电解质溶液中的守恒关系

电解质溶液中的三个守恒一、电荷守恒电解质溶液中不论存在多少种离子，溶液老是呈电中性的，就是说阳离子所带的正电荷总数必然等于阴离子所带负电荷的总数，这就是电荷守恒规律。

在应用这个定律时，要明确溶液呈电中性和溶液呈中性是两个不同的概念，因为只有当c(H+)＝c(OH－)时，溶液才呈中性（相对于酸碱性）。

例如：NaHCO3溶液中存在着：c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3－)+c(OH－)+2c(CO32—) 解析：溶液中存在有以下电离：NaHCO3＝Na+＋HCO3－、HCO3－H+＋CO32—、H2O H+＋OH－和水解：HCO3－＋H2O H2CO3 ＋OH－，所以溶液中存在Na+、H+、HCO3－－、CO32—、OH－这些离子，阳离子所带正电荷总数为：c(Na+) +c(H+)，由于CO32—带两个单位负电荷，故阴离子所带电荷总数为c(HCO3－) +c(OH－)+ 2c(CO32—)。

按照电荷守恒，必然有如下关系：c(Na+)+c(H+) ＝c(HCO3－)+c(OH－)+2c(CO32—)例题1.某地的雨水呈酸性，取其少量进行检测，其中含各离子的物质的量浓度别离为：c (Na+)＝×10－5mol·L－1，c(Cl－)＝×10－5mol·L－1，c(SO42－)＝×10－6mol·L－1，c (NH4+)＝×10－6mol·L－1，则雨水pH约是多少？判断正误：c(Na+)+c (NH4+)+ c (H+)＝c (OH－)+c(Cl－)＋c (SO42－)解析：该题可采用电荷守恒法：c (Na+) + c (NH4+)+ c (H+)＝c (OH－)+ c(Cl－) +2c (SO42－)，由于溶液显酸性，c (OH－)水很小，即由水电离出来氢氧根离子可以略去不计。

代入数据有：×10－5mol·L－1＋×10－6mol·L－1＋c (H+)＝×10－5mol·L－1＋2××10－6mol·L－1，解得：c (H+) ＝×10－5mol·L－1电荷守恒是用离子的浓度或物质的量来表示电荷关系的，所以不仅要考虑离子的浓度或物质的量，还要考虑离子所带的电荷。

溶液中离子浓度的比较一、电解质溶液中的守恒关系1、电荷守恒：电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数，例如，在NaHCO3溶液中，有如下关系：C(Na＋)+c(H＋)==c(HCO3―)+c(OH―)+2c(CO32―)2、物料守恒：就电解质溶液而言，物料守恒是指电解质发生变化（反应或电离）前某元素的原子（或离子）的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子（或离子）的物质的量之和。

实质上，物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒。

在Na2S溶液中存在着S2―的水解、HS―的电离和水解、水的电离，粒子间有如下关系c(S2―)+c(HS―)+c(H2S)==1/2c(Na＋) ( Na＋,S2―守恒)C(HS―)+2c(S2―)+c(H)==c(OH―) (H、O原子守恒)在NaHS溶液中存在着HS―的水解和电离及水的电离。

HS―＋H2O H2S＋OH―；HS―H＋＋S2―；H2O H＋＋OH―从物料守恒的角度分析，有如下等式：c(HS―)+C(S2―)+c(H2S)==c(Na＋)；从电荷守恒的角度分析，有如下等式：c(HS―)+2(S2―)+c(OH―)==c(Na＋)+c(H＋)；将以上两式相加，有：c(S2―)+c(OH―)==c(H2S)+c(H＋)得出的式子被称为质子守恒3、质子守恒：无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。

二、典型题――溶质单一型1、弱酸溶液中离子浓度的大小判断例1、0.1mol/L 的H2S溶液中所存在离子的浓度由大到小的排列顺序是：2、弱碱溶液例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---弱酸强碱型例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＋)例2、在Na2CO3溶液中各离子的浓度由小到大的排列顺序是：例3、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)例4、判断0.1mol/L 的NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系：例5、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（）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-)例6、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-)三、典型题----两种电解质溶液相混合型的离子浓度的判断1、强酸与弱碱混合例1、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：2、强碱与弱酸混合例1、PH=X的NaOH溶液与PH=Y的CH3COOH溶液，已知X+Y=14，且Y<3。

电解质溶液中的三个守恒1 电荷守恒（1）含义：电解质溶液中无论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带的负电荷总数。

