电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识

电荷守恒、物料守恒、质子守恒知识一、电荷守恒：整个溶液不显电性1.概念：溶液中阳离子所带的正电总数=阴离子所带的负电总数2.注意：离子显几价其浓度前面就要乘上一个几倍的系数3.指出：既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离，还要考虑盐的水解4.类型：酸溶液强酸一元酸HCl二元酸H2SO4弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2S三元酸H3PO4小结1.酸碱溶液中的电荷守恒式都只与酸碱的元数有关，而与酸碱的强弱没有关系2.酸碱溶液中的电荷守恒式既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离碱溶液强碱一元碱NaOH二元碱Ba(OH)2弱碱一元碱NH3·H2O二元碱Cu(OH)2中学化学对此均不做要求三元碱Fe(OH)3盐溶液不能水解的盐NaClNa2SO4BaCl2能水解的盐正盐强碱弱酸盐CH3COONaNaCNNa2CO3Na2SNa3PO4强酸弱碱盐NH4Cl(NH4)2SO4弱酸弱碱盐CH3COONH4(NH4)2SO3(NH4)3PO4酸式盐中强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HS复盐KAl(SO4)2小结盐电荷守恒既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离，还要考虑盐的水解二、物料守恒：也叫原子守恒在电解质溶液中，某些离子能够发生水解或者电离，变成其它离子或分子等，这虽然可使离子的种类增多，但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化，因此应该始终遵循原子守恒。1.某一种原子（团）的数目守恒:若已知以下各电解质的浓度均为0.1mol/L则它电离或水解出的各种粒子的浓度之和就等于0.1mol/L酸溶液中弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2CO3三元酸H3PO4强酸HCl、H2SO4强酸或强碱溶液中均不存在物料守恒碱溶液中强碱NaOH、Ba(OH)2弱碱NH3·H2O盐溶液中正盐强酸弱碱盐NH4Cl强碱弱酸盐CH3COONaNa2SNa3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写酸式盐强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1弱酸弱碱盐NH4HCO32.某两种原子（团）的比例守恒：此比例来自于化学式且与化学式一致弱酸溶液中一元酸CH3COOH二元酸H2CO3三元酸H3PO4强酸或强碱溶液中HCl、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2均不存在物料守恒弱碱溶液中NH3·H2O盐溶液正盐强酸弱碱盐NH4Clc(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)强碱弱酸盐CH3COONaNa2SNa3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写强酸强碱盐NaHSO4中酸式盐强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HCO3（三）质子守恒：1.概念：第一种理解由水电离出的H+总数永远等于由水电离出的OH-总数，所以在强碱弱酸盐溶液中有：c(OH-)=c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+c(弱酸分子)在强酸弱碱盐溶液中有：c(H+)=c(OH-)+c(弱碱分子)第二种理解电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等得质子所得产物的总浓度=失质子所得产物的总浓度若某产物是得两个质子得来的，则该产物的浓度前应乘个2倍系数2.范围：只有可水解的盐溶液中才存在着质子守恒3.类型：（1）强碱弱酸盐的溶液中：如Na2CO3溶液中第一种理解第二种理解由水电离出的H+的存在形式H+，酸式弱酸根离子，弱酸分子H2O得质子得H3O+CO32-得质子得HCO3-、H2CO3H+、HCO3-、H2CO3由水电离出的OH-存在形式只以OH-本身形式存在OH-规律c(OH-)=c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+c(弱酸分子)举例c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)推导c(OH-)液=c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)液+c(HCO3-)+2c(H2CO3)（2）强酸弱碱盐的溶液中：如NH4Cl溶液中第一种理解第二种理解H+的存在形式H+H2O得质子得H3O+OH-的存在形式OH-、NH3·H2OH2O失质子得OH-，NH4+失质子得NH3·H2O规律c(H+)=c(OH-)+c(弱碱分子)举例c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)推导c(H+)液=c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)液+c(NH3·H2O)（3）弱酸弱碱盐的溶液中：①正盐：以(NH4)2CO3为例第一种理解第二种理解H+的存在形式H+、HCO3-、H2CO3H2O得质子得H3O+，CO32-得质子得HCO3-、H2CO3OH-存在形式OH-、NH3·H2OH2O失质子得OH-，NH4+失质子得NH3·H2O规律c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+2c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱)举例c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)推导c(H+)水+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)液+c(NH3·H2O)②酸式盐：以NH4HCO3为例质子守恒式H2O失质子得OH-质子守恒式质子守恒式第一种理解第二种理解H+的存在形式H+、H2CO3H2O得质子得H3O+，HCO3-得质子得H2CO3OH-的存在形式OH-、NH3·H2O，部分OH-与HCO3-生成了CO32-H2O失质子得OH-，NH4+失质子生成NH3·H2O，HCO3-失去质子得CO32-特别提醒最容易被漏掉的就是规律c(H+)+c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱)+c(弱酸根离子)举例c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+c(CO32-)推导c(H+)水+c(H2CO3)=c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)液+c(NH3·H2O)+c(CO32-)4.关系：电荷守恒式与物料守恒式相加减可得质子守恒式Na2CO3中电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)质子守恒式c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)NaHCO3中电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)质子守恒式c(H2CO3)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)(NH4)2CO3中电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2c(CO32-)质子守恒式c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)NH4HCO3中电荷守恒式c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)质子守恒式c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+c(CO32-)CH3COONa电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)质子守恒式c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)NH4Cl中电荷守恒式c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)质子守恒式c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)Na2S中电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)质子守恒式c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)Na3PO4中电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO42-)物料守恒式c(Na+)=3c(PO43-)+3c(HPO42-)+3c(H2PO42-)+3c(H3PO4)质子守恒式c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO42-)+3c(H3PO4)=c(OH-)等浓度等体醋酸和醋酸钠电荷守恒式c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒式2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)质子守恒式c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)氯化铵和氨水电荷守恒式c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)质子守恒式c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)质子守恒式积的混合液小结：此类溶液中的质子守恒式只能用电荷守恒式与物料守恒式相加减来获得