物料守恒
即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
也就是元素守恒,变化前后某种元素的原子个数守恒。
例.0.1mol/L的NaOH溶液0.2L,通入标准状况下448mL
H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是
(D)
A.[Na+]>[HS-]>[OH-]>[H2S]>[S2-]>[H+]
B.[Na+]+[H+]=[HS-]+[S2-]+[OH-]
C.[Na+]=[H2S]+[HS-]+[S2-]+[OH-]
D.[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]
〖分析〗对于溶液中微粒浓度(或数目)的比较,要遵循两条原则:一是电荷守恒,即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数;二是物料守恒,即溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
上述溶液实际上是含0.02mol
NaHS的溶液。根据上面的规律:
电荷守恒:溶液中阳离子有Na+
、H+,阴离子有HS-、S2-、OH-。
[Na+]+[H+]=[HS-]+2[S2-]+[OH-]
…………………①
物料守恒:HS-由于水解和电离,其存在形式为HS-、S2-、H2S。
S=[S2-]+[HS-]+[H2S]
而钠元素物质的量等于硫元素物质的量即[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]
…………②
②代入①中,得[S2-]+[OH-]=[H+]+[H2S]
…………………③
另在溶液中,H+
、OH-都由H2O电离而来(仅对20摄氏度时
pH=7的溶液),故H+
、OH-二者的总量应相等,而H+由于HS-水解的原因存在形式为H+、H2S,OH-由于HS-电离的原因存在形式为OH-、S2-。同样可得到③。
综上所述,答案选D
物料守恒实际属于原子个数守恒和质量守恒。
物料守恒可以理解为原子守恒的另一种说法。就是说“任一化学反应前后原子种类(指原子核中质子数相等的原子,就是元素守恒)和数量分别保持不变”,可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边带电代数和等于右边。其中的也可以理解为原子核,因为外围电子数可能有变,这时候可以结合电荷守恒来判断问题。可以微观地应用到具体反应方程式,就是左边(反应物)元素原子(核)个数种类与总数对应相等于右边(生成物)(当然也不会出现种类不同的情况)。物料守恒和电荷守恒,质子守恒一样同为溶液中的三大守恒关系。
物质的量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液等体积混合后物料守恒是怎样的,为什么?关键是系数
其实就是元素守恒的某种表现形式
举例物质的量相等的碳酸钠和碳酸氢钠溶液等体积混合后
碳酸钠溶液n(Na+)=2[n(CO32- )+n(HCO3- )+n(H2CO3 )]也就是碳钠比
和碳酸氢钠n(Na+)=n(CO32- )+n(HCO3- )+n(H2CO3 )
质的量相等等体积加和n(Na+)=1.5[n(CO32- )+n(HCO3- )+n(H2CO3 )]
就是溶质的阴阳离子守恒,例如碳酸钠物料守恒就是钠元素和碳元素的守恒,由化学式可知钠与碳的比值为2:1,所以其物料守恒的公式为:2C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO3^2-)+C(H2CO3)
物料守恒又叫元素守恒。
即在溶液中,例如在Na2CO3中,首先电离出Na+和CO3
2-而碳酸根又会水解成HCO3-和H2CO3,这样根据物料守恒有2c(Na+)=c(CO3
2-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
这样便叫物料守恒(或元素守恒),即物质的量浓度相等。
一般用这规律来解决溶液中离子浓度大小的问题,另外还有:电荷守恒和质子守恒。