溶液中的質(zhì)子守恒

張靈燕

(河北省南宮中學(xué) 051800)

電解質(zhì)溶液中離子濃度的大小比較是高中化學(xué)教學(xué)和高考的重要內(nèi)容.而比較離子濃度大小的主要理論依據(jù)是電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒.其中前兩個(gè)守恒比較簡(jiǎn)單，學(xué)生比較容易掌握，而質(zhì)子守恒相對(duì)來(lái)說(shuō)比較難于理解，學(xué)生較難掌握，是教學(xué)的難點(diǎn).筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了一個(gè)快速書寫質(zhì)子守恒的方法，希望能給廣大教師和學(xué)生帶來(lái)幫助.

質(zhì)子守恒也就是H+守恒，本書寫方法的基本原理是電解質(zhì)溶液中得到的H+的總數(shù)和失去的H+的總數(shù)相等.既然溶液中H+有得有失，那么在確定H+守恒時(shí)就要選擇適當(dāng)?shù)牧Ｗ幼鳛闃?biāo)準(zhǔn)物質(zhì).一般選擇H2O和溶質(zhì)中能電離出H+或結(jié)合H+的粒子作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，找出得H+、失H+的產(chǎn)物，然后根據(jù)得到的H+的總數(shù)和失去的H+的總數(shù)相等的數(shù)量關(guān)系寫出質(zhì)子守恒的關(guān)系式.具體書寫步驟如下：

第一步：定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(能得或失氫離子的物質(zhì))， 然后利用電離和水解得到得H+產(chǎn)物和失H+產(chǎn)物.

第二步：弄清標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與得H+產(chǎn)物和失H+產(chǎn)物相差的H+數(shù).例如，H2O得到一個(gè)H+產(chǎn)物是H3O+也就是常說(shuō)的H+，H2O失去一個(gè)H+產(chǎn)物是OH-.

第三步： 列出質(zhì)子守恒關(guān)系式 得H+數(shù)=失H+數(shù).

第四步：用物料守恒和電荷守恒加以驗(yàn)證.

質(zhì)子守恒的主要題型：

1.單一酸溶液

例1CH3COOH溶液

分析標(biāo)準(zhǔn)物 H2O CH3COOH

質(zhì)子守恒關(guān)系式：c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)

例2H2SO3溶液

分析標(biāo)準(zhǔn)物H2O H2SO3

質(zhì)子守恒關(guān)系式：

2. 單一堿溶液

3. 單一鹽溶液

(1)正鹽溶液

例3CH3COONa溶液

標(biāo)準(zhǔn)物H2O CH3COO-

質(zhì)子守恒關(guān)系式：

例4Na2CO3溶液

質(zhì)子守恒關(guān)系式：

例5NH4Cl溶液

標(biāo)準(zhǔn)物H2O

H2O失H+產(chǎn)生的OH-一部分以O(shè)H-的形式存在于溶液中，一部分與NH4+結(jié)合生成NH3·H2O

質(zhì)子守恒關(guān)系式：c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)

(2)酸式鹽溶液

質(zhì)子守恒關(guān)系式：

4. 混合溶液

將兩種單一溶液的質(zhì)子守恒乘以各自的倍數(shù)關(guān)系再相加即得混合溶液的質(zhì)子守恒

例7同濃度同體積的CH3COONa與CH3COOH混合液CH3COONa溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系式：

c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-) ①

CH3COOH溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系式：

c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-) ②

①+②即得混合溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系式

2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-) +c(CH3COO-)

0.1 mol/L CH3COONa與0.2 mol/L CH3COOH等體積混合,用例7中①式加2×②即得混合溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系式

3c(H+)+c(CH3COOH)=3c(OH-)+2c(CH3COO-)