溶液中的三大守恒

1、溶液中的三大守恒關(guān)系（一） 溶液中的守恒關(guān)系1、 電荷守恒規(guī)律：電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)總是呈電中性，即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)陽離子所帶正電荷總數(shù)如NaHCO3 溶液中存在著Na+、HCO3- 、H+、CO32-、OH-存在如下關(guān)系c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) 這個(gè)式子叫電荷守恒 2、 物料守恒規(guī)律：某元素的原始濃度等于它在溶液中各種存在形式的濃度之和如Na2S溶液中，S2-能水解，故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在，它們之間有如下守恒關(guān)系：1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S) 這個(gè)式子叫物料守恒 如Na2CO3溶

2、液中，CO32-離子存在形式有HCO3-、CO32-、H2CO3 則1/2c(Na+)=c(HCO3-)+ c(HS-)+c(H2S)3、 質(zhì)子守恒：由水電離產(chǎn)生的H+、OH-濃度相等如Na2CO3溶液中，由水電離產(chǎn)生的OH-以游離態(tài)存在，而H+因CO32-水解有三種存在形式H+、HCO3-、H2CO3，則有c (OH-)=c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)同理在Na3PO4溶液中有：c (OH-)=c(H+)+ c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO4)練習(xí)：寫出下列溶液中三大守恒關(guān)系 Na2S溶液電荷守恒：c(Na+)+c（H+）=2c(S2-)+ c(H

3、S-)+c(OH-)物料守恒：1/2c(Na+)=c(S2-)+ c(HS-)+c(H2S)質(zhì)子守恒：c (OH-)=c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S) NaHCO3溶液電荷守恒：c(H+)+c (Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：c (Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒：c (OH-)=c(H+)+ c(H2CO3)-c(CO32-)-電荷守恒-物料守恒=質(zhì)子守恒溶液中離子濃度大小比較一、 單一溶質(zhì)1、 多元弱酸溶液，根據(jù)多步電離規(guī)律，前一步電離產(chǎn)生的離子濃度大于后一步電離產(chǎn)生的離子，如在H3PO4溶液中，c(H

4、+)c(H2PO4-)c(HPO42-)c(PO43-)2、 多元弱酸的正鹽，根據(jù)弱酸根的多步水解規(guī)律，前一步水解遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后一步水解，如在Na2CO3溶液中(Na+)c(CO32-)c(OH-)c(HCO3-)+ c(H2CO3)3、 不同溶液中，同一離子濃度大小的比較，要看其它離子對其影響因素練習(xí)：1、寫出下列溶液中離子濃度大小的關(guān)系NH4CL溶液中：c(CL-) c(NH4+) c(H+) c(OH-)CH3COONa溶液中：c(Na+) c(CH3COO-) c(OH-) c(H+)2、物質(zhì)的量濃度相同的下列各溶液，Na2CO3 NaHCO3 H2CO3 （NH4）2CO3 NH4HCO

5、3 ， c(CO32-)由小到大排列順序?yàn)?二、 混合溶液混合溶液中各離子濃度的比較，要進(jìn)行綜合分析，如離子間的反應(yīng)、電離因素、水解因素等。 若酸與堿恰好完全反應(yīng)，則相當(dāng)于一種鹽溶液例一：0.1mol/L的氨水與0.1mol/L鹽酸等體積混合，溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(CL-) c(NH4+) c(H+) c(OH-) 若酸與堿反應(yīng)后尚有弱酸或弱堿剩余，則弱電解質(zhì)的電離程度對應(yīng)鹽的水解程度例二：PH=13的氨水與PH=1的鹽酸等體積混合，溶液中離子濃度大小關(guān)系是：c(NH4+) c(CL- c(OH-) c(H+)練習(xí)：1、將PH=3的鹽酸溶液與PH=11的氨水等體積混合，溶液中離子濃度大

6、小關(guān)系是：c(NH4+)c(CL-) c(OH-) c(H+) 2、在0.1mol/L的氨水滴加同濃度的鹽酸至溶液正好呈中性，溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(NH4+)=c(CL-) c(OH-) c(H+) 3、濃度均為0.1mol/L的甲酸和氫氧化鈉溶液等體積相混合后，溶液中離子濃度大小關(guān)系是：c(Na+)c(HCOO-) c(OH-) c(H+) 4、（雙選）已知某溫度下，0.1mol/LNaHA的強(qiáng)電解質(zhì)溶液中，c(H+) c(OH-)，則下列關(guān)系中一定正確的是：（BD ） A. c (Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-) B. c (H2A) +c(HA-)+c(A2-

