溶液中的三大守恒

溶液中的三大守恒关系（一）溶液中的守恒关系1、电荷守恒规律：电解质溶液中，电解质总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数＝阳离子所带正电荷总数如NaHCO3溶液中存在着Na+、HCO3-、H+、CO32-、OH-存在如下关系c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)这个式子叫电荷守恒2、物料守恒规律：某元素的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和如Na2S溶液中，S2-能水解，故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：1/2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)这个式子叫物料守恒如Na2CO3溶液中，CO32-离子存在形式有HCO3-、CO32-、H2CO3则1/2c(Na+)=c(HCO3-)+c(HS-)+c(H2S)3、质子守恒：由水电离产生的H+、OH-浓度相等如Na2CO3溶液中，由水电离产生的OH-以游离态存在，而H+因CO32-水解有三种存在形式H+、HCO3-、H2CO3，则有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)练习：写出下列溶液中三大守恒关系①Na2S溶液电荷守恒：c(Na+)+c（H+）=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)物料守恒：1/2c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)②NaHCO3溶液电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒：c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(H2CO3)-c(CO32-)----电荷守恒-物料守恒=质子守恒溶液中离子浓度大小比较一、单一溶质1、多元弱酸溶液，根据多步电离规律，前一步电离产生的离子浓度大于后一步电离产生的离子，如在H3PO4溶液中，c(H+)＞c(H2PO4-)＞c(HPO42-)＞c(PO43-)2、多元弱酸的正盐，根据弱酸根的多步水解规律，前一步水解远远大于后一步水解，如在Na2CO3溶液中(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)+c(H2CO3)3、不同溶液中，同一离子浓度大小的比较，要看其它离子对其影响因素练习：1、写出下列溶液中离子浓度大小的关系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、物质的量浓度相同的下列各溶液，①Na2CO3②NaHCO3③H2CO3④（NH4）2CO3⑤NH4HCO3，c(CO32-)由小到大排列顺序为二、混合溶液混合溶液中各离子浓度的比较，要进行综合分析，如离子间的反应、电离因素、水解因素等。①若酸与碱恰好完全反应，则相当于一种盐溶液例一：0.1mol/L的氨水与0.1mol/L盐酸等体积混合，溶液中离子浓度大小关系为：c(CL-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(OH-)②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余，则弱电解质的电离程度＞对应盐的水解程度例二：PH=13的氨水与PH=1的盐酸等体积混合，溶液中离子浓度大小关系是：c(NH4+))＞c(CL-＞c(OH-)＞c(H+)练习：1、将PH=3的盐酸溶液与PH=11的氨水等体积混合，溶液中离子浓度大小关系是：c(NH4+)＞c(CL-)＞c(OH-)＞c(H+)2、在0.1mol/L的氨水滴加同浓度的盐酸至溶液正好呈中性，溶液中离子浓度大小关系为：c(NH4+)=c(CL-)＞c(OH-)＞c(H+)3、浓度均为0.1mol/L的甲酸和氢氧化钠溶液等体积相混合后，溶液中离子浓度大小关系是：c(Na+)＞c(HCOO-)＞c(OH-)＞c(H+)4、（双选）已知某温度下，0.1mol/LNaHA的强电解质溶液中，c(H+)＜c(OH-)，则下列关系中一定正确的是：（BD）A.c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-)B.c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1mol/LC.c(H+)*c(OH-)=10-14D.c(A2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2A)5、（双选）下列各溶液中，微粒的物质的量浓度关系正确的是：（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/LCH3COONa溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)D.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-)典型题――溶质单一型1、弱酸溶液中离子浓度的大小判断二、典型题――溶质单一型1、弱酸溶液中离子浓度的大小判断解此类题的关键是紧抓弱酸的电离平衡①0.1mol/L的H2S溶液中所存在离子的浓度由大到小的排列顺序是_________________解析：在H2S溶液中有下列平衡：H2S―H＋+HS-；HS-―H＋+S2-。