化学三大守恒知识与例题.doc

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1、三大守恒电荷守恒1基本概念　　1.化合物中元素正负化合价代数和为零　　2.指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的电荷数　　3.除六大强酸，四大强碱外都水解，多元弱酸部分水解。产物中有分步水解时产物。参见例题Ⅳ　　4.这个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。例如：Na2CO3：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)　　因为碳酸根为带两个单位的负电荷，所以碳酸根前有一个2。　　例如:在0.1mol/LNaHCO3溶液中　　Ⅰ.CH3COONa：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-

2、)+c(OH-)　　Ⅱ.Na2CO3：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)　　Ⅲ.NaHCO3：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)　　Ⅳ.Na3PO4：c(Na+)+c(H+)=3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)2电荷守恒定律　　物理学的基本定律之一。它指出，对于一个孤立系统，不论发生什么变化，其中所有电荷的代数和永远保持不变。电荷守恒定律表明，如果某一区域中的电荷增加或减少了，那么必定有等量的电荷进入或离开该区域；如果在一个物理过程

3、中产生或消失了某种符号的电荷，那么必定有等量的异号电荷同时产生或消失。3电荷守恒应用　　所谓电荷守恒是指溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。　　1．正确分析溶液中存在的阴阳离子是书写电荷守恒式的关键，需要结合电解质电离及盐类的水解知识，尤其是对多级电离或多级水解，不能有所遗漏。如Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡：Na2CO3==2Na++CO32-；CO32-+H2OHCO3-+OH-；HCO3—+H2OH2CO3+OH—；H2OH++OH—。所以溶液中阳离子有：Na+、H+，阴离子有：CO32—、HCO3—、OH—

4、。　　2．结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出：　　N(Na+)+N(H+)=2N(CO32—)+N(HCO3—)+N(OH—)　　3．将上式两边同时除以NA得：n(Na+)+n(H+)=2n(CO32—)+n(HCO3—)+n(OH—)；再同时除以溶液体积V得：C(Na+)+C(H+)=2C(CO32—)+C(HCO3—)+C(OH—)，这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式。电荷守恒式即溶液中所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷乘积之和等于所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷的绝对值乘积之和。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

5、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。1基本概念　　物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法。就是说“任一化学反应前后原子种类（指原子核中质子数相等的原子，就是元素守恒）和数量分别保持不变”，可以微观地应用到具体反应方程式，就是左边带电代数和等于右边。其中的也可以理解为原子核，因为外围电子数可能有变，这时候可以结合电荷守恒来判断问题。可以微观地应用到具体反应方程式，就是左边（反应物）元素原子（核）个数种类与总数对应相等于右边（生成物）（当然也不会出现种类不同的情况）。物料守恒和电荷守恒，质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。2物

6、料守恒应用　　对于溶液中微粒浓度（或数目）的比较，要遵循两条原则：一是电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数；二是物料守恒，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。（物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。）　　用NaHCO3溶液为例　　如果HCO3-没有电离和水解，那么Na+和HCO3-浓度相等。　　现在HCO3-会水解成为H2CO3，电离为CO32-（都是1：1反应，也就是消耗一个HCO3-，就产生一个H2CO3或者CO32-），那么守恒式中把Na+浓度和HCO3-及其产物的浓度和画等号（或直接看作

7、钠与碳的守恒）：　　即c(Na+)==c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)　　再例：在0.1mol/L的H2S溶液中存在如下电离过程:　　H2S=(H+)+(HS-)　　(HS-)=(H+)+(S2-)　　H2O=(H+)+(OH-)　　可得物料守恒式c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)==0.1mol/L,（在这里物料守恒就是S元素守恒--描述出有S元素的离子和分子即可）　　例3：Na2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒　　碳酸钠：电荷守恒　　c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)　　上式

8、中，阴阳离子总电荷量要相等，由于1mol碳酸根电荷量是2mol负电荷，所以碳酸根