7、)=0.1mol/L C. c(H+)* c(OH-)=10-14 D. c(A2-)+ c(OH-)= c(H+)+ c (H2A)5、（雙選）下列各溶液中，微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是：（AC） A. 0.1mol/LH2S溶液：c(H+) c(OH-) B. 0.1mol/LNH4CL溶液：c(H+) =c(OH-) C.在0.1mol/L CH3COONa溶液中：c(OH-)=c(H+)+ c(CH3COOH) D.向醋酸鈉溶液中加入適量醋酸，得到的酸性混合溶液：c(Na+) c(CH3COO-) c(H+) c(OH-)典型題溶質(zhì)單一型 1、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷&

8、#160;二、典型題溶質(zhì)單一型 1、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷 解此類題的關(guān)鍵是緊抓弱酸的電離平衡 0.1mol/L 的H2S溶液中所存在離子的濃度由大到小的排列順序是_ 解析：在H2S溶液中有下列平衡：H2SH+HS-；HS-H+S2- 。已知多元弱酸的電離以第一步為主，第二步電離較第一步弱得多，但兩步電離都產(chǎn)生H，因此答案應(yīng)為：c(H)>c(HS)>c(S2)>c(OH) 弱酸溶液中離子濃度大小的一般關(guān)系是：C(顯性離子) > C(一級電離離子) > 

9、;C(二級電離離子) > C(水電離出的另一離子)  同樣的思考方式可以解決弱堿溶液的問題 2、弱堿溶液中離子濃度的大小判斷  室溫下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列關(guān)系式中不正確的是 A. c(OH-)c(H+)              B.c(NH3·H2O)+c(NH4+)=0.1mol/L C.c(NH4+)c(NH3·

10、;H2O)c(OH-)c(H+)    D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+) 3、能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較-弱酸強(qiáng)堿型 解此類題型的關(guān)鍵是抓住鹽溶液中水解的離子 在CH3COONa 溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是A、 c(Na)>c(CH3COO)>c(OH)>c(H) B、 c(CH3COO)>c(Na)>c(OH)>c(H) C、c(Na)>c(CH3COO)>c(H)>c(OH)

11、60;D、 c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H) 解析：在CH3COONa溶液中： CH3COONa-Na+CH3COO ，CH3COO+H2O -CH3COOH+OH而使c(CH3COO)降低且溶液呈現(xiàn)堿性，則c(Na)>c(CH3COO)，c(OH)>c(H)，又因一般鹽的水解程度較小，則c(CH3COO)>c(OH),因此A選項(xiàng)正確。 一元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關(guān)系是：C(不水解離子) > C(水解離子)>C(顯性離子)>C(水電離出的

12、另外一種離子) 在Na2CO3溶液中各離子的濃度由小到大的排列順序是_ 解析：在Na2CO3溶液中，Na2CO3=2Na+CO32，CO32+H2O-HCO3+OH ，HCO3+H2O-H2CO3+OH。CO32水解使溶液呈現(xiàn)堿性，則C(OH)>C(H)，由于CO32少部分水解，則C(CO32)>C(HCO3)，HCO3又發(fā)生第二步水解，則C(OH)>C(HCO3)，第二步水解較第一步水解弱得多，則C(HCO3)與C(OH)相關(guān)不大，但C(H)比C(OH)小得多，因此C(HCO3) > C(H)。此題的答案為：C(H)&

13、lt;C(HCO3)<C(OH)<C(CO32)<C(Na) 二元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關(guān)系是：C(不水解離子)> C(水解離子)>C(顯性離子)>C(二級水解離子)>C(水電離出的另一離子) 在Na2S溶液中下列關(guān)系不正確的是 A c(Na+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S)    Bc(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2) Cc(Na+)c(S2)c(OH)c(HS)

14、     Dc(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)判斷0.1mol/L 的NaHCO3溶液中離子濃度的大小關(guān)系 解析：因NaHCO3=Na+HCO3，HCO3+H2O-H2CO3+OH，HCO3H+CO32 。HCO3的水解程度大于電離程度，因此溶液呈堿性，且C(OH) > C(CO32)。由于少部分水解和電離，則C(Na)>C(HCO3)>C(OH)>C(H) > C(CO32)。 二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般關(guān)

