溶液三大守恒定律

物料守恒 物料守恒和电荷守恒，质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。 物料守恒

即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。 也就是元素守恒，变化前后某种元素的原子个数守恒。

例：0.1mol/L的NaOH溶液0.2L，通入标准状况下448mL H2S气体，所得溶液离子浓度大小关系正确的是 （D）

A．[Na+]＞[HS－]＞[OH－]＞[H2S]＞[S2－]＞[H+] B．[Na+]+[H+]=[HS－]＋[S2－]＋[OH－] C．[Na+]＝[H2S]＋[HS－]＋[S2-]＋[OH－] D．[S2－]＋[OH－]＝[H+]＋[H2S]

〖分析〗对于溶液中微粒浓度（或数目）的比较，要遵循两条原则：一是电荷守恒，即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数；二是物料守恒，即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。

上述溶液实际上是含0.02mol NaHS的溶液。根据上面的规律：

电荷守恒：溶液中阳离子有Na+ 、H+，阴离子有HS－、S2－、OH－。 [Na+]+[H+]=[HS－]＋2[S2－]＋[OH－] …………………①

物料守恒：HS－由于水解和电离，其存在形式为HS－、S2－、H2S。 S=[S2-]＋[HS－]＋[H2S]

而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]＋[HS－]＋[H2S] …………② ②代入①中，得[S2－]＋[OH－]＝[H+]＋[H2S] …………………③

另在溶液中，H+ 、OH－都由H2O电离而来（仅对20摄氏度时 pH=7的溶液），故H+ 、OH－二者的总量应相等，而H+由于HS－水解的原因存在形式为H+、H2S，OH－由于HS－电离的原因存在形式为OH－、S2－。同样可得到③。 综上所述，答案选D 物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。

电荷守恒和物料守恒，质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。 1. 化合物中元素正负化合价代数和为零 2.指溶液必须保持电中性，即溶液中所有阳离子所带的电荷数等于所有阴离子所带的电荷数 3.除六大强酸，四大强碱外都水解，多元弱酸部分水解。产物中有分步水解时产物。参见例题Ⅳ 4.这个离子所带的电荷数是多少，离子前写几。例如：Na2CO3： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-) 因为碳酸根为带两个单位的负电荷，所以碳酸根前有一个2。 例如:在 0.1mol/L NaHCO3溶液中 Ⅰ.CH3COONa： c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-) Ⅱ.Na2CO3： c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO3 2-) Ⅲ.NaHCO3： c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) Ⅳ.Na3PO4： c(Na+)+c(H+)=3c(PO4 3-)+2c(HPO4 2-)+c(H2PO4-)+c(OH-)

所谓电荷守恒是指溶液中所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。 1． 正确分析溶液中存在的阴阳离子是书写电荷守恒式的关键，需要结合电解质电离及盐类的水解知识，尤其是对多级电离或多级水解，不能有所遗漏。如Na2CO3溶液中存在如下电离和水解平衡：Na2CO3 ==2 Na+ +CO32-；CO32-+ H2O HCO3-+OH-；HCO3— +H2O H2CO3 +OH—；H2O H ++OH— 。所以溶液中阳离子有：Na+、H +，阴离子有：CO32—、 HCO3—、OH—。 2． 结合阴阳离子的数目及其所带的电荷可以写出： N(Na+) +N(H +) = 2N(CO32—) + N( HCO3—) + N(OH—) 3．将上式两边同时除以NA得：n(Na+) +n(H +) = 2n(CO32—) + n( HCO3—) + n(OH—)；再同时除以溶液体积V得：C(Na+) +C(H +) = 2C(CO32—) + C( HCO3—) + C(OH—)，这就是Na2CO3溶液的电荷守恒式。电荷守恒式

即溶液中所有阳离子的物质的量浓度与其所带电荷乘积之和等于所有阴离子的物质的量浓度与其所带电荷的绝对值乘积之和。 化合物电荷

⒈ 化合物中元素正负化合价代数和为零 溶液电荷

⒉ 溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数 例：NaHCO3 溶液中 C(H+)+C(Na+)=C(HCO3-)+2C(CO32-)+C(OH-) 这个式子叫电荷守恒 质子守恒：即溶液中基准物得质子数等于失质子数，也可以由物料守恒和电荷守恒关系联立得到。它和物料守恒、电荷守恒同为溶液中的三大守恒关系。 列出溶液中的质子守恒关系式一般的步骤：

1盯基准物 利用电离和水解得得质子产物和失质子产物 2看基准物、得质子产物和失质子产物相差的质子数 3列质子守恒关系式 得质子数=失质子数 4 用物料守恒和电荷守恒验证

