溶液中的质子守恒
2019-10-23张灵燕
张灵燕
(河北省南宫中学 051800)
电解质溶液中离子浓度的大小比较是高中化学教学和高考的重要内容.而比较离子浓度大小的主要理论依据是电荷守恒、物料守恒、质子守恒.其中前两个守恒比较简单,学生比较容易掌握,而质子守恒相对来说比较难于理解,学生较难掌握,是教学的难点.笔者根据多年的教学经验,总结了一个快速书写质子守恒的方法,希望能给广大教师和学生带来帮助.
质子守恒也就是H+守恒,本书写方法的基本原理是电解质溶液中得到的H+的总数和失去的H+的总数相等.既然溶液中H+有得有失,那么在确定H+守恒时就要选择适当的粒子作为标准物质.一般选择H2O和溶质中能电离出H+或结合H+的粒子作为标准物质,找出得H+、失H+的产物,然后根据得到的H+的总数和失去的H+的总数相等的数量关系写出质子守恒的关系式.具体书写步骤如下:
第一步:定标准物质(能得或失氢离子的物质), 然后利用电离和水解得到得H+产物和失H+产物.
第二步:弄清标准物质与得H+产物和失H+产物相差的H+数.例如,H2O得到一个H+产物是H3O+也就是常说的H+,H2O失去一个H+产物是OH-.
第三步: 列出质子守恒关系式 得H+数=失H+数.
第四步:用物料守恒和电荷守恒加以验证.
质子守恒的主要题型:
1.单一酸溶液
例1CH3COOH溶液
分析标准物 H2O CH3COOH
质子守恒关系式:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
例2H2SO3溶液
分析标准物H2O H2SO3
质子守恒关系式:
2. 单一碱溶液
3. 单一盐溶液
(1)正盐溶液
例3CH3COONa溶液
标准物H2O CH3COO-
质子守恒关系式:
例4Na2CO3溶液
质子守恒关系式:
例5NH4Cl溶液
标准物H2O
H2O失H+产生的OH-一部分以OH-的形式存在于溶液中,一部分与NH4+结合生成NH3·H2O
质子守恒关系式:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
(2)酸式盐溶液
质子守恒关系式:
4. 混合溶液
将两种单一溶液的质子守恒乘以各自的倍数关系再相加即得混合溶液的质子守恒
例7同浓度同体积的CH3COONa与CH3COOH混合液CH3COONa溶液中质子守恒关系式:
c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-) ①
CH3COOH溶液中质子守恒关系式:
c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) ②
①+②即得混合溶液中质子守恒关系式
2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-) +c(CH3COO-)
0.1 mol/L CH3COONa与0.2 mol/L CH3COOH等体积混合,用例7中①式加2×②即得混合溶液中质子守恒关系式
3c(H+)+c(CH3COOH)=3c(OH-)+2c(CH3COO-)