15、系是：C(不水解離子)>C(水解離子)>C(顯性離子)>C(水電離出的另一離子)>C(電離得到的酸根離子) 練習(xí)草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列關(guān)系正確的是（CD） Ac(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-)    Bc(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/L Cc(C2O42-)c(H2C2O4)       D

16、c(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-) 下面再讓我們利用上述規(guī)律來解決一下強(qiáng)酸弱堿鹽的問題 在氯化銨溶液中，下列關(guān)系正確的是（  ） 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-)  四、典型題-兩種電解質(zhì)溶液相混合

17、型的離子濃度的判斷 解此類題的關(guān)鍵是抓住兩溶液混合后生成的鹽的水解情況以及混合時(shí)弱電解質(zhì)有無剩余，若有剩余，則應(yīng)討論弱電解質(zhì)的電離。下面以一元酸、一元堿和一元酸的鹽為例進(jìn)行分析。 1、強(qiáng)酸與弱堿混合 PH=13的NH3·H2O和PH=1的鹽酸等體積混合后所得溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_ 解析：PH=1的HCl，C(H)=0.1 mol/L ，PH=13的NH3H2O，C(OH)= 0.1 mol/L ，則NH3 H2O 的濃度遠(yuǎn)大于0.1 mol/L

18、60;，因此，兩溶液混合時(shí)生成NH4Cl為強(qiáng)酸弱堿鹽，氨水過量，且C(NH3 H2O)>C(NH4Cl)，則溶液的酸堿性應(yīng)由氨水決定。即NH3H2O的電離大于NH4的水解，所以溶液中的離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篊(NH4)>C(Cl)>C(OH)>C(H)。 需要我們注意的是，強(qiáng)酸弱堿鹽溶液中加入一定量的弱堿，解題方法與此題相同。 2、強(qiáng)堿與弱酸混合 PH=X的NaOH溶液與PH=Y的CH3COOH溶液，已知X+Y=14，且Y<3。將上述兩溶液等體積混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序正確的是A、 C(Na)

19、>C(CH3COO)>C(OH)>C(H) B、 C(CH3COO)>C(Na)>C(H)>C(OH) C、 C(CH3COO)>C(Na)>C(OH)>C(H) D、 C()>C(CH3COO)>C(H)>C(OH)解析：同上，PH=X的NaOH溶液中，C(OH)=10-(14-X)mol/L，PH=Y的CH3COOH 溶液中，C(H)=10-Ymol/L，因?yàn)閄+Y=14，NaOH溶液中C(OH)等于CH3COOH溶液中C(H)。因此C(CH3COO

20、H)遠(yuǎn)大于10-Y mol/L，CH3COOH過量，因此選項(xiàng)B正確。 上述兩題的特點(diǎn)是PH1+PH2=14，且等體積混合。其溶液中各離子濃度的關(guān)系的特點(diǎn)是 C(弱電解質(zhì)的離子)>C(強(qiáng)電解質(zhì)的離子)>C(顯性離子) > C (水電離出的另一離子)  3、強(qiáng)堿弱酸鹽與強(qiáng)酸混合和強(qiáng)酸弱堿鹽與強(qiáng)堿混合 點(diǎn)擊試題0.2 mol/L的CH3COOK與0.1 mol/L的鹽酸等體積混合后，溶液中下列粒子的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是(   ) A、

21、 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) 解析：兩溶液混合后CH3COOK+HCl   KCl+CH3COOH，又知CH3COOK過量，反應(yīng)后溶液中CH3COOK、CH3COOH和KCl物質(zhì)的量相等。由

22、CH3COOH的電離和CH3COO的水解程度均很小，且CH3COOH的電離占主導(dǎo)地位因此，C(CH3COO)>C(H)>C(OH)。又知C(Cl)=0.05 mol/L，C(CH3COOH)<0.05 mol/L。因此，選項(xiàng)中D是正確的。 4、酸堿中和型   (1) 恰好中和型 在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc 溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是(   )。 Ac(Na+)c(Ac-

23、)c(H+)c(OH-)     Bc(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+) Cc(Na+)c(Ac-)c(HAC)           Dc(Na+)c(H+)c(Ac-)c(OH-) 解析：由于混合的NaOH與HAc物質(zhì)的量都為1×10-3mol，兩者恰好反應(yīng)生成NaAc，等同于單一溶質(zhì)，故與題型方法相同。由于少量Ac-發(fā)生水解：Ac- + H2OHAc+ OH-。故

