第10講溶液中的三大守恒及其應用課件 2025高考化學二輪復習-課件下載-教習網

1、電荷守恒(溶液呈電中性)
概念：在電解質溶液中，無論存在多少種離子，溶液均呈電中性，即陽離子所帶正電荷數總數等于陰離子所帶負電荷數總數。
那么如何正確書寫電荷守恒式子呢？
例1：寫出0.1ml/L KHC2O4溶液中的電荷守恒
c(K+) + c(H+) = 2c(C2O42-)+ c(OH- )+c(HC2O4- )
在同一溶液，體積V相同：
2、物料守恒(元素質量守恒)
概念：在電解質溶液中，由于某些離子發(fā)生電離或者水解，導致某些離子的存在形式發(fā)生變化，但是該離子中所含的某種原子在變化前后數目是不變的。即某一元素的初始濃度等于該元素在溶液中各種存在形式的濃度之和。
那么如何正確書寫物料守恒式子呢？
例2：寫出0.1ml/LNa2CO3溶液中的物料守恒
Na2CO3＝2Na+＋CO32-
N(Na)=2N(C)
CO32-部分轉化為HCO3-與H2CO3
c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]
概念：在電解質溶液中由于電離、水解等過程的發(fā)生，往往存在質子(H+)的轉移，溶液中分子或離子得到質子(H+)的總數 = 失去質子(H+)的總數。
那么如何正確書寫質子守恒式子呢？
方法一：得H+＝失H+ (基準物法)
方法二：聯立物料守恒和電荷守恒，消去不參與質子得失的粒子
例3：寫出0.1ml/LKHC2O4溶液中的質子守恒(單一溶質溶液)
c(H+)＋c(H2C2O4)＝c(C2O42-)+c(OH-)
電荷守恒：c(H+)+c(K+)＝c(HC2O4-) ＋2c(C2O42-)+c(OH-)
物料守恒：c(K+)＝ c(H2C2O4) +c(HC2O4-) ＋c(C2O42-)
質子守恒：c(H+)＋c(H2C2O4)＝c(C2O42-)+c(OH-)
例4：寫出等濃度KHC2O4、H2C2O4混合溶液中的質子守恒(混合溶質溶液)
物料守恒：2c(K+)＝ c(H2C2O4) +c(HC2O4-) ＋c(C2O42-)
質子守恒：2c(H+)＋c(H2C2O4)＝3c(C2O42-)+2c(OH-)+c(HC2O4-)
【例1】（2024吉林卷，4節(jié)選）硫及其化合物部分轉化關系如圖。設NA為阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是
B．100mL 0.1ml/L?Na2SO3 溶液中，SO32-數目為0.01NA
解析：SO32-為弱酸陰離子，其在水中易發(fā)生水解，因此，100mL 0.1 ml/LNa2SO3溶液中SO32-數目小于0.01NA，B錯誤；
【例2】（2024廣東卷，10節(jié)選）NA為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是
B．1.0L 1.0ml/L NH4NO3 溶液中，NH4+數目為NA
解析：NH4+在水溶液中發(fā)生水解，1.0L 1.0 ml/L NH4NO3 溶液中含NH4+的數目小于NA，B錯誤；
題型一融合阿伏伽德羅常數NA的考查
【例3】（2023浙江卷，7節(jié)選）NA為阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是
C．向 1L 0.1ml/L CH3COOH溶液通氨氣至中性，銨根離子數為0.1NA
C．向1L 0.1ml/L CH3COOH溶液通氨氣至中性，溶液中存在電荷守恒關系：c(CH3COO-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)，中性溶液c(OH-)=c(H+)，則c(CH3COO-) = c(NH4+) ，再根據物料守恒：n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1ml，得出銨根離子數小于0.1NA，C不正確；
易錯點：書寫電荷守恒時未能找全體系中的所有離子
【例4】（2023江蘇卷，12節(jié)選）室溫下，用含少量Mg2+的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如題圖所示。已知 , ，下列說法正確的是
A．0.1ml/LNaF 溶液中:
C．0.1ml/LNaHCO3 溶液中:
D．“沉錳”后的濾液中：
題型二融合微工藝的考查
【例5】（2022江蘇卷，12節(jié)選）一種捕集煙氣中CO2的過程如圖所示。室溫下以0.1ml?L-1KOH溶液吸收CO2，若通入CO2所引起的溶液體積變化和H2O揮發(fā)可忽略，溶液中含碳物種的濃度c總= c(H2CO3) + c(HCO3-) + c(CO32-)。H2CO3電離常數分別為Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列說法正確的是