、HCO3−，（2）应用：如Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na＋、H＋，存在的阴离子有OH－、CO2-3）或c（Na＋）＋根据电荷守恒有n（Na＋）＋n（H＋）＝n（OH－）＋n（HCO3−）＋2n（CO2-3）。

c（H＋）＝c（OH－）＋c（HCO3−）＋2c（CO2-3（3）意义：由电荷守恒可准确、快速地解决电解质溶液中许多复杂的离子浓度关系问题。

在应用时，务必弄清电解质溶液中所存在的离子的全部种类，切勿忽视H2O电离所产生的H＋和OH－。

2 元素质量守恒（物料守恒）（1）含义：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。

就该离子所含的某种元素来说，其质量在变化前后是守恒的，即元素质量守恒。

它的数学表达式叫做物料恒等式或质量恒等式。

（2）应用：如Na2S溶液中Na＋和S2－的原始浓度之间的关系为c（Na＋）＝2c（S2－），由于S2－发生水解，其在溶液中的存在形式除了S2－，还有HS－和H2S，则根据硫元素质量守恒，存在的物料守恒为c（Na＋）＝2[c（H2S）＋c（S2－）＋c（HS－）]。

（3）意义：元素质量守恒能用于准确、快速地解决电解质溶液中复杂的离子、分子的物质的量浓度或物质的量关系的问题。

在应用时，务必弄清电解质溶液中存在的变化（电离和水解反应），抓住元素质量守恒的实质。

3 质子守恒（1）含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出来的H＋总数等于粒子接受的H＋总数。

（2）应用：如Na2S溶液中的质子转移如下：可得Na 2S 溶液中质子守恒关系为c （H 3O ＋）＋2c （H 2S ）＋c （HS －）＝c （OH －）或c （H ＋）＋2c （H 2S ）＋c （HS －）＝c （OH －）。

质子守恒关系也可由电荷守恒关系与物料守恒关系推导得到。

电解质溶液中的三个守恒一、电荷守恒电解质溶液中不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性的，就是说阳离子所带的正电荷总数一定等于阴离子所带负电荷的总数，这就是电荷守恒规律。

在应用这个定律时，要明确溶液呈电中性和溶液呈中性是两个不同的概念，因为只有当c(H+)＝c(OH－)时，溶液才呈中性（相对于酸碱性）。

例如：NaHCO3溶液中存在着：c(Na+)+c(H+)＝ c(HCO3－)+c(OH－)+2c(CO32—)解析：溶液中存在有以下电离：NaHCO 3＝Na+＋ HCO3－、HCO3－ H+＋ CO32—、H 2O H+＋ OH－和水解：HCO3－＋H2O H2CO3 ＋OH－，所以溶液中存在Na+、H+、HCO3－－、CO32—、OH－这些离子，阳离子所带正电荷总数为：c(Na+) +c(H+)，由于CO32—带两个单位负电荷，故阴离子所带电荷总数为 c(HCO3－) +c(OH－)+ 2c(CO32—)。

根据电荷守恒，必然有如下关系：c(Na+)+c(H+) ＝c(HCO3－)+c(OH－)+2c(CO32—)例题1.某地的雨水呈酸性，取其少量进行检测，其中含各离子的物质的量浓度分别为：c (Na+)＝5.0×10－5mol·L－1，c(Cl－)＝7.1×10－5mol·L－1， c(SO42－)＝4.5×10－6mol·L －1，c (NH4+)＝1.0×10－6mol·L－1，则雨水pH约是多少？判断正误：c(Na+)+c (NH4+)+ c (H+)＝c (OH－)+c(Cl－)＋c (SO42－)解析：该题可采用电荷守恒法：c (Na+) + c (NH4+)+ c (H+)＝ c (OH－)+ c(Cl－) +2c (SO42－)，由于溶液显酸性，c (OH－)水很小，即由水电离出来氢氧根离子可以略去不计。

电离平衡三大守恒
化学平衡中的三种守恒
1.电荷守恒
电解质溶液中不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性。

即阴离子总数所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数2
2.物料守恒
电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的。

3.质子守恒
质子守恒是依据水的电离。

水的电离产生的氢离子和氢氧根离子的物质的量总是相等的。

无论在溶液中，该氢离子和氢氧根离子以什么形式存在。

其实有很多题目都是有3大守恒变得。

一质子守恒：得到的质子与失去的质子相同eg：在NaHCO3水溶液中，得质子：HCO3-得到质子变成H2CO3，H2O 得到质子形成H3O+，H3O+，其实近似于H+。

失去质子：H2O失去质子变成OH-，HCO3-失去质子变成CO32-。

综上：那么C(H+)+C(H2CO3)=C(OH-)+C(CO32-)二物料守恒：即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。

