是的是的广泛广泛培优点六 溶液中电荷守恒的应用
一．溶液中电荷守恒的应用
1．溶液中离子浓度的大小判断
典例1．用0.1mol·L的盐酸滴定0.1mol·L的氨水，滴定过程中不可能出现的结果是（ ）
A．c(NH4)>c(Cl)，c(OH)>c(H) B．c(NH4)＝c(Cl)，c(OH)＝c(H) C．c(Cl)>c(NH4)，c(OH)>c(H) D．c(Cl)>c(NH4)，c(H)>c(OH)
【解析】反应过程中，溶液中的离子为Cl、NH4、H、OH，根据电荷守恒c(NH4)+c(H)＝c(Cl)+c(OH)，不可能出现阴离子均大于阳离子的情况。
【答案】C
2．溶质的组成、确定离子类别的判断
典例2．今有一混合物的水溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K、NH4、Cl、Mg、Ba、CO3、SO4。现取三份100mL溶液进行如下实验：
（1）第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生；（2）第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到气体0.68g；
（3）第三份加足量BaCl2溶液后，得干燥沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测正确的是（ ）
A．K一定存在 B．100mL溶液中含0.6g CO3 C．Cl不可能存在 D．Ba一定不存在，Mg可能存在
－2－2－＋－△
【解析】说明溶液中可能存在Cl、SO4、CO3等离子。据(2)知NH4+OH===NH3 ↑+H2O，
－
2+
2+
+
2－
2+
2－
2－
+
＋
－
2+
－
－
－
＋
+
－
＋
+
－
＋
+
－
－
＋
－
+
＋
－
－
+
＋
－
－
+
?1
?1
则NH4物质的量为0.04mol。据（3）知BaSO4：2.33g(0.01mol)，即100mL溶液中含有0.01mol SO4；BaCO3为6.27g－2.33g＝3.94g(0.02mol)，即CO3有0.02mol；Ba、Mg不会存在，Cl可能存在。由于n(NH4)<2n(CO3)+2n(SO4)，由电荷守恒可知，必有K。
【答案】A
呵呵复活复活复活 ＋
2－
2－
+
2－
2－
2+
2+
－
＋
是的是的广泛广泛3．溶液中某些离子的浓度计算
典例3．下列溶液中有关物质的量浓度关系正确的是（ ） A．0.1mol·LNaHCO3溶液：c(Na)>c(HCO3)>c(CO3)>c(H2CO3)
B．0.1mol·LNaHCO3溶液与0.1mol·LNaOH溶液等体积混合：c(Na)＝2c(CO3)+c(HCO3)+2c(H2CO3)
C．0.1mol·LNaHCO3溶液与0.2mol·LNaOH溶液等体积混合：
?1
?1
2－
－
?1
?1
+
?1
+
－
2－
c(Na+)>c(OH－)>0.05mol·L?1>
－－
c(CO23)>c(HCO3)
D．0.2mol·LNaHCO3溶液与0.1mol·LNaOH溶液等体积混合：c(CO3)+2c(OH)＝
?1?12－－
c(HCO－3)+
3c(H2CO3)+c(H)
【解析】A项，NaHCO3溶液显碱性，所以HCO3水解大于电离，则c(H2CO3)>c(CO3)，错误；B项，两者反应后为Na2CO3溶液，由物料守恒知，c(Na)＝2c(CO3)+2c(HCO3)+2c(H2CO3)，错误；C项，反应后的溶液为0.05mol·L Na2CO3和0.05mol·L NaOH的混合溶液，CO3水解会产生OH，所以c(OH)>0.05mol·L>c(CO3)，正确；D项，反应后溶液中c(NaHCO3)∶c(Na2CO3)＝1∶1，由电荷守恒知，c(Na)+c(H)＝c(HCO3)+2c(CO3)+c(OH)，由物料守恒知，2c(Na)＝3c(CO3)+3c(HCO3)+3c(H2CO3)，消去c(Na)可得，c(CO3)+2c(OH)＝c(HCO3)+3c(H2CO3)+2c(H)，错误。
【答案】C
+
2－
－
－
+
－
2－
－
+
2－
－
+
+
?1
2－
－
－
?1
2－
2－
－
?1
+
－
2－
+
二．对点增分集训
1．在Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol的BaCl2，恰好使溶液中的SO4完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3，则原溶液中的Al的浓度(mol·L)为（ ）
2b－c2b－c2b－c2b－cA． B． C． D．
2aa3a6a
【解析】由于NH3的物质的量为c mol，由原子守恒和电荷守恒得：(NH4)2SO4的物质的ccc
量为 mol，反应时用去的BaCl2的物质的量也为 mol，剩余的BaCl2为(b－)mol，则
222cc2－3+
Al2(SO4)3中的SO4的物质的量也为(b－)mol，由电荷守恒得：n(Al)×3＝(b－)×2，所
22
3+
?1
2－
呵呵复活复活复活 是的是的广泛广泛2b－c3+?1
以c(Al)＝ mol·L。
3a
【答案】C
2．由硫酸钾、硫酸铝和硫酸组成的混合溶液，其pH＝1，c(Al)＝0.4mol·L，c(SO4)＝0.8mol·L，则c(K)约为（ ）
A．0.15mol·L B．0.2mol·L
+
3+
+
?1
?1
?1
+
3+
?1
2－
C．0.3mol·L D．0.4mol·L
2－
－
+
?1
?1?1
【解析】电荷守恒c(H)+3c(Al)+c(K)=2c(SO4)+c(OH)，得：c(K)=0.3mol·L[由于溶液呈酸性，溶液中n(OH)很小，计算过程中可忽略]，C项正确。
【答案】C
3．已知HF的电离程度大于等浓度的CH3COOH的电离程度，则在相同条件下，同浓度等体积的NaF、CH3COONa溶液中，离子总数（ ）
A．前者多 B．后者多 C．一样多 D．无法确定
【解析】NaF溶液中离子总数：n1=n(Na)+n(H)1+n(F)+n(OH)1，CH3COONa溶液中离子总数n2=
n(Na)+n(H)2+n(CH3COO)+n(OH)2。由电荷守恒原理：n(Na)+n(H)1=n(F)+n(OH)1、n(CH3COO)+
n(OH)2=n(Na)+n(H)2，推出n1=2n(Na)+2n(H)1、n2=2n(Na)+2n(H)2；由于两溶液n(Na)相等，且CH3COONa水解程度大，n(H)2
【答案】A
4．3.2g铜与过量30mL 8mol·L浓硝酸充分反应硝酸的还原产物有NO和NO2。反应后溶液中含a mol H，此时溶液所含NO3的物质的量为（ ）
A．a mol B．(a+0.1)mol C．0.1amol D．(1-a)mol 【解析】溶液中阳离子有铜离子0.05mol和a mol氢离子，阴离子是硝酸根。根据电荷守恒原则可知硝酸根离子的物质的量应为(a+0.1)mol，所以答案应选B。
【答案】B
5．已知HF的酸性比HCN的酸性强。现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，已知前者溶液中离子数目为n1，后者溶液中离子数目为n2。下列关系正确的是（ ）
A．n1＝n2 B．n1>n2 C．n1 + + － －－ － + －?1+ + － + + + + + + + － + + － － + + － － + + － － － )1，c(Na)+c(H)2= ++ 呵呵复活复活复活