用离子方程式表示 在 0 1mol L 1的 Na2A 溶液中 下列微粒浓度关系式正确的是 A c A2 c HA c H2A 0 1mol L 1 B c OH c H c HA C c Na c H c OH c HA 2c A2 D c Na 2c A2 2c HA 已知 0 1mol L 1NaHA 溶液的 pH 2 则 0 1mol L 1 H2A 溶液中氢离子的物质的量浓度可 能是 0 11 mol L 1 填 或 理由是 0 1mol L 1 NaHA 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是 解析解析 由于 H2A H HA HA H A2 因此在 NaHA 溶液中仅存在 HA H A2 电离情况 没有 HA 的水解过程 在 H2A 溶液中 H2A 第一步电离 产生的 H 抑制了 HA 的电离 理解上述内容 答案迎刃而解 练习练习 某二元弱酸 简写为 H2A 溶液 按下式发生一级和二级电离 H2AH HA HA H A2 已知一级电离远大于二级电离 设有下列四种溶液 A 0 01mol L 1的 H2A 溶液 B 0 01mol L 1的 NaHA 溶液 C OH C H C 0 02mol L 1的 HCl 与 0 04mol L 1的 NaHA 溶液等体积混合液 D 0 02mol L 1的 NaOH 与 0 02 mol L 1的 NaHA 溶液等体积混合液 据此 填写下列空白 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 H 最大的是 最小的是 3 C H2A 最大的是 最小的是 4 C A2 最大的是 最小的是 关注隐含信息的发掘关注隐含信息的发掘 例例 3 今有一混合物的水溶液 只可能含有以下离子中的若干种 K NH4 Cl Mg2 Fe3 CO32 SO42 现每次取 100 00ml 进行实验 第一份加入 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后 得干燥沉淀 6 27g 沉淀经足量盐酸洗涤干燥后 剩 2 33g 试回答有关问题 判断 K Cl 是否存在 K Cl 填下列序号 A 一定存在 B 可能存在 C 一定不存在 肯定存在的离子在原溶液中的物质的量浓度分别为 解析 解析 由 可知溶液中 Cl CO32 SO42 三种中至少含有其中一种 由 能确定含 NH4 且 c NH4 0 4mol L 1 第 步可以确定 c SO42 0 1mol L 1 c CO32 0 2mol L 1 由于含有 CO32 SO42 所以溶液中肯定不含 Mg2 Fe3 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 由上述所求的已知 阴阳离子的浓度看出 是不守恒的 因此溶液中一定存在 K 且 c K 0 2mol L 1 Cl 不确定 质子守恒质子守恒 质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同 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 1 电荷守恒 2 化合物电荷 3 溶液电荷 1 电荷守恒介绍 2 2 物料守恒 3 3 质子守恒 1 4 快速书写 2 5 质子守恒解读 电荷守恒 电荷守恒 即溶液永远是电中性的 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 2 溶液呈电中性 所有阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数 3 除六大强酸 四大强碱外都水解 多元弱酸部分水解 产物中有部分水解时产物 4 这个离子所带的电荷数是多少 离子前写几 例如 NaHCO3 c Na c H c OH c HCO3 2c CO32 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 例如 在 0 1mol L 下列溶液中 CH3COONa c Na c H c CH3COO c OH Na2CO3 c Na c H c OH c HCO3 2c CO32 NaHCO3 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH Na3PO4 c Na c H 3c PO43 2c HPO4 2 c H2PO4 c OH 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 及盐类的水解知识 尤其是对多级电离或多级水解 不能有所遗漏 如 Na2CO3 溶液中存在如下电离和水解平衡 Na2CO3 2Na CO32 CO32 H2O HCO3 OH HCO3 H2O H2CO3 OH H2O H OH 所以溶液中阳离子有 Na H 阴离子有 CO32 HCO3 OH 2 结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出 N Na N H 2N CO32 N HCO3 N OH 3 将上式两边同时除以 NA 得 n Na n H 2n CO32 n HCO3 n OH 再同时除以溶液体积 V 得 C Na C H 2C CO32 C HCO3 C OH 这就是 Na2CO3溶液的电荷守恒式 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 正负化合价代数和为零 2 指溶液必须保持电中性 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 多元弱酸部分水解 产物中 有部分水解时产物 4 这个离子所带的电荷数是多少 离子前写几 例如 NaHCO3 c Na c H c OH c HCO3 2c CO3 2 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 例如 在 0 1mol L 下列溶液中 CH3COONa c Na c H c CH3COO c OH Na2CO3 c Na c H c OH c HCO3 2c CO3 2 NaHCO3 c Na c H c HCO3 2c CO32 c OH Na3PO4 c Na c H 3c PO4 3 2c HPO4 2 c H2PO4 c OH 物料守恒 基本介绍 物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法 