巧解盐类水解中的守恒关系
2014-07-11 22:32高飞
新课程·中旬 2014年4期
高飞
摘 要：电解质溶液中的三大守恒关系是近年高考的重要题型之一，也是让学生最头疼的题型之一，想办法避开两平衡，从守恒上来理解可以大大简化该类题型的难度，让学生做起来又快又准。
关键词：盐类水解；电荷守恒；物料守恒；质子守恒
电解质溶液中有关微粒浓度的判断是近年高考的重要题型之一。很多老师讲解时是依据电离平衡和水解平衡方程式，本来学生这块理解起来就难，两大平衡揉到一块，又加上定量关系，难上加难，我这里有个简单的方法可以避开有关的平衡方程式，只
从守恒上来理解，从而快速准确地解答此类题型。首先需要明确两个观念：
一、溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在
以H2CO3的电离为例，H2CO3？葑H++HCO3_，HCO3_？葑H++CO32-，
溶液中初始时存在的不管是H2CO3、HCO3_还是CO32，因为平衡的移动，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32_均会出现。
二、考虑一种平衡，就只考虑这种平衡关系，不要掺杂其他平衡，否则会造成混乱
我们以Na2CO3溶液为例来详解三种守恒关系。
1.电荷守恒：因为溶液呈电中性，所以正电荷总浓度等于负电荷总浓度。
第一步，把溶液中的带电微粒（即离子）要找全。注意：（1）溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在。（2）任何水溶液中均存在水的电离，所以均存在H+和OH_。Na2CO3溶液中的阳离子有：Na+、H+，阴离子有：CO32_、HCO3_、OH_。
第二步，写出守恒关系。注意：离子的浓度未必等于电荷的浓度，一个CO32_离子带两个电荷，所以电荷浓度是离子浓度的2倍，即CO32_所带电荷浓度为2c（CO32_）。
所以电荷守恒式为：2c（CO32_）+c（HCO3_）+c（OH_）=c（Na+）+c（H+）。
2.物料守恒：溶液中投入的物料即溶质，物料守恒就是溶质的阴阳离子的守恒关系。
第一步，先考虑Na2CO3进溶液之前，c（Na+）=2c（CO32_）。
第二步，再考虑进溶液之后，原来的CO32_变成了现在的H2CO3、HCO3_、CO32_。根据碳原子守恒，原来的c（CO32_）等于现在的c（H2CO3）、c（HCO3_）、c（CO32_）之和。
所以物料守恒式为：c（Na+）=2[c（CO32_）+c（HCO3_）+c（HCO3_）]。
3.质子守恒：质子即H+，H+来自于水的电离，所以质子守恒，即水的电离守恒。
第一步，先考虑水的电离不受任何影响时，H2O？葑H++OH_，c（H+）=c（OH_）。
第二步，再考虑弱离子CO32_的存在对H+和
OH_造成的影响。一种弱的形式CO32_出现，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32-都会出现。H2CO3和HCO3_是结合H+形成的，CO32_+H+→HCO3_，CO32-+2H+→H2CO3。所以原来H+的存在形式现在有三种：H+、HCO3-、H2CO3。要注意现在的一个HCO3_是由原来的一个H+变成的，而现在的一个H2CO3是由原来的2个H+变成的。所以原来的c（H+）等于现在的c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）。
所以质子守恒式为：c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）=c（OH_）。
会书写了，那么如何识别选择题选项中的守恒式是要书写哪种守恒，这就要关注每种守恒的本质特征。电荷守恒是书写正负电荷之间关系，所以必定等号一边全是阴离子，另一边全是阳离子。物料守恒是书写溶质的阴阳离子之间的关系，所以必定等号一边是溶质阳离子的存在形式，另一边是阴离子的存在形式。质子守恒是要书写水电离生成的H+和OH_之间的关系，所以必定一边是H+的存在形式，另一边是OH_的存在形式。
