如何分析电解质溶液中的三个守恒关系
（罗云强 云南省大理州南涧县民族中学 675700）
摘要 盐类水解是高考的主干知识，相关知识的考查实质上是电解质的电离和水解知识点的综合考查。做好此类试题的关键在于分析清楚电解质溶液中的电离和水解情况，由此梳理出电解质溶液中存在的粒子。然后找出电解质溶液的三种定量关系：微粒数守恒关系（即物料守恒关系）、电荷数守恒关系（即电荷守恒关系）、水电离出来的离子数守恒关系（即质子守恒关系）。最后达到解决问题的目的。本文结合本人的教学经验，从考点分析、解题思路、题型示例、高考在线等方面，谈谈如何分析电解质溶液中的三个守恒关系。以供大家参考。
关键词 电解质溶液 盐类水解 守恒关系 解题思路
任何一种电解质溶液中，都存在着三种定量关系：微粒数守恒关系（即物料守恒关系）；电荷数守恒关系（即电荷守恒关系）；水电离出来的离子数守恒关系（即质子守恒关系）。那么，我们如何分析呢？下面结合本人的教学经验，从考点分析、命题方向、解题思路、题型示例、高考在线等方面，谈谈如何分析电解质溶液中的三个守恒关系。 1 考点分析 1.1考纲
1.1.1理解盐类水解原理。 1.1.2了解盐溶液的酸碱性。 1.2命题方向
盐类水解是高考的主干知识，题型以选择题为主，也以填空、简答形式出现在综合题中。盐类水解的试题多是离子浓度大小比较和守恒关系的判断；水解方程式的规范书写以及利用水解平衡移动解释相关问题。 2解题思路
盐类水解相关知识的考查实质上是电解质的电离和水解知识点的综合考查。做好此类试题的关键在于分析清楚电解质溶液中的电离和水解情况，由此梳理出电解质溶液中存在的粒子。然后找出电解质溶液的三种定量关系：微粒数守恒关系（即物料守恒关系）、电荷数守恒关系（即电荷守恒关系）、水电离出来的离子数守恒关系（即质子守恒关系）。最后达到解决问题的目的。 3题型示例
例1：如何分析Na2CO3溶液中的三个守恒关系？
分析：根据盐类水解的规律可知：Na2CO3溶液呈碱性，溶液中存在以下情况：
即Na2CO3溶液中存在Na2CO3、H2O、HCO3、 H2CO3的电离和CO32--、HCO3的水解。
∴Na2CO3溶液中存在的粒子有：HCO3、H2O、Na+、CO32--、OH-- 、H+、H2CO3。依此可以有效落实Na2CO3
溶液中的三个守恒关系。
1
—
—-—
①根据Na元素与C元素在Na2CO3溶液中的守恒关系为2∶1，可得物料守恒关系：
c(Na+) =2[ c(HCO3)+ c(CO32)+ c(H2CO3)]
－
－
②根据Na2CO3溶液的电性呈电中性，可得电荷守恒关系：
c(Na+) + c(H+)= c(HCO3)+2c(CO32)+ c(OH)
－
－
－
③根据水电离出的 c(H＋)水=c(OH---)水，可得质子守恒关系：
分析：∵水电离出的H+ 存在形式有：H+、HCO3、H2CO3；水电离出的OH--存在形式有：OH--。
＋＋
∴c(H)水=c(H)+c(HCO3)+2c(H2CO3)
—
—
c(OH---)水=c(H＋)+c HCO3)+2c(H2CO3)即为质子守恒。 思考题一：
①如何分析CH3COONa溶液中的三个守恒关系？ ②如何分析Na2S溶液中的三个守恒关系？ ③如何分析Na3PO4溶液中的三个守恒关系？ ④如何分析NH4Cl溶液中的三个守恒关系？
—
思考题一参考答案：
①物料守恒关系：c(Na+) = c(CH3COO)+ c(CH3COOH)
－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= c(CH3COO)+c(OH)
－
－
质子守恒关系：c(H＋)水=c(H＋)+c(CH3COOH) c(OH---)水=c(H＋)+c(CH3COOH)即为质子守恒。 ②物料守恒关系：c(Na+) =2[ c(HS)+ c(S2)+ c(H2S)]
－
－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= c(HS)+2c(S2)+ c(OH)
－
－
－
质子守恒关系：c(H＋)水=c(H＋)+c(HS---)+2c(H2S) c(OH---)水=c(H＋)+c(HS---)+2c(H2S) 即为质子守恒。 ③物料守恒关系：c(Na+) =3[ c(PO43)+ c(HPO42)+ c(H2PO4)+ c(H3PO4)]
－
－
－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= 3c(PO43)+2 c(HPO42)+ c(H2PO4)+c(OH)
－
－
－
－
质子守恒关系： c(H＋)水=c(H+)+ c(HPO42) +2c(H2PO4)+3 c(H3PO4)
－
－
c(OH---)水=c(H+)+ c(HPO42) +2c(H2PO4)+3 c(H3PO4)即为质子守恒。
－
－
④物料守恒关系：c(NH4+) +c(NH3·H2O)=c(Cl)
－
电荷守恒关系：c((NH4+) + c(H+)= c(Cl)+c(OH)
－
－
质子守恒关系：c(OH---)水=c(OH)+c(NH3·H2O) c(H＋)水=c(OH)+c(NH3·H2O) 即为质子守恒。 例2：如何分析NaHCO3溶液中的三个守恒关系。