也就是元素守恒，变化前后某种元素的原子个数守恒。

eg:在NaHCO3水溶液中，原本的Na的个数=C的个数,所以C(HCO3-)+C(H2CO3)+C(CO32-)=C(Na+)三电荷守恒定义：……eg：在NaHCO3水溶液中，C(Na+)+C(H+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)。

左右两边，正负电荷的电荷量相等。

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，①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④（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。

溶液中的几个守恒关系①电中性原则：在电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性的，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，即电解质溶液中电中性原则。

电解质溶液中电中性原则表达式的书写方法：首先要将溶液中所有的阴、阳离子全部列举出来（要综合考虑电离和水解，特别注意不要遗漏H+和OH），并将阳离子和阴离子分别写在等号的两边；然后表示出每种离子的物质的量浓度，并在两种离子浓度之间加上“+”；最后再在每种离子浓度的符号前乘上该离子所带电荷数（1可以省略）。

“电荷守恒法”，即电解质溶液中的阴离子所带的负电荷总数等于阳离子所带的正电荷总数，或者说正、负电荷的代数和等于0。

利用电荷守恒法的主要依据是电解质溶液的整体呈电中性。

这种解题技巧的优点是基于宏观的统揽全局的方式列式，避开繁杂的运算，不去追究细枝末节，因而能使复杂的计算化繁为简，化难为易。

以Na2CO3溶液为例：Na2CO3溶液：C（Na+）+ C（H+）= 2 C（CO32-）+ C（HCO3-）+ C（OH-）②物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但加入的电解质中的某些关键性的原子之间的关系始终是不变的，即原子个数是守恒的。

以Na2CO3溶液为例：Na2CO3溶液：C（Na+）= 2 C（CO32-）+ 2C（HCO3-）+2 C（H2CO3）③质子守恒规律：在纯水中加入电解质，最后溶液由水电离出的[H+]与[OH]必定相等的浓度关系式，即质子守恒规律。

也可从上述两个关系直接推出。

以Na2CO3溶液为例：Na2CO3溶液：C（H+）+2 C（H2CO3）+ C（HCO3-）= C（OH-）17.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.10 mL0.10 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物质的量相同答案：C。

第3课时电解质溶液中微粒间的关系一、溶液中的守恒关系1．电荷守恒电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。

即电荷守恒，溶液呈电中性。

(1)解题方法①分析溶液中所有的阴、阳离子。

②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。

(2)举例如：Na2CO3溶液中①Na＋、H＋、CO2－3、HCO－3、OH－。

②1×c(Na＋)＋1×c(H＋)＝2×c(CO2－3)＋1×c(HCO－3)＋1×c(OH－)。

化简得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(OH－)。

2．元素质量守恒在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化，就该离子所含的某种元素来说，其质量在反应前后是守恒的，即元素质量守恒。

(1)解题方法①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)。

②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。

(2)举例如：Na2CO3溶液中①n(Na＋)n(CO2－3)＝21，即n(Na＋)＝2c(CO2－3)，CO2－3在水中部分会水解成HCO－3、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式。

②c(Na＋)＝2[c(CO2－3)＋c(HCO－3)＋c(H2CO3)]。

3．质子守恒方法一：可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。

如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO－3)＋2c(H2CO3)。

方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2O H＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。

如：Na2CO3溶液中即c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(H3O＋)或c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCO－3)＋c(H＋)。

二、溶液中离子浓度比较的四种类型1．不同溶液中同一离子浓度比较要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，如：在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH＋4)由大到小的顺序：④>⑤>③>①>②。

电解质溶液中的电荷守恒
《电解质溶液中的电荷守恒》是物理学中的一条重要定律。

它指出，在电解质溶液中，电荷的总量是不变的，即电解质溶液中的正电荷和负电荷总量是不变的。

在电解质溶液中，正负电荷会相互抵消，形成中性电解质溶液。

当电解质溶液中的正电荷和负电荷数量发生变化时，两者的总量仍然保持不变。

这就是电解质溶液中的电荷守恒定律。

电解质溶液中的电荷守恒定律是物理学中重要的定律，它在化学反应中也有重要的应用。

例如，在金属电池中，正负电极之间的电荷守恒定律决定了电池的电流和电压，从而控制电池的工作状态。

此外，电解质溶液中的电荷守恒定律在其他物理学领域也有广泛的应用，如热力学、统计力学等。

电解质溶液中的电荷守恒定律是物理学中重要的定律，它在化学、电学、热力学等领域都有重要的应用。