（作者单位 河北省石家庄市藁城第九中学）
编辑 郭晓云endprint
摘 要：电解质溶液中的三大守恒关系是近年高考的重要题型之一，也是让学生最头疼的题型之一，想办法避开两平衡，从守恒上来理解可以大大简化该类题型的难度，让学生做起来又快又准。
关键词：盐类水解；电荷守恒；物料守恒；质子守恒
电解质溶液中有关微粒浓度的判断是近年高考的重要题型之一。很多老师讲解时是依据电离平衡和水解平衡方程式，本来学生这块理解起来就难，两大平衡揉到一块，又加上定量关系，难上加难，我这里有个简单的方法可以避开有关的平衡方程式，只
从守恒上来理解，从而快速准确地解答此类题型。首先需要明确两个观念：
一、溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在
以H2CO3的电离为例，H2CO3？葑H++HCO3_，HCO3_？葑H++CO32-，
溶液中初始时存在的不管是H2CO3、HCO3_还是CO32，因为平衡的移动，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32_均会出现。
二、考虑一种平衡，就只考虑这种平衡关系，不要掺杂其他平衡，否则会造成混乱
我们以Na2CO3溶液为例来详解三种守恒关系。
1.电荷守恒：因为溶液呈电中性，所以正电荷总浓度等于负电荷总浓度。
第一步，把溶液中的带电微粒（即离子）要找全。注意：（1）溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在。（2）任何水溶液中均存在水的电离，所以均存在H+和OH_。Na2CO3溶液中的阳离子有：Na+、H+，阴离子有：CO32_、HCO3_、OH_。
第二步，写出守恒关系。注意：离子的浓度未必等于电荷的浓度，一个CO32_离子带两个电荷，所以电荷浓度是离子浓度的2倍，即CO32_所带电荷浓度为2c（CO32_）。
所以电荷守恒式为：2c（CO32_）+c（HCO3_）+c（OH_）=c（Na+）+c（H+）。
2.物料守恒：溶液中投入的物料即溶质，物料守恒就是溶质的阴阳离子的守恒关系。
第一步，先考虑Na2CO3进溶液之前，c（Na+）=2c（CO32_）。
第二步，再考虑进溶液之后，原来的CO32_变成了现在的H2CO3、HCO3_、CO32_。根据碳原子守恒，原来的c（CO32_）等于现在的c（H2CO3）、c（HCO3_）、c（CO32_）之和。
所以物料守恒式为：c（Na+）=2[c（CO32_）+c（HCO3_）+c（HCO3_）]。
3.质子守恒：质子即H+，H+来自于水的电离，所以质子守恒，即水的电离守恒。
第一步，先考虑水的电离不受任何影响时，H2O？葑H++OH_，c（H+）=c（OH_）。
第二步，再考虑弱离子CO32_的存在对H+和
OH_造成的影响。一种弱的形式CO32_出现，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32-都会出现。H2CO3和HCO3_是结合H+形成的，CO32_+H+→HCO3_，CO32-+2H+→H2CO3。所以原来H+的存在形式现在有三种：H+、HCO3-、H2CO3。要注意现在的一个HCO3_是由原来的一个H+变成的，而现在的一个H2CO3是由原来的2个H+变成的。所以原来的c（H+）等于现在的c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）。
所以质子守恒式为：c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）=c（OH_）。
会书写了，那么如何识别选择题选项中的守恒式是要书写哪种守恒，这就要关注每种守恒的本质特征。电荷守恒是书写正负电荷之间关系，所以必定等号一边全是阴离子，另一边全是阳离子。物料守恒是书写溶质的阴阳离子之间的关系，所以必定等号一边是溶质阳离子的存在形式，另一边是阴离子的存在形式。质子守恒是要书写水电离生成的H+和OH_之间的关系，所以必定一边是H+的存在形式，另一边是OH_的存在形式。