分析：根据盐类水解的规律可知：NaHCO3溶液呈碱性，溶液中存在以下情况：
－－
即NaHCO3溶液中存在NaHCO3、H2O、HCO3、 H2CO3的电离和CO32--、HCO3的水解。
∴NaHCO3溶液中存在的粒子有： Na+、CO32--、OH-- 、H+、HCO3、H2O、H2CO3。依此可以有效落实
NaHCO3溶液中的三个守恒关系。
2
—
—
—
①根据Na元素与C元素在NaHCO3溶液中的守恒关系为1∶1，可得物料守恒关系：
c(Na+) = c(HCO3)+ c(CO32)+ c(H2CO3)
－
－
②根据NaHCO3溶液的电性呈电中性，可得电荷守恒关系：
c(Na+) + c(H+)= c(HCO3)+ 2c(CO32)+ c(OH)
－
－
－
③根据水电离出的 c(H＋)水=c(OH---)水，可得质子守恒关系：
分析：∵水电离出的H+ 存在形式有：H+、HCO3、H2CO3；水电离出的OH--- 存在形式有：OH---。
—
22＋＋＋
∴c(H)水=c(H) + c(H2CO3) -- c(CO3) c(OH---)水=c(H) + c(H2CO3) -- c(CO3) 即为质子守恒。
－
－
思考题二：
①如何分析NaHS溶液(溶液呈碱性)中的三个守恒关系？ ②如何分析NaHSO3溶液(溶液呈酸性)中的三个守恒关系？ ③如何分析NaH2PO4溶液(溶液呈酸性)中的三个守恒关系？ ④如何分析Na2HPO4溶液(溶液呈碱性)中的三个守恒关系？
思考题二参考答案：
①物料守恒关系：c(Na+) = c(HS)+ c(S2)+ c(H2S)
－
－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= c(HS)+2c(S2)+ c(OH)
－
－
－
质子守恒关系：c(H＋)水= c(H+)+c(H2S) - c(S2) c(OH---)水=c(H+)+c(H2S) - c(S2)即为质子守恒。
－
－
②物料守恒关系：c(Na+) = c(HSO3)+ c(SO32)+ c(H2SO3)
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－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= c(HSO3)+2c(SO32)+ c(OH)
－
－
－
质子守恒关系：c(H＋)水= c(H+) +c(H2SO3) - c(SO32) c(OH---)水= c(H+) +c(H2SO3) - c(SO32)即为质子守恒。
－
－
③物料守恒关系：c(Na+) = c(PO43)+ c(HPO42)+ c(H2PO4)+ c(H3PO4)
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电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= 3c(PO43)+2 c(HPO42)+ c(H2PO4)+c(OH)
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质子守恒关系：c(H＋)水=c(H+) +c(H3PO4) - 2c(PO43) - c(HPO42)
－
－
c(OH---)水=c(H+) +c(H3PO4) - 2c(PO43) - c(HPO42)即为质子守恒。
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④物料守恒关系：c(Na+) = 2[c(PO43)+ c(HPO42)+ c(H2PO4)+ c(H3PO4)]
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－
－
电荷守恒关系：c(Na+) + c(H+)= 3c(PO43)+2 c(HPO42)+ c(H2PO4)+c(OH)
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－
－
－
质子守恒关系：c(H＋)水=c(H+)+2 c(H3PO4)+c(H2PO4)- c(PO43)
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－
c(OH---)水=c(H+)+2 c(H3PO4)+c(H2PO4)- c(PO43)即为质子守恒。
－
－
虽然质子守恒关系的确定存在复杂性，但是可以采用技巧：只需将物料守恒关系式代入电荷守恒关系式即可得到质子守恒关系式。例如：NaHCO3溶液。只需将物料守恒关系式〔c(Na+) = c(HCO3)+ c(CO32)+
－
－
c(H2CO3)〕代入电荷守恒关系式〔c(Na+) + c(H+)= c(HCO3)+ 2c(CO32)+ c(OH)〕，即可得到质子守恒关系
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－
－
式〔c(OH---) =c(H＋) + c(H2CO3) -- c(CO32)〕。
－
4高考在线
4.1（2004年江苏卷）草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列关系正确的是（ ）