质子守恒的主要题型： 1单一的酸溶液

例：H3PO4溶液中： 基准物：H2O H3PO4 得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+

失质子产物：H2PO4- （相差1个质子） HPO42-（相差2个质子） PO43-（相差3个质子）OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为：c(H+) = c(H2PO4-) + 2c(HPO42-) + 3c(PO43-) + c(OH-) 2单一的碱溶液

例：NH3·H2O溶液中： 基准物：H2O NH3·H2O

得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ NH4+ （相差1个质子） 失质子产物：OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为：c(H+) + c(NH4+) = c(OH-)

不难看出单一的酸溶液或者碱溶液的质子守恒其实就是电荷守恒。 混合酸的溶液或者混合碱溶液亦然！ 3单一的正盐溶液

例(1)：Na2CO3溶液 基准物：H2O CO32-

得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ HCO3-（相差1个质子）H2CO3（相差2个质子） 失质子产物：OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为： c(H+) + c(HCO3-) + 2c(H2CO3) = c(OH-) 例(2)：NH4Cl 溶液 基准物：H2O NH4+ 得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+

失质子产物：NH3·H2O（相差1个质子） OH- (相差1个质子) 质子守恒关系式为 c(H+) = c(NH3·H2O) + c(OH-)

例(3)：(NH4)3PO4溶液 基准物：H2O NH4+ PO43-

得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ HPO42-（相差1个质子） H2PO4- （相差2个质子） H3PO4（相差3个质子）

失质子产物：NH3·H2O（相差1个质子） OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为 c(H+) + c(HPO42-) + 2c(H2PO4-) + 3c(H3PO4) = c(NH3·H2O) + c(OH-) 4 单一的酸式盐溶液

例(1)：NaH2PO4溶液 基准物：H2O H2PO4-

得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ H3PO4（相差1个质子）

失质子产物：HPO42-（相差1个质子）PO43-（相差2个质子）OH- (相差1个质子) 质子守恒关系式为 c(H+) + c(H3PO4) = c(HPO42-) + 2c(PO43-) + c(OH-)

例(2)：NH4HCO3溶液 基准物：H2O NH4+ HCO3- 得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ H2CO3（相差1个质子） 失质子产物：NH3·H2O（相差1个质子）CO32- （相差1个质子） OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为 c(H+)+ c(H2CO3) = c(NH3·H2O) + c(CO32-) + c(OH-) 例(3)：(NH4)2HPO4溶液 基准物：H2O NH4+ HPO42- 得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ H2PO4- （相差1个质子） H3PO4 （相差2个质子）

失质子产物：NH3·H2O（相差1个质子） PO43- （相差1个质子） OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为 c(H+) + c(H2PO4-) + 2c(H3PO4) = c(NH3·H2O) + c(PO43-) + c(OH-) 5多种盐的混合溶液

例：CH3COONa与NaF的混合液 基准物：H2O CH3COO- F-

得质子产物：H3O+（相差1个质子）即H+ CH3COOH（相差1个质子） HF（相差1个质子）

失质子产物：OH- (相差1个质子)

质子守恒关系式为 c(H+) + c(CH3COOH) + c(HF) = c(OH-)

6酸碱反应后的混合溶液：此类型混合溶液，应运用物料守恒和电荷守恒联立消去强酸或强碱离子后得到质子守恒变式。质子守恒关系式特殊。

例(1)：同浓度同体积的CH3COONa与CH3COOH混合液 物料守恒：c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) = 2c(Na+) 电荷守恒：c(Na+)+c(H+) =c(CH3COO-) +c(OH-)即2c(Na+) +2c(H+)=2c(CH3COO-)+ 2c(OH-) 质子守恒关系式为：2c(H+) + c(CH3COOH) = c(CH3COO-) + 2c(OH-) 例(2)：同浓度同体积的CH3COONa与NaOH混合液 物料守恒：2[ c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) ]= c(Na+) 电荷守恒：c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)

质子守恒关系式为：c(H+) + 2c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = c(OH-) 例(3)：同浓度同体积的NH4Cl与NH3·H2O混合液 物料守恒： c(NH4+)+ c(NH3·H2O) =2 c(Cl-)

电荷守恒： c(NH4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)即2c(NH4+) +2 c(H+) = 2c(Cl-) + 2c(OH-) 质子守恒关系式为：2c(H+) +c(NH4+) = c(NH3·H2O) + 2c(OH-) 例(4)：同浓度同体积的NH4Cl与HCl混合液 物料守恒：2[ c(NH4+)+ c(NH3·H2O) ]= c(Cl-) 电荷守恒： c(NH4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)

质子守恒关系式为：c(H+) = c(NH4+) + 2c(NH3·H2O) + c(OH-)