就是说 任一化学反应前后原子种类 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 到具体反应方程式 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 围电子数可能有变 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应方 程式 就是左边 反应物 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 在例一 在 NaHCO3 中 中 如果 HCO3 没有电离和水解 那么 Na 和 HCO3 浓度相等 现在 HCO3 会水解成为 H2CO3 电离为 CO32 都是 1 1 反应 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 及其产物 的浓度和画等号 或直接看作钠与碳的守恒 即 c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 例二例二 在 0 1mol L 的 H2S 溶液中存在如下电离过程 均为可逆反应 H2S H HS HS H S2 H2O H OH 可得物料守恒式 c S2 c HS c H2S 0 1mol L 在这里物料守恒就是 S 元素守 恒 描述出有 S 元素的离子和分子即可 例三例三 Na2CO3 溶液的电荷守恒 物料守恒 质子守恒 碳酸钠 电荷守恒 c Na c H 2c CO32 c HCO3 c OH 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的 2 倍 物料守恒物料守恒 n Na 是碳酸根离子物质的量的 2 倍 电离水解后 碳酸根以三种形式存在所以 c Na 2 c CO32 c HCO3 c H2CO3 质子守恒 水电离出的 c H c OH 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 OH c H c HCO3 2c H2CO3 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 恒 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 例 1 在 0 1mol LNa3PO4 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 根据 Na 与 P 形成微粒的关系有 c Na 3c PO43 3c HPO42 3c H2PO4 3c H3PO4 根据 H2O 电离出的 H 与 OH 守恒有 c OH c HPO42 2c H2PO4 3c H3PO4 c H 例 2 NaHCO3 溶液中 c Na 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 Na C HCO3 C CO32 C H2CO3 这个式子叫物料守恒 再例如 Na2CO3 溶液中 c Na 等于碳酸根离子的浓度 2 倍 电离水解后 碳酸根以三种形式存在 所以有 C Na 2 C CO32 C HCO3 C H2CO3 质子守恒 也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到 例如 Na2CO3 溶液 电荷守恒 C Na C H C OH 2C CO32 C HCO3 正电荷 负电荷 物料守恒 C Na 2C CO32 2C HCO3 2C H2CO3 得 质子守恒 C OH C H C HCO3 2C H2CO3 水电离出的 H OH NaHCO3 溶液中 存在下列等式 c H c Na c HCO3 2c CO32 c OH c Na c HCO3 c CO32 c H2CO3 物料守恒 方法一 两式相减 得 c H c OH c CO32 c H2CO3 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 c H c CO32 c OH c H2CO3 即 c H c H2CO3 c CO32 c OH 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较简单 但要细心 如果用电荷守恒和物料守 恒关系联立得到则比较麻烦 但比较保险 又如 NaH2PO4 溶液 原始物种 H2PO4 H2O 消耗质子产物 H3PO4 H 产 生质子产物 HPO42 产生一个质子 PO43 产 生二个质子 OH 所以 c H c HPO42 2c PO43 c OH c H3PO4 可以用电荷守恒和物料守恒联立验证 快速书写快速书写 快速书写质子守恒的方法 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 若为溶液则包括水 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 1 单一的酸溶液 例 H3PO4 溶液中 基准物 H2O 和 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 H c H2PO4 2c HPO42 3c PO43 c OH 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 H c NH4 c OH 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 3 单一的正盐溶液 例 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 H c HCO3 2c H2CO3 c OH 例 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 H c NH3 H2O c OH 例 3 NH4 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 H c HPO42 2c H2PO4 3c H3PO4 c NH3 H2O c OH 4 单一的酸式盐溶液 例 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 H c H3PO4 c HPO42 2c PO43 c OH 例 2 NH4HCO3 溶液 基准物 H2O NH4 HCO3 得质子产物 H3O 相 差