水溶液中的三守恒教程文件

水溶液中的三守恒例如：Na2CO3溶液中，Na2CO3=2Na＋＋CO32－,

H2OH＋＋OH－，CO32－水解得HCO3－。故溶液中的电荷守恒表达式为：

n(Na＋)+n(H＋)=n(OH－)+n(HCO3－)+2n(CO32－),也可写作：

c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(HCO3－)+2c(CO32－)要特别注意CO32－,由于1个CO32－带有2个电荷，故CO32－所带负电荷的总物质的量是CO32－的物质的量的两倍。同理：Na3PO4溶液中，电荷守恒表达式为：

c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋3c(PO43－)＋2c(HPO42－)＋c(H2PO4－)练习：写出下列溶液中的电荷守恒式：FeCl3、CH3COONa、NaHCO3、Zn(NO3)2、CuCl2、CuSO4、NaHSO3、Fe(NO3)3、Al2(SO4)3、CH3COOH和CH3COONa的混合液、二、物料守恒：★物料守恒的实质是：原子质量守恒与物质定比组成的体现。每个化合物的组成是不变的，通常用化学式表示，如BaSO4。化学式中各原子右下角的数字表示各原子的个数比，也即表示各原子的物质的量之比，右下角的1省略不写。※写好物料守恒式的关键是找准核心原子，一般分别以阳离子和酸根离子中的核心原子的相互关系来列等式。通常阳离子的核心原子：单原子离子就是本身；复杂阳离子常见的就是NH4＋，其核心原子是N原子。阴离子的核心原子：单原子离子就是本身；复杂阴离子的核心原子通常是酸根中除O、H原子的那个原子，亦即形成酸根的核心原子；若是羧酸，则以羧基中的碳原子为核心原子。如：SO42－中的S，H2PO4－中的P，CH3COO－中的一个C等。

例如：Na2SO3溶液中：①n(Na)=2n(S)（物质定比组成)，由于SO32－水解：SO32－＋H2OHSO3－＋OH－，HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－,S原子以SO32－、

HSO3－、H2SO3形式存在于溶液中。根据质量守恒定律得：

②n(S)=n(SO32－)＋n(HSO3－)＋n(H2SO3)，由①②可得：③n(Na＋)=2[n(SO32－)＋n(HSO3－)＋n(H2SO3)]，亦即：④c(Na＋)=2c(SO32－)＋2c(HSO3－)＋2c(H2SO3)因此，在(NH4)2SO4溶液中有：

2c(SO42－)=c(NH4＋)＋c(NH3·H2O)1.写出下列盐水解的方程式及离子方程式FeCl3、NH4Cl、Al2(SO4)3、Na2S、Na2SO3、K3PO4、FeCl2、ZnSO4、2.写出下列盐溶液中的电荷守恒式、物料守恒式

和质子守恒式：K2CO3、NaClO、AlCl3、Zn(NO3)2、(NH4)2SO4、K2SO3、K2S、Na3PO4练习：写出下列盐溶液中的物料守恒式：Na2CO3、Na2S、NaClO、AlCl3、FeSO4、Na2CO3

写出下列盐溶液的电荷守恒和物料守恒三、质子守恒定律(也即水电离守恒)

★质子守恒定律，实质就是水电离守恒，只是说法不同。这个定律主要应用于单水解的正盐溶液。由于在任何水溶液中，都有：H2OH＋＋OH－成立，故同一水溶液中，总有“n(H＋)(水电离)=n(OH－)(水电离)”成立。也可以写成：c(H＋)(水电离)=c(OH－)(水电离)。但是，在单水解盐溶液中，由水电离产生的H＋或OH－中，一部分与水解离子结合生成弱电解质分子，而不再以自由离子形式存在于溶液中。依据质量守恒定律，可以将上式写成质子守恒定律。注意：质子守恒定律也可以由电荷守恒式和物料守恒式相加减得到。例如：Na2CO3溶液中，CO32－能水解，CO32－＋H2OHCO3－＋OH－；HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－可知：溶液中的自由OH－全部由水电离提供，而由水电离产生的H＋则分成三个部分：c(H＋)(水电离)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)由于H2CO3中的两个H原子均来自于水电离产生的H＋，因此c(H2CO3)的前面要乘以2。将上式与水电离等式结合，可得：c(OH－)(水电离)=c(OH－)(自由)=c(H＋)(水电离)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)即c(OH－)(自由)=c(H＋)(自由)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)此式即为质子守恒式。依据这些方法，可以写出任意单水解的盐的质子守恒式。例如：FeCl3溶液中，质子守恒式为：c(H＋)=c(OH－)＋3c[Fe(OH)3]练习3.写出下列盐溶液中的质子守恒式：

