电解质溶液中三大守恒的理解与应用,该文是三大方面有关在职毕业论文范文跟电解质溶液和守恒和三大类毕业论文开题报告范文.
三大论文参考文献：
【摘 要】三大守恒及溶液中离子浓度大小的比较是高考的主干知识,年年必考,为此,我们必须学懂并且能够灵活运用.电解质的电离、盐类水解、中和反应,原电池和电解池中的有关反应都遵循“守恒”规律,不同的情况下可从不同角度挖掘守恒关系.
【关键词】电离平衡 水解平衡 电荷守恒 物料守恒 质子守恒
1 溶液中的三种平衡
1．1 弱电解质的电离平衡.弱电解质的电离是可逆的,在一定条件下会达到电离平衡状态.多元弱酸是分步电离的,并且以第一步电离为主.如：H2S在水溶液中的电离：有H2S ? H＋ ＋ HS－ ,HS－ ? H＋ ＋ S2－ 且有：c（HS－ ）＞c（s2－ ）
1．2水的电离平衡.水是一种极弱的电解质,能微弱的电离生成H＋ 和OH－ ,纯水中c（H＋ ）＝c（OH－ ）,在酸性溶液中c（H＋ ）＞c（OH－ ）,在碱性溶液中c（H＋ ）＜ c（OH－ ）．
1．3盐的水解平衡.在盐溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子会发生水解反应,在一定条件下达到水解平衡.一般来说,水解反应进行的程度是微弱的.多元弱酸根阴离子的水解是分步进行的,且依次减弱,并以第一步为主.如在Na2CO3溶液中存在的水解平衡有：
CO2－3 ＋ H2O ? H CO－3 ＋ OH－ ,H CO－3 ＋H2O ? H2CO3＋OH－ ,
其中c（CO2－3 ）＞c（HCO－3 ）＞ c（H2CO3）.
2 溶液中的三种守恒关系
先要分析溶液中含有哪些粒子,存在哪些物质的电离平衡,哪些物质的水解平衡,然后从以下三种守恒关系分析：
2．1 电荷守恒
（1 ）定义：电解质溶液中,不论存在多少种离子,电解质溶液总是呈电中性,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数.
（2）特点：等式中只有离子符号
（3）例题：如Na2S 溶液中有：n（Na＋ ）＋n（H＋ ）＝n（HS－ ）＋2n（S2－ ）＋ n（OH－ ）,由于在同一溶液中,设溶液的体积为V,则整理得,
c（Na＋ ）?V ＋ c（H＋ ）?V ＝c（HS－ ）?V ＋ 2c（S2－ ）?V＋ c（OH－ ）?V
故有：c（Na＋ ）＋ c（H＋ ）＝c（HS－ ）＋ 2c（S2－ ）＋c（OH－ ）
2．2 物料守恒（质量守恒、元素守恒、原子守恒）
（1 ）定义：在电解质溶液中,由于某些离子能够水解同时也能够电离,使离子种类增多,但原子不论以何种形式存在,个数总是不变的,即原子守恒.
（2）特点：始终满足化学式中阴、阳离子的个数比.等式中有离子符号和弱电解质分子.
（3）例题：如NaHCO3 溶液中：c（Na＋ ）＝c（HCO－3 ）＋c（CO2－3 ）＋c（H2CO3）
如KO3溶液中：c（K＋ ）＝ 3［c（PO3－4 ）＋c（HPO2－4 ）＋c（H2PO－4 ）＋ c（HO4）］
2．3 质子守恒
（1）定义：指溶液中酸碱反应的结果,得到质子后的产物得到质子的物质的量相等.
（2）特点：一般水电离出的H＋ 的物质的量和OH－ 的物质的量相等,等式中有离子符号和弱电解质分子
（3）推导：质子守恒实际上由物料守恒和电荷守恒推导而来,以Na2CO3溶液为例在Na2CO3溶液中：电荷守恒：c（Na＋ ）＋ c（H＋ ）＝c（HCO－3 ）＋2c（CO2－3 ）＋ c（OH－ ）① 物料守恒：c（Na＋）＝2［c（CO2－3 ＋c（HCO－3 ）＋c（H2CO3）］
将②式代入 ①式并整理得：c（H＋ ）＋ c（HCO－3 ）＋2c（H2CO3）＝c（OH－ ）
c（H＋ ）＝c（OH－ ）－ c（HCO－3 ）－2c（H2CO3）
我觉得最好弄清楚质子守恒的推导过程,有同学只是简单的记结论,这样的话,在酸式盐溶液中容易出错,如在NaHCO3 溶液中,有同学这样写质子守恒：
c（H＋ ）＋c（H2CO3）＝ c（OH－ ）对吗？
下面我们由电荷守恒和物料守恒来推导一下
电荷守恒：
c（Na＋ ）＋c（H＋ ）＝c（HCO－3 ）＋ c（OH－ ）＋2c（CO2－3 ）③
物料守恒：
c（Na＋ ）＝ c（HCO－3 ）＋c（CO2－3 ）＋ c（H2CO3） ④
将④代入③ 并整理,得：
c（OH－ ）＝c（H＋ ）＋c（H2CO3）－c（CO2－3 ）
两种方法做出来答案不一样,第一种错误,H＋ 除水可电离外,HCO－3 也可电离.
