内容正文:
专题02 三大守恒(图像基础2)-2024年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习
(原卷版)
三大守恒应用秒杀思想
Ⅰ:电荷守恒:
电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等
模型:
第一步:写出物质在溶液中所有的电离与水解过程
第二步:分析溶液中所有的阴、阳离子
第三步:等号左边写出溶液中所有阳离子,等号右边写出溶液中所有的阴离子
第四步:书写系数,阴阳离子所带的电荷数即为对应物质前的系数
⑴以Na2S溶液为例
①写出Na2S溶液中电离和水解过程
Na2S===2Na++S2-
S2-+H2OHS-+OH-
HS-+H2OH2S+OH-
H2OH++OH-
②分析溶液中所有的阴、阳离子
Na+、H+、S2-、HS-、OH-
③阴、阳离子左右分配建立关系式
___×c(Na+)+___×c(H+)=____×c(S2-)+____×c(HS-)+_____×c(OH-)
④阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式
1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(S2-)+1×c(HS-)+1×c(OH-)
整理得:c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
⑵Na2CO3和KCl混合液
c(Na+)+c(K+)+c(H+)=×c(Cl-)+c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
Ⅱ:物料守恒(也叫原子守恒):
在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,变成了其它离子或分子,使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种核心元素的原子的数目发生变化,其质量在反应前后是守恒的,始终遵循原子守恒
模型步骤
第一步:分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)
第二步:找出特征元素在水溶液中的所有存在形式
第三步:根据定量关系建立等式
⑴以Na2S溶液为例
第一步:分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)
,即n(Na+)=2n(S2-)
第二步:找出特征元素在水溶液中的所有存在形式
Na只有一种形式Na+ S2-在水中部分会水解成HS-、H2S,共三种含硫元素的存在形式
第三步:根据定量关系建立等式
c(Na+)=2{c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)}=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)
⑵缓冲液1:1(滴定半反应或倍反应)
CH3COONa: CH3COOH=1:1
2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
⑶同源混合
NaHCO3:Na2CO3=1:1
2c(Na+)=3×{c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)}
⑷无关混合(任意比)各写各的随后物料相加
CH3COONa和K2CO3混合
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)
c(K+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
相加:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(K+)=c(Na+)+2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)
Ⅲ:质子守恒
质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在
通式: OH-+电离/水解= H++水解/电离
①弱酸式盐 OH-+电离= H++水解
则:c(OH-)+c(HPO42-)+2×c(PO43-)=c(H+)+c(H3PO4)
②弱碱盐:OH-+水解= H++电离
NH4Cl溶液:c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)
③缓冲液:只比例,相加不约项
CH3COOH:CH3COONa=1:2混合
CH3COOH质子守恒: c(OH-)+c(CH3COO-)= c(H+) →OH-+电离= H+
CH3COONa质子守恒:c(OH-)= c(H+) +c(CH3COOH)→OH-= H++水解
只比例,相加不约项
2×c(CH3COOH)+3×c(H+)=c(CH3COO-)+3×c(OH-)
④不同的弱酸盐混合:任意比 OH-+各自电离= H++各自水解
实例
(1)浓度均为0.1 mol·L-1 CH3COONa和CH3COOH的混合溶液(呈酸性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
②物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
③质子守恒:c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)
(2)浓度均为0.1 mol·L-1 NH4Cl和氨水的混合溶液(呈碱性)中粒子浓度关系
①电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(