A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4)+c(OH)+c(C2O42-)
－
－
B．c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 mol·L-1
C．c(C2O42)>c(H2C2O4)
－
D．c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42)
－
4.2（2005年广东）关于小苏打水溶液的表述正确的是（ ） A. c(Na+) = c(HCO3)+ c(CO32)+ c(H2CO3)
－
－
3
B． c(Na+) + c(H+)= c(HCO3)+ c(CO32)+ c(OH)
－
－
－
C． HCO3的电离程度大于HCO3—的水解程度
—
D． 存在的电离有：NaHCO3 == Na+ + HCO3，HCO3
－
－
H+ + CO32，H2O
－ H+ + OH
－
4.3（2006年江苏卷）下列叙述正确的是（ ） A．0.1mol·L
－1
氨水中，c(OH-)=c(NH4+)
－
－
B．10 mL 0.02mol·L1HCl溶液与10 mL 0.02mol·L1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL，则溶液的pH=12
C．在0.1mol·L1CH3COONa溶液中，c(OH-)=c(CH3COOH)＋c(H+)
－
D．0.1mol·L
－1
某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na+)=2c(A2-)＋c(HA-)＋c(H2A)
4.4（2007四川卷）在25℃时将pH＝11 的NaOH 溶液与pH＝3 的CH3COOH溶掖等体积混合后，下列关系式中正确的是（ ）
A．c (Na+)==c(CH3COO)+c(CH3COOH)
－
B．c(H+)==c(CH3COO)+c(OH)
－
一
C．c (Na+) > c (CH3COO)>c(OH)>c(H+)
－
－
D．c (CH3COO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH)
－
－
4.5（2008年上海）某酸性溶液中只有Na、CH3COO、H、OH四种离子。则下列描述正确的是（ ） A．该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成 B．该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成 C．加入适量NaOH，溶液中离子浓度为c(CH3COO)＞c(Na)＞c(OH)＞c(H) D．加入适量氨水，c(CH3COO)一定大于c(Na)、c(NH4)之和
4.6（2009全国卷Ⅱ）现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是（ ）
A．④①②⑤⑥③ B．④①②⑥⑤③ C．①④②⑥③⑤ D．①④②③⑥⑤
4.7（2010广东理综卷）HA为酸性略强与醋酸的一元弱酸，在0.1 mol·L-1 NaA溶液中，离子浓度关系正确的是（ ）
A．c(Na)＞c(A)＞c(H+)＞c(OH)
＋
－
－－
＋
＋
－
＋
－
＋
＋－＋－
B．c(Na)＞c(OH)＞c(A)＞c(H+)
＋＋
－
－
C．c(Na)+ c(OH)= c(A)+ c(H+)
－
－
D．c(Na)+ c(H+) = c(A)+ c(OH)
＋
－
－
4.8（2010上海卷）下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是（ ） A．氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中：[Cl-]>[NH4+]
B．pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合： [OH-]= [H+] C．0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中：[NH4+]>[SO42-]>[H+] D．0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中：[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]
高考在线参考答案：4.1 CD 4.2 AD 4.3 BC 4.4 D 4.5 A 4.6 C 4.7 D 4.8 C
参考文献
1.《高考复习大纲》编写组 编.高考复习大纲（化学）.西藏人民出版社.2010年6月第4版：44
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2. 卫 鑫主编.五年高考三年模拟〃化学（5〃3金典）.首都师范大学出版社 文化艺术出版社.2010年2月北京第6版：94－97
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