五分钟搞定电解质溶液三大守恒
来源:教师资格 发布时间:2020-10-21 点击:
五分钟搞定电解质溶液三大守恒
电解质溶液三大守恒,是高考化学中的重点和难点,题型主要为选择题,考察的难度较大,是常见失分点。
电荷守恒规律:电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性。
阴离子所带的负电荷=阳离子所带的正电荷总数
物料平衡是元素守恒:要明晰溶质进入溶液后各离子的去向。由于水溶液中一定存在水的 H、O 元素,所以物料守恒中的等式一定是非 H、O 元素的关系。
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。
质子守恒规律:水电离的特征是 c(H)=c(OH-),只不过有些会水解的盐会导致氢离子、氢氧根可能会有不同的去向,我们需要把它们的去向全部找出来。
例如:
NaHCO3 溶液,初始 H+ 来源于 HCO3- 和 H2O 的电离,
c 初(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 初(H+) = c 现(H+) + c(H2CO3
),
从而得出,溶液中离子浓度的关系如下:
c(CO32- ) + c(OH- ) = c(H+) +c(H2CO3
)
对同一溶液来说:
质子守恒=电荷守恒-物料平衡
【问疑难】快速书写质子守恒的方法
第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边。具体方法是,判断溶液你能直接电离出的离子是什么。然后选择能电离产生氢离子或者水解结合氢离子的离子为基准,用它和它电离或者水解之后的离子(这里我称它为对比离子)做比较,是多氢还是少氢,多 N 个氢,就加上 N 倍的该离子(对比离子)浓度。少 N 个氢离子,就减去 N 倍的该离子(对比离子)。
总结归纳
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 )
即 c(H+ )+c(H2CO3 )=c(CO32- )+c(OH- )
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(NH3.H2O )
4.Na3PO4 溶液
电荷守恒:
c(Na+ )+c(H+ )=3c(PO4 3-)
+2c(HPO42- )+c(H2PO4- )+c(OH-)
物料守恒:
c[Na+ ]=3c[PO4 3-] + 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)]
质子守恒:
c(OH-)=c(H+ )+c(HS- )+2c(H2S)
解题妙招 好了,还有最后一个问题,在判断的时候,我们怎么先去确定一个等式,它到底是哪个守恒呢?肿么破?急等……
客官莫及,方法来了。
如果等式中只有离子,没有分子,那就是电荷守恒(这不废话吗……分子哪有电荷啊)。
如果等式中有分子,但是没有氢离子和氢氧根,那就是物料守恒。
如果等式中既有分子,又有氢离子和氢氧根离子,那就是质子守恒。
是不是很简单。
最后我们总结一下,这类题的思路:先判断是哪个守恒,然后该咋地咋地。
相信大家已经按耐不住要去尝试了吧,去吧去吧
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