CuCl2、Na2S、AlCl3写出NaHCO3的电荷、物料、质子守恒式四、“三守恒”的应用★“三守恒”主要应用于溶液中各等式是否成立判断、离子浓度比较等。溶液中的三个守恒等式可以相加减，得到新的等式。例如：某一醋酸溶液与一定浓度的NaOH按一定比例混合后的溶液中，一定成立的等式是：c(CH3COO－)＋c(OH－)=c(Na＋)＋c(H＋)常温下，当PH>7，即c(OH－)>c(H＋)，c(CH3COO－)<c(Na＋) 当PH=7，即c(OH－)=c(H＋)，c(CH3COO－)=c(Na＋) 当PH<7，即c(OH－)<c(H＋)，c(CH3COO－)>c(Na＋)1在含CH3COOH和CH3COONa均为0.1mol/L的溶液中，测得c(CH3COO－)>c(Na+)，则下列关系式中正确的是()A.c(H+)>c(OH－) B．c(H+)<c(OH－)C.c(CH3COOH)>c(CH3COO－)D.c(CH3COOH)+c(CH3COO－)=0.2mol/LAD2、将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与其钠盐NaX溶液等体积混合后，若溶液中c(Na+)>c(X－)，则下列关系中正确的是()A．c(H+)>c(OH－)B．c(HX)<c(X－)C．c(X－)+c(HX)=2c(Na+)D.c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH－)C练习：3、今测得某次酸雨中离子浓度大小为：c(NH4+)=2.0×10－5mol/L、c(Cl－)=6.0×10－5mol/L、c(SO42－)=2.8×10－5mol/L、c(NO3－)=2.3×10－5mol/L、c(Na+)=1.9×10－5mol/L。则此次酸雨中c(H+)约为()A．1.0×10－3mol/LB.1.0×10－4mol/L

C．1.0×10－5mol/L D．1.0×10－6mol/L.B7、（2010广东理综卷）12．HA为酸性略强与醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L-1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是()A．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H+)＞c(OH－)B．c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H+)C．c(Na＋)+c(OH－)=c(A－)+c(H+)D．c(Na＋)+c(H+)=c(A－)+c(OH－)答案：D4、（2007广东高考）、下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是（）A、1.0mol/LNa2CO3溶液：

c(OH-)=c(HCO3-)+c(H+)+2c(H2CO3)B、1.0mol/LNH4Cl溶液：c(NH4+)=c(Cl-)C、向醋酸钠溶液中加入适量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na+)>c(CH3COO－)>c(H+)>c(OH－)D、向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液：c(Na+)=c(NO3-)答案：AD五、高考题训练1、（2008广东卷）盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质。下列表述正确的是（）A、在NaHCO3溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO32－和OH－B、NaHCO3溶液中：c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)C、10mL0.10

mol·L-1CH3COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是:c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)D、中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同C2、（2008江苏化学试卷）下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（）A．pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：c(H+)+c(M+)==c(OH-)+c(A-)B．pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液：c(NaOH)＜c(CH3COONa)＜c(Na2CO3)C．物质的量浓度相等CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合：c(CH3COO-)+2c(OH-)==2c(H+)+c(CH3COOH)D．0.1mol·L-1的NaHA溶液，其pH=4：c(HA-)＞c(H+)＞c(H2A)＞c(A2-)AC3、(2008天津理综)醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确的是()A、醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c(H＋)＝c(OH－)＋c（CH3COO－）B、0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c(OH－)减小C、CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动D、常温下pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7答案：B5、(07江苏高考)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是（）

A．0.1mol·L－1HCOOH溶液中：c(HCOO－)+c(OH－)=c(H＋)B．1L0．lmol/LCuSO4·(NH4)2SO4·6H2O的溶液中：c(SO42－)>c(NH4＋))>c(Cu2＋)>c(H＋)>c(OH－)C．0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)+c(H＋)+c(H2CO3)=c(HCO3－)+c(CO32－)+c(OH－)D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:c(Na＋)>c(HX)>c(X－)>c(H＋)>(OH－)

答案：CD6、(2010天津卷4)下列液体均处于25℃，有关叙述正确的是()A．某物质的溶液pH<7，则该物质一定是酸或强酸弱碱盐B．pH＝4.5的番茄汁中c(H+)是pH＝6.5的牛奶中c(H+)的100倍C．AgCl在同浓度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度相同D．pH＝5.6的CH3COOH与CH3COONa混合溶液中，c(Na+)>c(CH3COO－)答案：B8、(2011江苏高考14)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A.在0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(CO32－)＞c(H2CO3)B.在0.1mol·L－1Na2CO3溶液中：c(OH－)－c(H＋)＝c(HCO3－)＋2c(H2CO3)C.向0.2mol·L－1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol·L－1NaOH溶液：c(CO32－)＞c(HCO3－)＞c(OH－)＞c(H＋)D.常温下，CH3