已知多元弱酸的电离以第一步为主，第二步电离较第一步弱得多，但两步电离都产生H＋，因此答案应为：c(H＋)c(HS―)c(S2―)c(OH―)弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是：C(显性离子)C(一级电离离子)C(二级电离离子)C(水电离出的另一离子)同样的思考方式可以解决弱碱溶液的问题2、弱碱溶液中离子浓度的大小判断①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/LC.c(NH4+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)3、能发生水解的盐溶液中离子浓度大小比较---弱酸强碱型解此类题型的关键是抓住盐溶液中水解的离子①在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是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―)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―)降低且溶液呈现碱性，则c(Na＋)c(CH3COO―)，c(OH―)c(H＋)，又因一般盐的水解程度较小，则c(CH3COO―)c(OH―),因此A选项正确。一元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是：C(不水解离子)C(水解离子)C(显性离子)C(水电离出的另外一种离子)②在Na2CO3溶液中各离子的浓度由小到大的排列顺序是______解析：在Na2CO3溶液中，Na2CO3==2Na＋+CO32―，CO32―+H2O---HCO3―+OH―，HCO3―+H2O-----H2CO3+OH―。CO32―水解使溶液呈现碱性，则C(OH―)C(H＋)，由于CO32―少部分水解，则C(CO32―)C(HCO3―)，HCO3―又发生第二步水解，则C(OH―)C(HCO3―)，第二步水解较第一步水解弱得多，则C(HCO3―)与C(OH―)相关不大，但C(H＋)比C(OH―)小得多，因此C(HCO3―)C(H＋)。此题的答案为：C(H＋)C(HCO3―)C(OH―)C(CO32―)C(Na＋)二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是：C(不水解离子)C(水解离子)C(显性离子)C(二级水解离子)C(水电离出的另一离子)①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)②判断0.1mol/L的NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系解析：因NaHCO3==Na＋+HCO3―，HCO3―+H2O-----H2CO3+OH―，HCO3―H＋+CO32―。HCO3―的水解程度大于电离程度，因此溶液呈碱性，且C(OH―)C(CO32―)。由于少部分水解和电离，则C(Na＋)C(HCO3―)C(OH―)C(H＋)C(CO32―)。二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般关系是：C(不水解离子)C(水解离子)C(显性离子)C(水电离出的另一离子)C(电离得到的酸根离子)［练习］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/LC．c(C2O42-)＞c(H2C2O4)D．c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)下面再让我们利用上述规律来解决一下强酸弱碱盐的问题①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-)四、典型题----两种电解质溶液相混合型的离子浓度的判断解此类题的关键是抓住两溶液混合后生成的盐的水解情况以及混合时弱电解质有无剩余，若有剩余，则应讨论弱电解质的电离。下面以一元酸、一元碱和一元酸的盐为例进行分析。1、强酸与弱碱混合PH=13的NH3·H2O和PH=1的盐酸等体积混合后所得溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是____________解析：PH==1的HCl，C(H＋)==0.1mol/L，PH=13的NH3〃H2O，C(OH―)==0.1mol/L，则NH3〃H2O的浓度远大于0.1mol/L，因此，两溶液混合时生成NH4Cl为强酸弱碱盐，氨水过量，且C(NH3〃H2O)C(NH4Cl)，则溶液的酸碱性应由氨水决定。即NH3〃H2O的电离大于NH4＋的水解，所以溶液中的离子浓度由大到小的顺序为：C(NH4＋)C(Cl―)C(OH―)C(H＋)。需要我们注意的是，强酸弱碱盐溶液中加入一定量的弱碱，解题方法与此题相同。2、强碱与弱酸混合PH=X的NaOH溶液与PH=Y的CH3COOH溶液，已知X+Y=14，且Y3。将上述两溶液等体积混合后，所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序正确的是A、C(Na＋)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，因为X+Y==14，NaOH溶液中C(OH―)等于CH3COOH溶液中C(H＋)。因此C(CH3COOH)远大于10-Ymol/L，CH3COOH过量，因此选项B正确。上述两题的特点是PH1+PH2==14，且等体积混合。其溶液中各离子浓度的关系的特点是C(弱电解质的离子)C(强电解质的离子)C(显性离子)C(水电离出的另一离子)3、强碱弱酸盐与强酸混合和强酸弱碱盐与强碱混合［点击试题］0.2mol/L的CH3COOK与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，溶液中下列粒子的物质的量关系正确的是()A、C(CH3COO―)