溶液中粒子守恒关系

1、 这些溶液的粒子间这些溶液的粒子间存在着哪些守恒关系呢？存在着哪些守恒关系呢？ 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阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，就是所谓的，就是所谓的电荷守恒规律。电荷守恒规律。 方法：方法：用离子浓度乘以该离子所带的电荷用离子浓度乘以该离子所带的电荷就是该离子所带的电荷总数就是该离子所带的电荷总数，电荷守恒电荷守恒在在Na2CO3溶液中，存在：溶液中，存在： Na2CO3 2Na+ + CO32- CO32- + H2O HCO3-

2、 + OH- HCO3- + H2O H2CO3 + OH- H2O H+ + OH-一、电荷守恒一、电荷守恒( (Na2CO3溶液溶液) )即：溶液中存在，即：溶液中存在， 阳离子：阳离子：Na+、H+ 阴离子：阴离子：OH- 、HCO3-、CO32-阳离子所带阳离子所带正电荷的总数正电荷的总数 = 阴离子所带阴离子所带负电荷的总数负电荷的总数阳离子所带的阳离子所带的正电荷总数正电荷总数 = = n(Na+)1 + n(H+)1阴离子所带的阴离子所带的负电荷总数负电荷总数 = = n(OH-)1 + n(HCO3-)1 + n(CO32-)2即：即：n(Na+)+ n(H+) = n(OH-

3、) + n(HCO3-)+ n(CO32-)2微粒个数比微粒个数比 = 物质的量之比物质的量之比 = 物质的量浓度之比物质的量浓度之比， 练习练习11请选择请选择NaHCO3溶液中存在的溶液中存在的电荷守恒关系式电荷守恒关系式：A、c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(HCO3-) + 2c(CO32-)B、c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(HCO3-) + c(CO32-)c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(HCO3-) + 2c(CO32-) 根据电荷守恒，平衡时有：根据电荷守恒，平衡时有： c(Na+)c(H+) = c(HCO

4、3- -)2c(CO32-)c(OH -)（正负电荷物质的量浓度守恒）（正负电荷物质的量浓度守恒） n(Na+)n(H+) = n(HCO3- -)2n(CO32-)n(OH -) （正负电荷物质的量守恒）（正负电荷物质的量守恒） 如如 NaHCO3溶液中，存在的电离与水解平衡：溶液中，存在的电离与水解平衡： NaHCO3Na+HCO3- - HCO3- + H2O H2CO3 OH HCO3- H+CO32- 、 H2O OH -H+ 分析之后，要找出溶液中存在分析之后，要找出溶液中存在 的阴、阳离子的阴、阳离子注意点：注意点：准确判断溶液中的离子种类；准确判断溶液中的离子种类； 弄清离子浓

5、度与电荷浓度的关系，即弄清离子浓度与电荷浓度的关系，即 R Rn+ n+ 的电荷浓度为的电荷浓度为 nc(Rnc(Rn+n+) ) 离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的，即为物料，即为物料守恒，守恒，实质是原子守恒实质是原子守恒。物料守恒物料守恒是指含特征元素微粒的原始浓度应该等于该元素在溶液中各种存在形式的浓度之和。 在在Na2CO3溶液中，溶液中，n(Na):n(C) = 2:1，其中其中C有三种存在形式：有三种存在形式：CO32-、HCO3-、H2CO3。c(Na+) ：c(CO32-) + c(HCO3-) +c(H2CO3)=2

6、:1即即：c(Na+) =2c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3)物料守恒物料守恒 练习练习22请写出请写出NaHCO3溶液中存在的溶液中存在的物料守恒关系式物料守恒关系式：c(Na+) = c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3)在在NaHCO3溶液中，碳元素以溶液中，碳元素以HCO3- 、 H2CO3 、 CO32- 三种形式存在。三种形式存在。由于由于 n(Na+) n(C)1 1，根据物料守恒，平衡时有：，根据物料守恒，平衡时有： c(Na+)c(HCO3-)c(CO32-)c(H2CO3) n(Na+)n(HCO3-)n(CO32-)n(H2

7、CO3)H2O H+ + OH- 且且 c(H+)水水 = c(OH-)水水在在Na2CO3溶液中，溶液中， CO32- + H2O HCO3- + OH- HCO3- + H2O H2CO3 + OH-由水电离出的由水电离出的H+：一部分仍以一部分仍以H+形式存在；形式存在；一部分与一部分与CO32-以以1:1结合成结合成HCO3-；一部分与一部分与CO32-以以2:1结合成结合成H2CO3。由水电离出的由水电离出的OH-仍全部以仍全部以OH-形式存在。形式存在。质子守恒（水的电离守恒）质子守恒（水的电离守恒）质子守恒（水的电离守恒）质子守恒（水的电离守恒） 由水电离出的由水电离出的OH-

