2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡微专题5电解质溶液中微粒间的关系一溶液中的守恒关系学生用书新人教版选择性必修1

微专题5电解质溶液中微粒间的关系一、溶液中的守恒关系1．电荷守恒(1)含义：电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒，溶液呈电中性。(2)应用：如Na2CO3溶液中存在Na＋、COeq\o\al(2－,3)、H＋、OH－、HCOeq\o\al(－,3)，依据电荷守恒有n(Na＋)＋n(H＋)＝n(OH－)＋n(HCOeq\o\al(－,3))＋2n(COeq\o\al(2－,3))或c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))。留意阴、阳离子浓度乘自身所带的电荷数建立等式。2．元素养量守恒(1)含义：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变更。就该离子所含的某种元素来说，其质量在变更前后是守恒的，即元素养量守恒。(2)应用：如Na2CO3溶液中①在Na2CO3固体中eq\f(nNa＋,nCO\o\al(2－,3))＝eq\f(2,1)，Na2CO3溶于水后，电离出的COeq\o\al(2－,3)在水中部分会水解成HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式。②c(Na＋)＝2[c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)]。3．质子守恒(1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H＋总数等于粒子接受的H＋总数。(2)应用方法一：可以由电荷守恒与元素养量守恒推导出来。如：Na2CO3溶液中将电荷守恒和元素养量守恒中的金属阳离子消去得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(H2CO3)。方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2OH＋＋OH－，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，不论溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。如：Na2CO3溶液中即c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H3O＋)或c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H＋)。跟|踪|训|练1.推断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。(1)0.1mol·L－1Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(HSOeq\o\al(－,3))＋c(H2SO3)。(2)0.1mol·L－1Na2S溶液中：c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－(3)0.1mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合(H2C2O2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。(4)pH＝1的NaHSO4溶液中：c(H＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)。(5)0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中：c(Na＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))。(6)0.1mol·L－1Na2CO3溶液与0.1mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合：eq\f(2,3)c(Na＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)。正确的有(2)(4)(6)，其余不正确。解析：(1)不符合元素养量守恒，正确的关系式为c(Na＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,3))＋2c(HSOeq\o\al(－,3))＋2c(H2SO3)。(2)符合质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)移项即可。(3)不符合电荷守恒，漏写c(Cl－)，正确的关系式是c(Cl－)＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。(4)符合电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)，因c(Na＋)＝c(SOeq\o\al(2－,4))，故关系式成立。(5)不符合元素养量守恒，正确的关系式为c(Na＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋c(H2C2Oeq\o\al(－,4))＋c(C2Oeq\o\al(2－,4))。(6)符合元素养量守恒，c(Na＋)＝0.15mol·L－1，c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，故eq\f(2,3)c(Na＋)＝c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)。2．碳酸氢钠溶液中：(1)电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(OH－)；(2)元素养量守恒：c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)；(3)质子守恒：c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(COeq\o\al(2－,3))。3．氯化铵溶液中：(1)电荷守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；(2)元素养量守恒：c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)；(3)质子守恒：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)。4．0.1mol·L－1氯化铵和0.1mol·L－1氨水混合溶液中：(1)电荷守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)；(2)元素养量守恒：2c(Cl－)＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)；(3)质子守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋2c(H＋)＝2c(OH－)＋c(NH3·H2O)。[特别提示](1)分析电解质的电离和水解状况，找全溶液中的离子