B．KOH完全轉化為K2CO3時，溶液中：c(OH-) = c(H+) + (HCO3-) + c(H2CO3)
解析: B．KOH完全轉化為K2CO3時，依據電荷守恒，溶液中：c(K+)+?c(H+)=c(OH-)+ c(HCO3-) + 2c(CO32-)，依據物料守恒，溶液中：c(K+)=2[ c(H2CO3) + c(HCO3-) + c(CO32-)]，則c(OH-) = c(H+) + (HCO3-) +2 c(H2CO3)
【例6】（2024福建卷，10節(jié)選）將草酸鈣固體溶于不同初始濃度[c0(HCl)]的鹽酸中，平衡時部分組分的lgc-lgc0(HCl)關系如圖。已知草酸。下列說法錯誤的是
B．任意c0(HCl)下均有：
題型三融合在圖像題中考查
D．lgc0(HCl)=-4.1時，
C、時，
易錯點：忽略隱藏溶質，調節(jié)pH的過程中加入了堿，導致書寫電荷守恒式子時存在微粒遺漏
【例7】（2024湖北卷，13節(jié)選）CO2氣氛下，Pb(ClO4)2溶液中含鉛物種的分布如圖?？v坐標( )為組分中鉛占總鉛的質量分數。已知，、，，下列說法錯誤的是
解析：溶液中的電荷守恒為2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(H+)+c(Na+) =2c(CO32- )+ c(HCO3-)+c(ClO4- )+2c[ Pb(CO3)22-]+c(OH-) pH=7時溶液中c(H+)=c(OH-)，則2c(Pb2+)+c[Pb(OH)+]+c(Na+) =2c(CO32- )+ c(HCO3-)+c(ClO4- )+2c[ Pb(CO3)22-]，Pb(CO3)22-濃度非常小，幾乎忽略，所以C選項正確。
易錯點：忽略隱藏溶質，調節(jié)pH的過程中加入了酸，導致書寫電荷守恒式子時存在微粒遺漏
【例8】（2024全國新課標，7節(jié)選）常溫下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的兩種溶液中，分布系數δ與pH的變化關系如圖所示。[比如： ]
【例9】（2024湖南卷，13節(jié)選）常溫下，Ka(HCOOH)=1.8×10-4，向20mL 0.10ml/L?NaOH 溶液溶液中緩慢滴入相同濃度的HCOOH溶液，混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入HCOOH溶液體積的變化關系如圖所示，下列說法錯誤的是
重點：根據特殊點存在的特殊關系對等式進行變換
【例9】（2024湖南卷，13節(jié)選）常溫下，Ka(HCOOH)=1.8×10-4，向20mL 0.10ml/L NaOH 溶液溶液中緩慢滴入相同濃度的HCOOH溶液，混合溶液中某兩種離子的濃度隨加入HCOOH溶液體積的變化關系如圖所示，下列說法錯誤的是
【例10】（2024江西卷，13節(jié)選）廢棄電池中錳可通過浸取回收。某溫度下，MnSO4在不同濃度的KOH水溶液中，若Mn(Ⅱ)的分布系數δ與pH的關系如圖。下列說法正確的是
已知：Mn(OH)2難溶于水，具有兩性；
C．P點，c(Mn2+)＜c(K+)
D．Q點，c(SO42-)=2c(MnOH+)+2c(MnO22-)
解析：D．Q點時，根據圖像溶液中存在物料守恒：c(SO42-)＝c(Mn2+)+c(MnOH+)+c(HMnO2-)+ c(MnO22-) + c[Mn(OH)42-], 且c(MnOH+)＝c(HMnO2-) ，c(MnO22-)= c[Mn(OH)42-], 則c(SO42-)＝c(Mn2+) + 2c(MnOH+) +2c(MnO22-) ，故c(SO42-) ＞2c(MnOH+)+2c(MnO22-)
這是目前考查最頻繁的一種方式，需要考生能夠靈活應用圖像信息對等式進行變換
注意不要忽略隱藏溶質，調節(jié)pH的過程中加入了酸或者堿，會導致書寫電荷守恒式子時微粒遺漏
【例題】（2023福建卷，13節(jié)選）25℃時，某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.04、Ka2=10-4.37，1.0ml/L NaHA 溶液稀釋過程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)與pc(Na+)的關系如圖所示。已知pc(Na+) =-lgc(Na+) ,HA-的分布系數。下列說法錯誤的是

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