盐类水解中的三个守恒定律

(整期优先)网络出版时间:2012-12-22
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盐类水解中的三个守恒定律

国逸云

河南省安阳市汤阴一中国逸云

盐类水解这部分知识点在高考中占有很大比重,而离子浓度大小的比较则是重点。现将比较离子浓度大小涉及的三个守恒定律分析一下,并将自己在教学中总结的三个守恒定律的使用技巧介绍一下。

1.电荷守恒

在电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带电荷总数一定等于阳离子所带电荷总数,即电荷守恒。表达式为:n(总正电荷)=n(总负电荷)。在同一溶液中,溶液体积是一定值,故通常用浓度表示电荷守恒的表达式,即c(总正)=c(总负)。

在一个给定的溶液中,首先要准确判断离子的种类,然后在书写电荷守恒式时要特别注意离子浓度前面的系数。教学时我是让学生记住一句顺口溜“化合价的绝对值变自身系数”。即表示哪个离子的浓度时,该离子所带电荷数的绝对值就是该离子浓度前的系数。

例如,在NaHCO3溶液中,存在的离子有:Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-。必然存在关系式:

c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)

2.物料守恒

在电解质溶液中,由于某些离子能够水解或者电离,使溶液中离子种类增多,但是某些关键性的原子总是守恒的。

例如,在K2S溶液中,S元素在溶液中以S2-、HS-、H2S三种微粒存在,但是S元素的数目却是不变的。所以K、S元素有以下关系式:

c(K+)=2〔c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)〕

3.质子守恒

在任何水溶液中,都有水的电离,由水的电离方程式可知水电离出的OH-和H+的数目是相等,但在溶液里会有一部分H+或者OH-以弱电解质形式隐藏起来,所以首先要判断出溶液中存在的微粒。

例如,在KHS溶液中存在的微粒有:H+、OH-、S2-、HS-、H2S、K+。

因为水电离的c(H+)=c(OH-),所以有关系式:c(H+)-c(S2-)=c(OH-)-c(H2S)

变形后为:c(OH-)=c(H+)+c(H2S)-c(S2-)

质子守恒也可以由电荷守恒和物料守恒相互加减变形而得到。

例如,在KHS溶液中存在的微粒有:H+、OH-、S2-、HS-、H2S、K+。

由电荷守恒得关系式:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)…①

由物料守恒得关系式:c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)…②

用①减去②变形可以得到:c(OH-)=c(H+)+c(H2S)-c(S2-)