（作者单位 河北省石家庄市藁城第九中学）
编辑 郭晓云endprint
摘 要：电解质溶液中的三大守恒关系是近年高考的重要题型之一，也是让学生最头疼的题型之一，想办法避开两平衡，从守恒上来理解可以大大简化该类题型的难度，让学生做起来又快又准。
关键词：盐类水解；电荷守恒；物料守恒；质子守恒
电解质溶液中有关微粒浓度的判断是近年高考的重要题型之一。很多老师讲解时是依据电离平衡和水解平衡方程式，本来学生这块理解起来就难，两大平衡揉到一块，又加上定量关系，难上加难，我这里有个简单的方法可以避开有关的平衡方程式，只
从守恒上来理解，从而快速准确地解答此类题型。首先需要明确两个观念：
一、溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在
以H2CO3的电离为例，H2CO3？葑H++HCO3_，HCO3_？葑H++CO32-，
溶液中初始时存在的不管是H2CO3、HCO3_还是CO32，因为平衡的移动，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32_均会出现。
二、考虑一种平衡，就只考虑这种平衡关系，不要掺杂其他平衡，否则会造成混乱
我们以Na2CO3溶液为例来详解三种守恒关系。
1.电荷守恒：因为溶液呈电中性，所以正电荷总浓度等于负电荷总浓度。
第一步，把溶液中的带电微粒（即离子）要找全。注意：（1）溶液中一种弱的形式出现，各种弱的形式都会存在。（2）任何水溶液中均存在水的电离，所以均存在H+和OH_。Na2CO3溶液中的阳离子有：Na+、H+，阴离子有：CO32_、HCO3_、OH_。
第二步，写出守恒关系。注意：离子的浓度未必等于电荷的浓度，一个CO32_离子带两个电荷，所以电荷浓度是离子浓度的2倍，即CO32_所带电荷浓度为2c（CO32_）。
所以电荷守恒式为：2c（CO32_）+c（HCO3_）+c（OH_）=c（Na+）+c（H+）。
2.物料守恒：溶液中投入的物料即溶质，物料守恒就是溶质的阴阳离子的守恒关系。
第一步，先考虑Na2CO3进溶液之前，c（Na+）=2c（CO32_）。
第二步，再考虑进溶液之后，原来的CO32_变成了现在的H2CO3、HCO3_、CO32_。根据碳原子守恒，原来的c（CO32_）等于现在的c（H2CO3）、c（HCO3_）、c（CO32_）之和。
所以物料守恒式为：c（Na+）=2[c（CO32_）+c（HCO3_）+c（HCO3_）]。
3.质子守恒：质子即H+，H+来自于水的电离，所以质子守恒，即水的电离守恒。
第一步，先考虑水的电离不受任何影响时，H2O？葑H++OH_，c（H+）=c（OH_）。
第二步，再考虑弱离子CO32_的存在对H+和
OH_造成的影响。一种弱的形式CO32_出现，各种弱的形式H2CO3、HCO3_、CO32-都会出现。H2CO3和HCO3_是结合H+形成的，CO32_+H+→HCO3_，CO32-+2H+→H2CO3。所以原来H+的存在形式现在有三种：H+、HCO3-、H2CO3。要注意现在的一个HCO3_是由原来的一个H+变成的，而现在的一个H2CO3是由原来的2个H+变成的。所以原来的c（H+）等于现在的c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）。
所以质子守恒式为：c（H+）+c（HCO3_）+2c（H2CO3）=c（OH_）。
会书写了，那么如何识别选择题选项中的守恒式是要书写哪种守恒，这就要关注每种守恒的本质特征。电荷守恒是书写正负电荷之间关系，所以必定等号一边全是阴离子，另一边全是阳离子。物料守恒是书写溶质的阴阳离子之间的关系，所以必定等号一边是溶质阳离子的存在形式，另一边是阴离子的存在形式。质子守恒是要书写水电离生成的H+和OH_之间的关系，所以必定一边是H+的存在形式，另一边是OH_的存在形式。
（作者单位 河北省石家庄市藁城第九中学）
编辑 郭晓云endprint
