原標題:5分鐘搞定化學三大守恆,不再受它折磨
三大守恆定律是化學高考的必考點,還是重點難點,更是解決高考大題必不可少的技巧。如何寫出化學中三大守恆式,小編帶領大家通過5分鐘課堂快速掌握。
三大守恆的聯繫與區別
電荷守恆規律:電解質溶液中,不論存在多少種離子,溶液總是呈電中性。
陰離子所帶的負電荷=陽離子所帶的正電荷總數
物料平衡是元素守恆:要明晰溶質進入溶液後各離子的去向。由於水溶液中一定存在水的H、O元素,所以物料守恆中的等式一定是非H、O元素的關係。
⒈ 含特定元素的微粒(離子或分子)守恆
例如:
在0.2mol/L的Na2CO3溶液中,根據C元素形成微粒總量守恆有:
c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3) = 0.2mol/L。
⒉ 不同元素間形成的特定微粒比守恆
例如:
在Na2CO3 溶液中,根據Na與C形成微粒的關係有:
c(Na+) = 2[c(CO32- ) + c(HCO3- ) + c(H2CO3 )]
分析:上述Na2CO3 溶液中,C原子守恆,n(Na) : n(C)恆為2:1
3. 混合溶液中弱電解質及其對應離子總量守恆
例如:
相同濃度的HAc溶液與NaAc溶液等體積混合後,混合溶液中有:
2c(Na+ )=c(Ac-)+c(HAc)
分析:上述混合溶液中,雖存在Ac-的水解和HAc的電離,但也僅是Ac-和HAc兩種微粒間的轉化,其總量不變。
質子守恆規律:水電離的特徵是c(H)=c(OH-),只不過有些會水解的鹽會導致氫離子、氫氧根可能會有不同的去向,我們需要把它們的去向全部找出來。
例如:
NaHCO3溶液,初始H+ 來源於HCO3- 和H2O的電離,
c初(H+) = c(CO32- ) + c(OH- );
伴隨著的水解的發生,一部分H+轉化到H2CO3中,因此,
c初(H+) = c現(H+) + c(H2CO3 ),
從而得出,溶液中離子濃度的關係如下:
c(CO32- ) + c(OH- ) = c(H+) +c(H2CO3 )
對同一溶液來說:
質子守恆=電荷守恆-物料平衡
快速書寫質子守恆的方法
第一步:確定溶液的酸鹼性,溶液顯酸性,把氫離子濃度寫在左邊,反之則把氫氧根離子濃度寫在左邊。
第二步:根據溶液能電離出的離子和溶液中存在的離子,來補全等式右邊。具體方法是,判斷溶液你能直接電離出的離子是什麼。然後選擇能電離產生氫離子或者水解結合氫離子的離子為基準,用它和它電離或者水解之後的離子(這裡我稱它為對比離子)做比較,是多氫還是少氫,多N個氫,就加上N倍的該離子(對比離子)濃度。少N個氫離子,就減去N倍的該離子(對比離子)。
總結歸納
1. Na2CO3溶液
電荷守恆:
c(Na+ )+c(H+ )=c(OH-) +c(HCO3- )+2c(CO32- )
物料守恆:
c(Na+ )=2[c(CO32- )+c(HCO3- )+c(H2CO3 )]
質子守恆:
c(OH- )=c(H+ )+c(HCO3- )+2c(H2CO3 )
2. NaHCO3溶液
電荷守恆:
c(Na+ )+c(H+ )=c(HCO3- )+2(CO32- )+c(OH-)
物料守恆:
c(Na+ ) =c(HCO3- ) + c(CO32- ) + c(H2CO3 )
質子守恆:
c(H+ )=c(CO32- )+c(OH- ) -c(H2CO3 )
即c(H+ )+c(H2CO3 )=c(CO32- )+c(OH- )
3. NH4Cl溶液
電荷守恆:
c(NH4+ )+ c(H+ )=c(Cl- )+ c(OH- )
物料守恆:
c(NH4+ )+ c(NH3.H2O)= c(Cl-)
質子守恆:
c(H+ )= c(OH- )+ c(NH3.H2O )
4. Na3PO4溶液
電荷守恆:
c(Na+ )+c(H+ )=3c(PO4 3-) +2c(HPO42- )+c(H2PO4- )+c(OH-)
物料守恆:
c[Na+ ]=3c[PO4 3-] + 3c[HPO42- ] + 3c[H2PO4- ]+3c[H3PO4 ]
在0.1mol/L Na3PO4溶液中,根據P元素形成微粒總量守恆有:
c[PO43- ]+c[HPO42- ]+c[H2PO4- ]+c[H3PO4 ]=0.1mol/L
質子守恆:
c[OH- ]=c[HPO42-]+2c[H2PO4-]+3c[H3PO4]+c[H+]
5. Na2S溶液
電荷守恆:
c(Na+ )+c(H+ )=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH- )
物料守恆:
c(Na+ )=2[c(S2- )+c(HS- )+c(H2S)]
質子守恆:
c(OH-)=c(H+ )+c(HS- )+2c(H2S)
解題妙招
好了,還有最後一個問題,在判斷的時候,我們怎麼先去確定一個等式,它到底是哪個守恆呢?腫麼破?急等……
客官莫及,方法來了。
如果等式中只有離子,沒有分子,那就是電荷守恆(這不廢話嗎……分子哪有電荷啊)。
如果等式中有分子,但是沒有氫離子和氫氧根,那就是物料守恆。
如果等式中既有分子,又有氫離子和氫氧根離子,那就是質子守恆。
是不是很簡單。
最後我們總結一下,這類題的思路:先判斷是哪個守恆,然後該咋地咋地。
相信大家已經按耐不住要去嘗試了吧,去吧去吧……返回搜狐,查看更多
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