化学三大守恒知识与例题

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IV4 .这个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。例如： N&CO： c(Na+)+c(H+尸c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)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/L NaHCO3 溶液中I .CH3COONa c(Na+)+c(H+尸c(CH3COO-)+c(OH-)n .Na2CO3 c(Na+)

2、+c(H+尸c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-)m .NaHCO3 c(Na+)+c(H+尸c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)IV .Na3PO4 c(Na+)+c(H+)=3c(PO4 3-)+2c(HPO42-)+c(H2PO4-)+c(OH-)2电荷守恒定律一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

3、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容液中存在如下电离和水解平衡：Na2CO3 =2 Na+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-。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(

4、 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容液的电荷守恒式。 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

5、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，质子守包一样同为溶液中的三大守恒关系。2物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

6、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NaHCO3g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 H2CO3HE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-)

7、(HS-)=(H+)+(S2-)H2O=(H+)+(OH-)可得物料守恒式 c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1mol/L,(在这里物料守包就是S元素守恒-描述出有S元素的离子和分子即可)例3 : Na2CO3容液的电荷守恒、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，所以碳酸根所带电荷量是其物质的量的2倍。物料守恒c(Na+)是碳酸根离子物质的量的2倍，电离水解后，碳酸根以三种形式存在所以c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)

8、+c(H2CO3)质子守恒水电离出的 c(H+尸c(OH-)在碳酸钠水溶液中水电离出的氢离子以(H+, HCO3-,H2CO3三种形式存在，其中1mol碳酸分子中有2mol水电离出的氢离子所以 c(OH-尸c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)质子守恒1概念简述质子守恒就是酸失去的质子和碱得到的质子数目相同，质子守恒 和物料守恒,电荷守恒一样同为溶液中的三大守恒关系2质子守恒简析化合物电荷1 .化合物中元素正负 化合价 代数和为零溶液电荷2 .溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数例：NaHCO3溶液中C(H+)+C(Na+尸C(HCO3-)+2C(CO32-

9、)+C(OH-)这个式子叫电荷守恒物料守恒1 .含特定元素的微粒(离子或分子)守恒2 .不同元素间形成的特定微粒比守恒3 .特定微粒的来源关系守恒快J :在 0.1mol/LNa3PO4 溶液中：根据P元素形成微粒总量守恒有：cPO43-+cHPO42-+cH2PO4-+cH3PO4=0.1mol/L根据Na与P形成微粒的关系有：cNa+=3cPO43-+3cHPO42-+3cH2PO4-+3cH3PO4根据H2O电离出的H+f OH-守恒有：cOH-=cHPO42-+2cH2PO4-+3cH3PO4+cH+0 2: NaHCO3溶液中C(Na+尸C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2

10、CO3)这个式子叫物料守恒质子守恒也可以由电荷守恒和物料守恒关系联立得到NaHCO3溶液中存在下列等式C(H+)+C(Na+尸C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 电子守恒C(Na+)=C(HCO3-)+ C(CO32-)+C(H2CO3) 物料守恒方法一：两式相减得C (H+) +C (H2CO3 =C (CO32-) +C(OH-)这个式子叫质子守恒。方法二：由酸碱质子理论原始物种：HCO3- H2O消耗质子产物 H2CO3产生质子产物 CO32-, OH-C ( H+) =C ( CO32-) +C(OH-) -C ( H2CO3 即 C ( H+) +C ( H2CO3

11、=C (CO32-) +C(OH-)关系：剩余的质子数目等于产生质子的产物数目-消耗质子的产物数目直接用酸碱质子理论求质子平衡关系比较简单，但要细心；如果用电 荷守恒和物料守恒关系联立得到则比较麻烦，但比较保险又如NaH2PO给液原始物种：H2PO4-, H2O消耗质子产物：H3P04产生质子产物：HPO42-(产生一个质子)，PO43- (产生二个质子)，0H-所以：c (H+) =c(HPO42-)+2c(PO43-)+c(OH-)-c( H3P04你可以用电荷守恒和物料守恒联立验证下3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，就减去 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）。如碳酸氢钠溶液（NaHC