五分钟搞定电解质溶液三大守恒（物料、电荷和质子守恒）

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方法指导

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，考查的难度较大，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(CO₃^2-) + 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(CO₃^2- ) + 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(CO₃^2-  ) + 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(CO₃^2- ) + 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(CO₃^2- )

物料守恒：

c(Na⁺ )=2[c(CO₃^2- )+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(CO₃^2- )+c(OH^-)

物料守恒：

c(Na⁺ ) =c(HCO₃^- ) + c(CO₃^2- ) + c(H₂CO₃ )

质子守恒：

c(H⁺ )=c(CO₃^2- )+c(OH^- ) -c(H₂CO₃ )

即c(H⁺ )+c(H₂CO₃ )=c(CO₃^2- )+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(HPO₄^2- )+c(H₂PO₄^- )+c(OH^-)

物料守恒：

c[Na⁺ ]=3c[PO₄ ^3-] + 3c[HPO₄^2- ] + 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[PO₄^3- ]+c[HPO₄^2- ]+c[H₂PO₄^- ]+c[H₃PO₄ ]=0.1mol/L

质子守恒：

c[OH^- ]=c[HPO₄^2-]+2c[H₂PO₄^-]+3c[H₃PO₄]+c[H⁺]

5.Na₂S溶液

电荷守恒：

c(Na⁺ )+c(H⁺ )=2c(S^2-)+c(HS^-)+c(OH^- )

物料守恒：

c(Na⁺ )=2[c(S^2- )+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……

客官莫急，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……