1、 电荷守恒高中化学中的各种守恒关系，几乎都是高考中的热点。在盐类的水解这部分知识中，有两种守恒关系经常被用到：电荷守恒和物料守恒。也许对你来说，这是两个全新的名词，但是如果能够熟练的掌握这两种守恒关系，就会变成两件非常好用的“法宝” 。在这次专题中，我们首先来认识一下电荷守恒的相关知识，简单介绍一下关于它的应用；等我们把电荷守恒和物料守恒的基础知识分别落实、巩固以后，再来应用它们做相对比较复杂的问题。那时你一定会体验到它们的妙用的！大思路所谓电荷守恒关系，就是在任何电解质溶液中阴阳离子浓度间的一个等式关系。它的具体内容是：电解质溶液在整体上呈电中性在电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数=阴离子所
2、带的负电荷总数，也就是：正电荷的物质的量浓度= 负电荷的物质的量浓度。在书写电荷守恒等式时，一定要注意以下两点：1、在应用电荷守恒写等式时，首先要摆出溶液中所有的阴、阳离子，尤其不能忽视水的电离以及水解所生成的新的离子。2、电荷守恒不一定是阴阳离子数守恒，要注意以离子浓度表示电荷浓度时前面的系数。那么首先我们就来看看，准确、快速地写出一个电荷守恒关系式的“三步走战略”。体验 1请写出碳酸钠溶液中存在的电荷守恒关系式。体验思路：写溶液中的电荷守恒关系一般分三步走，这就是所谓的“三步走战略”。第一步：分析溶液，判断电解质直接电离生成的离子中是否会发生电离或水解反应，产生的新的离子。在 Na2CO3
3、 溶液中，CO 32-会发生水解反应生成新的离子 HCO3-：2-3-CO+H OAH2CO3 虽然也是新生成的物质，但由于不是离子，不在我们考虑的范围之内。但是在以后的“物料守恒”讲解中会用到它。第二步：摆出溶液中存在的所有阳离子和阴离子，不要忘记水的电离以及新生成的离子哦！最好将两种离子分开来写。碳酸钠 Na2CO3 溶液中存在的所有阳离子为：Na +、H +；存在的所有阴离子为 CO32-、HCO 3-、OH -。第三步：根据“阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数”列出等式。一定要注意，像 CO32-这样带两个或两个以上正电荷的离子浓度前的系数为 2：c(Na+)c(H +)
4、2c(CO32-)c(HCO 3- ) c(OH- )现在我们学会了写电荷守恒关系式，下面就要应用这个守恒关系来解题了。如果用得巧妙的话，你会发现它真的是一剂“灵丹妙药”呢！体验 225时，将等体积的盐酸和氨水混合后，若混合液中 c(NH4+)=c(Cl-)，则溶液的pH ( )A 大于 7 B 小于 7C 等于 7 D 无法确定体验思路：在题干中有离子浓度的关系出现时，就是应用电荷守恒关系解题的信号了。如果应用得当，那么保你解题既准确、又快速！体验过程：列出溶液中的电荷守恒关系式（三步走战略）。第一步：分析溶液，判断是否有电离或水解反应而产生的新的离子。在盐酸和氨水混合液中，NH4+发生水解
5、反应： +4232NHOHA发生电离反应：32A -4可以看出，虽然发生了水解和电离反应，但溶液中没有新的离子生成。第二步：摆出溶液中存在的所有阳离子和阴离子。混合溶液中的阳离子为： 、+4阴离子为：Cl -、OH -第三步：根据，根据电荷守恒列等式。依电荷守恒有下列关系： c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-).题中给出已知条件：c(NH4+)=c(Cl-)所以 c(H +)=c(OH-)故溶液显中性。答案：C。怎么样，电荷守恒关系式真是个不错的“法宝”吧？我们要努力做到的,就是能够恰当并熟练应用这个“法宝”，为我所用。下面我们再来看一道高考题。体验 3欲使 0.1mol/L
6、 的 NaHCO3 溶液中 c(H+)、c(CO 32)、c(HCO 3)都减少，其方法是（ ） A、通入二氧化碳气体 B、加入氢氧化钠固体C、通入氯化氢气体 D、加入饱和石灰水溶液体验思路：题干中的已知条件形式再次以离子的浓度形式给出。那么我们根据这个信号，来试一下“电荷守恒关系”是否灵验。体验过程：根据“三步走战略” ，列出在 NaHCO3 溶液中的电荷守恒关系：+-2-3c(H)Nac(O)HC)c(O)根据题干要求，若使溶液中 c(H+)、c(CO 32)、c(HCO 3)都减少，那么就要看选项中的操作是否能在维持溶液中的电荷守恒关系的基础上，满足浓度减少的条件了。A：向溶液中通入 C
7、O2 气体，溶液中 c(HCO3)增大，排除。B：向溶液中加入 NaOH 固体，溶液中 c( )、c( )、c( )浓度均增Na-OH2-3C大，排除。C：向溶液中通入 HCl 气体，溶液中 c(H+)增大，排除。D：向溶液中加入饱和 Ca(OH)2 溶液，随着 Ca(OH)2 逐渐增加，溶液中依次发生反应：2333a(OH)NaOCH=+Ca(OH)2 消耗溶液中的 H+和 HCO3，Ca 2+又和反应生成的 CO32-生成沉淀，故溶液中 c(H+)、c(CO 32)、 c(HCO3)都减少。答案 D 正确。答案：D。以上三道体验题都或多或少地应用了电荷守恒关系进行解题。其实，电荷守恒关系真