8、和和H+ 的量始终守恒。的量始终守恒。 H2O OH- + H+ 如在如在Na2CO3溶液中水电离产生的溶液中水电离产生的 H+ 以以 H+、HCO3-、H2CO3三种形三种形式存在。而水电离产生的式存在。而水电离产生的 OH- 只以自由移动的只以自由移动的OH-存在。因水电离产生存在。因水电离产生的的 OH- 和和 H+ 应是相等的，所以：应是相等的，所以：c(OH-) = c(H+)总总= c(H+)c(HCO3-)2c(H2CO3) 故有：故有：c(OH-) = c(H+)c(HCO3-)2c(H2CO3) c(OH-) = c(H+) + c(HCO3-) - c(CO32-) 练习练

9、习33请写出请写出NaHCO3溶液中存在的溶液中存在的质子守恒关系式质子守恒关系式： 在比较电解质溶液中微粒浓度大小关系时，首先应弄清溶液中在比较电解质溶液中微粒浓度大小关系时，首先应弄清溶液中的微粒种类，然后把上述三种关系有机地结合起来，分析、推理得的微粒种类，然后把上述三种关系有机地结合起来，分析、推理得出正确的结论。出正确的结论。电荷守恒电荷守恒物料守恒物料守恒质子守恒质子守恒 分别写出下列溶液中的三个守恒关系分别写出下列溶液中的三个守恒关系合作释疑合作释疑CH3COONaNa2CO3NaHCO3 NH4Cl溶液溶液CH3COONa溶液，溶液，pH7电荷守恒电荷守恒 c(Na)c(H)c

10、(CH3COO)c(OH)物料守恒物料守恒 c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)质子守恒质子守恒 c(OH)c(H)c(CH3COOH) NH4Cl溶液，溶液，pH7：电荷守恒：电荷守恒：c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)物料守恒：物料守恒：c(Cl)c(NH4)c(NH3H2O)质子守恒：质子守恒：c(OH)c(NH3H2O)c(H) Na2CO3溶液，溶液，pH7：电荷守恒电荷守恒 c(Na)c(H)2c(CO32)c(HCO3)c(OH)物料守恒物料守恒 c(Na)2【c(CO32)C(HCO3)C(H2CO3)】质子守恒质子守恒 c(OH)c(H)c(HCO3)2C(

11、H2CO3) NaHCO3溶液，溶液，pH7：电荷守恒：电荷守恒：c(Na)c(H)2c(CO32)C(HCO3)c(OH)物料守恒：物料守恒：c(Na)c(CO32)C(HCO3)C(H2CO3)质子守恒：质子守恒：c(OH)c(CO32)c(H)C(H2CO3)训练训练 在在0.1mol/L的的H2S溶液中，下列关系错误的是（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-) + c(S2-) + c(OH-) C、 c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L各离子的浓度由大到小的排列顺序是各

12、离子的浓度由大到小的排列顺序是训练一训练一写出写出CH3COONa溶液中三个守恒关系式溶液中三个守恒关系式 电荷守恒：电荷守恒： 物料守恒：物料守恒： 质子守恒：质子守恒： c(Na+)+c(H+)c(CH3COO-)+c(OH-)c(Na+)c(CH3COO-)+c(CH3COOH)c(OH-)c(H+)+c(CH3COOH)训练二训练二写出写出NaHCO3溶液中三个守恒关系式溶液中三个守恒关系式 电荷守恒：电荷守恒： 物料守恒：物料守恒： 质子守恒：质子守恒： c(Na+)+c(H+)c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)c(Na+)c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2

13、CO3)c(OH-)c(H+)c(CO32-)+c(H2CO3)训练三训练三写出写出NH4Cl溶液中三个守恒关系式溶液中三个守恒关系式电荷守恒：电荷守恒：c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH)物料守恒：物料守恒：c(Cl)c(NH4)c(NH3H2O)质子守恒：质子守恒：c(OH)c(NH3H2O)c(H)电荷守恒电荷守恒 c(Na)c(H)2c(CO32)c(HCO3)c(OH)物料守恒物料守恒 c(Na)2【c(CO32)C(HCO3)C(H2CO3)】质子守恒质子守恒 c(OH)c(H)c(HCO3)2C(H2CO3)训练四训练四写出写出Na2CO3溶液中三个守恒关系式溶液中三个守恒关

14、系式 有关溶液中离子浓度大小比较的问题是中学化学中常见问题，也是高考的有关溶液中离子浓度大小比较的问题是中学化学中常见问题，也是高考的“热点热点”之一，之一， 多年以来全国高考化学试卷常有涉及这种题型。这种题型能有效地测试出学多年以来全国高考化学试卷常有涉及这种题型。这种题型能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pHpH值、离子反应、盐类水解等基本值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。如何用简捷的方法准确寻找这类问题概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。如何用简捷的方法准确寻找这类问题的答案呢？首先要明确盐的电离是强烈的，水解是微弱的，其次要明确多元弱酸盐的的答案呢？首