高中化学三守恒
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高中化学三大守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒
一、电荷守恒:溶液永远呈电中性,阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。
例:NH 4Cl 溶液:c(NH + 4)+ c(H +)= c(Cl -)+ c(OH -)
写这个等式要注意2点:
1、要判断准确溶液中存在的所有离子,不能漏掉。
2、注意离子自身带的电荷数目。 如
NaOH 溶液:c(Na +) + c(H +) = c(OH -)
Na 2CO 3溶液:c(Na +)+ c(H +)= 2c(CO 2- 3)+ c(HCO -
3
)+ c(OH -) 练习:1、请写出CH 3COONa 溶液中的电荷守恒式:
2、请写出H 2SO 4溶液中的电荷守恒式:
3、请写出KHCO 3溶液中的电荷守恒式:
二、物料守恒--即加入的溶质组成中存在的某些元素之间的特定比例关系,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。
例:NH 4Cl 溶液:化学式中N:Cl=1:1,即得到,c(NH + 4)+ c(NH 3•H 2O) = c(Cl -) Na 2CO 3溶液:Na:C=2:1,即得到,c(Na +) = 2c(CO 2- 3 + HCO - 3 + H 2CO 3) NaHCO 3溶液:Na:C=1:1,即得到,c(Na +) = c(CO 2- 3)+ c(HCO - 3) + c(H 2CO 3)
写这个等式要注意,所有含这种元素的粒子都要考虑在内,既可以是离子,也可以是分子。
三、质子守恒--即H +守恒,溶液中失去H +总数等于得到H +总数,利用物料守恒和电荷守恒推出。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。 例:NH 4Cl 溶液:
电荷守恒:c(NH + 4) + c(H +) = c(Cl -) + c(OH -) 物料守恒:c(NH + 4
) + c(NH 3•H 2O) = c(Cl -) 处理一下,约去无关的Cl -,得到,c(H +) = c(OH -) + c(NH 3•H 2O),即是质子守恒 Na 2CO 3溶液:
电荷守恒:c(Na +) + c(H +) = 2c(CO 2- 3) + c(HCO -
3) + c(OH -) 物料守恒:c(Na +) = 2c(CO 2- 3 + HCO - 3 + H 2CO 3)
处理一下,约去无关的Na +,得到,c(HCO - 3
) + 2c(H 2CO 3) + c(H +) = c(OH -),即是质子守恒。
另一种思路:Na 2CO 3溶液中,水电离出的c(H +) = c(OH -),但是部分H +被CO 2- 3以1:1结合结合成HCO - 3,还有部分继续被HCO - 3结合成H 2CO 3,相当于被CO 2- 3以1:2结合,而OH -不变,所以得到c(OH -) = 原来总c(H +) = c(HCO - 3) + 2c(H 2CO 3) +
剩余c(H +)
即c(OH -) = c(H +)+c(HCO - 3)+2c(H 2CO 3)
练习:请写出NH 4Cl 溶液中的物料守恒式: 练习
1、在下列反应中,aXO4-+bY ―+cH +=dX 2++eY 2+8H 2O ,化学计量数b 、d 分别为( ) A .5,6 B .10,2 C .6,2 D .10,5
2、0.5mol/L的Na2CO3溶液中,下列有关离子浓度的叙述中,正确的是( )
A、c(Na+):c(CO32-) =2:1
B、c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)
C、c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
D、c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
3、常温时,将V1mL c1 mol/L的醋酸滴加到V2mL c2 mol/L的烧碱溶液中,下列结论正确的是()
A.若V1=V2,且混合溶液pH<7,则有c1 B.若V1=V2,c1=c2,则混合溶液中c(Na+)=c(CH3COO-) C.若混合溶液的pH=7,则有c1V1>c2V2 D.若混合溶液的pH=7,则混合溶液中c(Na+)>c(CH3COO-) 4、在25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是() A、c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) B、c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) C、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) D、c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-) 5、常温时,将V1mL c1mol/L的氨水滴加到V2mL c2mol/L的盐酸中,下述结论中正确的是() A.若混合溶液的pH=7,则c1V1=c2V2 B.若V1=V2,c1=c2,则混合液中c(NH4+)=c(Cl-) C.若混合液的pH<7,则混合液中c (Cl-)>c(NH4+)>C(H+)>C(OH-) D.若V1=V2,且混合液的pH<7,则一定有c1<c2 6、等体积的下列溶液,阴离子的总浓度最大的是() A 0.2mol/L K2S B 0.1mol/L Ba(OH)2 C 0.2mol/L NaCl D 0.2mol/L (NH4)2SO4 7、把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系错误的是() A.c(CH3COO-)>c(Na+) B.c(HAc)>c(Ac-) C.2c(H+)=c(Ac-)-c(HAc) D.c(HAc)+ c(Ac-)=0.01mol/L 9、一定温度下,Na2CO3溶液中[Na+]/[CO32-]=a,加入一定量的水稀释,稀释后 溶液中[Na+]与[CO32-]之比() A 大于a B 小于a C 等于a D 无法确定 10、在0.1 mol/LNaHCO3溶液中有关粒子浓度关系正确的是() 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-)+2c(CO32-)+c(H2CO3) 11、(NH4)2CO3溶液中存在_______种粒子。试完成下列问题: (1)根据电荷守恒,写出一个用离子浓度表示的等式:;(2)根据水的电离,写出一个含有c(H+)和c(OH-)的等式:;(3)根据(NH4)2CO3中,C、N原子个数关系,写出一个含有c(NH4+)和c(CO32-)的 等式:。