8、正用处是体现在比较溶液中离子浓度的大小关系时。不信？我们现在就来实践一下！实践 1常温下将稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合，不可能出现的结果是ApH 7，且 c(OH) c(Na+) c(H+) c(CH3COO)BpH 7，且 c(Na+) + c(H+) = c(OH) + c(CH3COO)CpH 7，且 c(CH3COO) c(H +) c(Na+) c(OH)DpH 7，且 c(CH3COO) c(Na+) c(H+) = c(OH)指点迷津：选项中出现的如此多的离子浓度关系，这是多么明显的提示！遇到这种情况，大家要毫不犹豫地使用电荷守恒关系，包你做题又快又准！实践略
9、解：根据“三步走战略” ，列出稀 NaOH 溶液与稀 CH3COOH 溶液混合后溶液中的电荷守恒关系：+-3c(Na)H=c(CO)+c(H然后以这个守恒关系为标准依次分析选项。A：pH 7，则溶液中 c(OH) c(H+)根据电荷守恒等式有 c(Na+) c(CH 3COO)。而 OH-会与 CH3COOH 反应，使 c(OH)浓度降低，则有 c(Na+) c(OH )，使得 c(CH3COO) c(H+)。四种离子浓度大小关系排队：c(Na+) c(OH ) c(CH3COO) c(H+)答案 A 错。：B 即为电荷守恒关系式，不论 pH 如何变该等式总是成立的。所以答案B 不选。C：pH
10、 7，则溶液中 c(H+)c (OH)根据电荷守恒等式 c(CH3COO) c(Na +)而 c(Na+)和 c(H+)的关系无法确定，但这种情况有可能存在。D：pH 7，则溶液中 c(H+) = c(OH)根据电荷守恒关系 c(CH3COO) =c(Na+)溶液中四种离子浓度大小排队为c(CH3COO) =c(Na+)c(H +) = c(OH)答案 D 错误。答案：AD。怎么样，是否已经体会到了电荷守恒关系的妙用呢？我们再来看一道题。实践 2已知某温度 01moLL 的 NaHB 强电解质溶液中 c(H+)c(OH-)，则下列关系式一定正确是 （ ）(A) +2-c(Na)H=cB+()c
11、OH-（(B)c(Na+)=0 1 moLLc(B 2-)(C)c(H+)c(OH-)=110-14(D)溶液的 pH=1指点迷津：在盐类的水解这一部分，大家最怕的也许就是像 HB-这种即存在水解又存在电离的微粒了，稍微一绕就会让人发晕。现在有了电荷守恒关系，就不用怕了。只要把溶液中存在的离子全都列入到电荷守恒关系式中，离子浓度间的关系便一目了然了！实践略解：题目中给出 NaHB 为强电解质，那么在溶液中必然存在完全电离：+-NaHB=HB-能够继续电离生成 B2-： -+2-HA接下来摆出溶液中电荷守恒关系 +-c(Na)=c(B)cOH-（然后就可以根据电荷守恒依次分析选项了。A：这个选项
12、就是溶液中的电荷守恒关系了，自然正确！B：题目已知 NaHB 为强电解质，那么必然 = ，B 正+(Na)0.1mol/L确。C：有的同学一看这个选项就高兴了：这不是溶液中水的离子积常数吗？肯定正确喽！可是你再仔细看，题目中说的是“某温度” ，要知道水的离子积常数可是随着温度变化的。一定要注意这些小细节啊！C 错误。D：说 NaHB 为强电解质，那么也只是 完全电离而已，溶液+-aHB=中的 H+浓度是不一定可能达到 0.1mol/L 的，除非 NB 能够完全电离，所以溶液 pH=1 这个说法也是没有来头的了。答案：AB。实践 325时，pH=7 的(NH 4)2SO4 与 NH3H2O 混合
13、溶液中 c（NH 4+）与 c（SO 42-）之比A、2：1 B、大于 2：1 C、小于 2：1 D、无法确定指点迷津：现在，面对题目中给出的溶液中离子浓度的关系，你应该已经有了使用电荷守恒来打开思路的“本能意识”了！实践略解：(NH 4)2SO4 与 NH3H2O 的混合溶液中存在电荷守恒关系：+4 4c(NH(c(S)若 pH=7，那么溶液中 c()则 = ,那么答案也就揭晓了。4N24S有了这个等式，如果给出 pH 大于 7 或小于 7 的情况，也是非常简单的！答案：A。相关习题1、在一种一元碱 ROH 的溶液中，加入一种一元 HA,当反应后溶液呈中性时下列判断中一定正确的是A. 加入的
14、一元酸过量 B. 生成的盐不能水解C.加入的酸和碱的物质的量相等 D.反应后溶液中 c(A-) = c(R )2、常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液 pH=7，则此溶液中（ ）A )(NacHCOcB )C D无法确定 与 的关系()(3、一种一元强酸 HA 溶液中加入一种碱 MOH 反应后，溶液呈中性，下列判断正确的是 A加入的碱过量 B混合前酸与碱中溶质的物质的量相等C生成的盐不发生水解 D反应后溶液中 A 、M 物质的量浓度相等4、为了使 NH4Cl 溶液中，c(NH 4+)与 c(Cl-)的比为 1：1 可以向溶液中加入下列物质A、HCl 溶液 B、NH 3H2O C 、KOH D、H 2SO4习题答案：1、D 2、C 3、D 4、BD
