电解质溶液的计算法宝——电荷守恒法

涉及溶液中离子浓度的计算时常需用到电荷守恒，首先找出溶液中所有阳离子和阴离子，再根据阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数列等式。

如Al₂(SO₄)₃、NH₄NO₃混合溶液的电荷守恒为

3c(Al^3＋)＋c(NH4＋)＋c(H^＋)＝2c(SO42－)＋c(NO3－)＋c(OH^－)。

注意　一般情况下，列电荷守恒等式时不能忽略H^＋、OH^－，但在计算时，酸性溶液中常可忽略OH^－，碱性溶液中常可忽略H^＋。

针对训练

1．在硫酸钠和硫酸铝的混合溶液中，Al^3＋的物质的量浓度为0.2 mol·L^－1，SO42－为0.4 mol·L^－1，溶液中Na^＋的物质的量浓度为()

A．0.1 mol·L^－1  B．0.2 mol·L^－1C．0.3 mol·L^－1  D．0.4 mol·L^－1

答案　B

解析　在任何一个溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，则有3c(Al^3＋)＋c(Na^＋)＝2c(SO42－)，解得c(Na^＋)＝0.2 mol·L^－1。

2．某硫酸铝和硫酸镁的混合液中，c(Mg^2＋)＝2 mol·L^－1，c(SO42－)＝6.5 mol·L^－1，若将200 mL的此混合液中的Mg^2＋和Al^3＋分离，至少应加入1.6 mol·L^－1的氢氧化钠溶液()

A．0.5 L  B．1.625 LC．1.8 L  D．2 L

答案　D

解析　根据电荷守恒得：

2c(Mg^2＋)＋3c(Al^3＋)＝2c(SO42－)，

c(Al^3＋)＝32×6.5 mol·L－1－2×2 mol·L－1

＝3 mol·L^－1，

加入氢氧化钠溶液使Mg^2＋、Al^3＋分离，此时NaOH转化为Na₂SO₄和NaAlO₂，由电荷守恒得：

V(NaOH)＝

＝＝2 L。