24、有c(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)，根據(jù)物料守恒C正確，根據(jù)電荷守恒D正確，A錯(cuò)誤。故該題選項(xiàng)為A。  (2) pH等于7型 常溫下，將甲酸和氫氧化鈉溶液混合，所得溶液pH7，則此溶液中(   )。 Ac(HCOO-)c(Na+)       Bc(HCOO-)c(Na+) Cc(HCOO-)c(Na+)       D無法確定c(HCOO-)與c(Na

25、+)的關(guān)系 解析：本題絕不能理解為恰好反應(yīng)，因完全反應(yīng)生成甲酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，而現(xiàn)在Ph=7，故酸略為過量。根據(jù)溶液中電荷守恒：c(Na+)+ c(H+)= c(HCOO-)c(OH-)   因pH=7，故c(H+)= c(OH-)，所以有c(Na+)= c(HCOO-)，答案為C。(3) 反應(yīng)過量型 常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 （）ApH7，且 c(OH)  c(Na+)  c(H+)

26、60; c(CH3COO) BpH7，且 c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO) + c(OH)CpH7，且c(CH3COO)  c(H+) c(Na+) c(OH) DpH7，且c(CH3COO)  c(Na+) c(H+) = c(OH)  練習(xí)1、將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24LCO2通入150ml1mol/LnaOH溶液中，下列說法正確的是（） Ac(HCO3-)

27、略大于c(CO32-)                  Bc(HCO3-)等于c(CO32-) Cc(Na+)等于c(CO32-)與c(HCO3-)之和        Dc(HCO3-)略小于c(CO32-) 2、向0.1mol·L1NaOH溶液中通入過量CO2后，溶液中存在的主要離子是（ 

28、60;    ） A Na、CO32    B Na、HCO3      C HCO3、CO32    D Na、OH  四、守恒問題在電解質(zhì)溶液中的應(yīng)用 解此類題的關(guān)鍵是抓住溶液呈中性(即陰陽離子所帶電荷總數(shù)相等)及變化前后原子的個(gè)數(shù)守恒兩大特點(diǎn)。若題中所給選項(xiàng)為陰陽離子的濃度關(guān)系，則應(yīng)考慮電荷守恒，若所給選項(xiàng)等式關(guān)系中包含了弱電解質(zhì)的

29、分子濃度在內(nèi)，則應(yīng)考慮物料守恒。 表示0.1 mol/L NaHCO3溶液中有關(guān)粒子濃度的關(guān)系正確的是(  )   A、C(Na)>C(HCO3)>C(CO32)>C(H)>C(OH)   B、C(Na)+C(H)=C(HCO3)+C(CO32)+C(OH)  C、C(Na)+C(H)=C(HCO3)+2C(CO32)+C(OH)   D、C(Na)=C(HCO3)+C(CO32)+C(H2CO3) 解

30、析：A、NaHCO3溶液因?yàn)樗獯笥陔婋x而呈堿性，因此C(OH)>C(H)。 B、應(yīng)考慮電荷守恒，C(CO32)前應(yīng)乘以2；C、電荷守恒符合題意；D、含弱電解質(zhì)分子應(yīng)考慮物料守恒，在NaHCO3溶液中存在下列關(guān)系：NaHCO3=Na+HCO3；HCO3H+CO32；HCO3+H2OH2CO3+OH  則C(Na)=C(HCO3)+C(CO32)+C(H2CO3)符合題意。故選CD 1、兩種物質(zhì)混合不反應(yīng)： 用物質(zhì)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+)，

31、對該混合溶液的下列判斷正確的是(    )  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 2、兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng) 在10m

32、l 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是(    )。 Ac(Na+)c(Ac-)c(H+)c(OH-) Bc(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+) Cc(Na+)c(Ac-)c(HAC) Dc(Na+)c(H+)c(Ac-)c(OH-) 3、兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余： (1)酸與堿反應(yīng)型  關(guān)注所給物質(zhì)的量是物質(zhì)的量濃度還是pH。 在審題時(shí)，要關(guān)注所給物質(zhì)的量是“物質(zhì)的量濃度”還是“pH”，否則會(huì)很容易判斷錯(cuò)誤。（解答此類題目時(shí)應(yīng)抓住兩溶液混合后剩余的弱酸或弱堿的電離程度和生成鹽的水解程度的相對大小。） 把0.02 mol·L-1HAc溶液與0