我们见到的质子守恒一般写的是水电离的H＋ 被酸根或酸式酸根结合的状况,也可写出特殊的质子守恒：例如NH4Cl溶液中的质子守恒为：
c（H＋ ）＝c（OH－ ）＋c（NH3 ? H2O）
3 应用
3．1 粒子浓度大小的比较.粒子浓度大小的比较,碳酸钠和碳酸氢钠溶液,氨水和铵盐溶液等往往成为高考命题的重要载体,有时还结合图象进行考查,主要命题角度为三大守恒：电荷守恒、物料守恒和质子守恒.
方法：（1）当不水解时,由电荷守恒确定大小关系.当水解时,不水解的离子浓度总是大于发生水解的离子浓度,且第一步发生水解的离子浓度总是大于第二步发生水解的离子浓度,溶液中H＋ 和OH－ 浓度的大小由盐的种类决定.
（2）不同溶液中的同一离子浓度大小的比较：主要由溶液中其它离子对其影响以及该物质中所含这种离子的多少决定.混合溶液中离子浓度大小的比较：应根据电离和水解进行综合分析
例题：2010 年四川卷：有关①100mL0．1mol／LNaHCO3 ；② 100mL0．1mol／LNa2CO3 ,两种溶液的叙述不正确的是：（ ）
A、溶液中水电离出的H＋ 个数：②＞①
B、溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②＞①
C、①溶液中：c（CO2－3 ）＞c（H2CO3）
D、②溶液中：c（HCO－3 ）＞ c（H2CO3）
［析］：Na2CO3 溶液和NaHCO3 溶液均因水解而显碱性,Na2CO3 的水解程度大于NaHCO3,故相同浓度的溶液,PH（Na2CO3）＞ PH（NaHCO3）,即溶液中水电离出的c（OH－ ）为 ②＞①,水电离产生的c（H＋ ）和c（OH－ ）始终相等,两溶液的体积相同,故溶液中水电离出的H＋ 个数② ＞ ①,A 项正确；0．1mol／L 的NaHCO3 溶液和0．1mol／L 的Na2CO3溶液中阴离子的物质的量浓度之和均可表示为：c（HCO－3 ）＋c（CO2－3 ）＋ c（OH－ ）,根据CO2－3 和HCO－3 的水解：
CO2－3 ＋ H2O ? H CO－3 ＋ OH－ ,H CO－3 ＋H2O ? H2CO3＋OH－ 可判断B项正确；
HCO－3 的水解程度大于电离程度,NaHCO3 溶液显碱性,故C 项错误；
CO2－3 水解分步进行：CO2－3 ＋H2O ? H CO－3 ＋ OH－ ,H CO－3 ＋H2O ? H2CO3＋OH－ ,
以第一步水解为主,故D 项正确.
答案：［C］
3．2 计算
（1）方法：有“移项”“代入具体值”“两等式相加”等代数方法衍变出其它等式和不等式.
（2）例题：已知：0．1mol／LHCN 与0．1mol／LNaCN 等体积混合后,溶液的PH＝8,则c（HCN）－c（CN－ ）＝×10－6（mol／L）
［析］物料守恒：c（CN－ ）＋c（HCN）＝0．1mol／L ①电荷守恒：c（OH－ ）＋c（CN－ ） ＝ c（Na＋ ）＋ c（H＋ ）②
由① －2× ② 得：c（HCN）－c（CN－ ）＝ 0．1－ 2c（Na＋ ）－ 2c（H＋ ）＋ 2c（OH－ ）
＝0．1－ 2×0．05－ 2×1×10－8＋2×1×10－6
＝1．98×10－6
［答案］：c（HCN）－c（CN－ ）＝1．98×10－6（mol／L）3－
练：［2014年新课标全国甲卷］一定温度下,下列溶液的离子尝试关系式正确的是（ ）
A．PH＝5的H2S溶液中,C（H＋ ）＝C（HS－ ）＝1×10－5mol／L
B．PH＝a的氨水溶液,稀释10倍后,其PH＝B,则a＝b＋1
C．PH＝2的H2C2O4 溶液与PH＝12的NaOH 溶液任意比例混合：
C（Na＋ ）＋ C（H＋ ）＝C（OH－ ）＋C（H2O－4 ）
D．PH 相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO
三种溶液的C（Na＋ ）：①＞②＞③
该部分内容是化学平衡的延伸和应用,也是高考考查点分布较多的内容之一.高考对该内容的考查相对稳定.以拼盘式选择题考查电解质溶液基本知识的辨析：以图像题考查强弱电解质的判断,以及电离常数、水的离子积常数的应用等.另外对难溶电解质溶解平衡,溶度积计算、应用,酸碱反应曲线等新课标中新增内容的考查,也是近几年的高频考点.
水溶液中的离子平衡是近几年的高频考点,常常以选择题的形式考查,并且放在最后一个选择题,相对来说难度较大,但是通过知识归纳和例题分析以及同类习题的练习,我相信学生们对此类题也不是那么害怕了.
参考文献
［1］ 《赢在高考》2011年高考全程复习优化设计 任志鸿.
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