(1)电荷守恒关系
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,如Na2CO3溶液中存在着Na+、CO、H+、OH-、HCO,它们存在如下关系:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
(2)物料守恒关系
电解质溶液中,由于某些离子能水解或电离,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如Na2CO3溶液中CO能水解,故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在,它们之间的守恒关系为:
c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
(3)质子守恒关系
质子守恒是指电解质在水溶液中发生电离、水解时,存在H+的转移,在转移时,失去H+的物质的量与得到H+的物质的量是相等的。如在Na2CO3溶液中有关系式:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
2.离子浓度大小的比较
(1)单一溶液
①对于多元弱酸溶液,应根据多步电离进行分析。例如:在H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)。
②对于多元弱酸的正盐溶液,根据弱酸根的分步水解分析。例如:Na2CO3溶液中,各离子浓度的大小顺序为:c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
③多元弱酸的酸式盐溶液
要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小,如HCO以水解为主,NaHCO3溶液中c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+);而HSO以电离为主,NaHSO3溶液中c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(OH-)。
④不同溶液中同一离子浓度的大小比较,要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 mol·L-1的①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4溶液中,c(NH)的大小顺序为④>①>②>③。
(2)混合溶液
混合溶液中各离子浓度的大小比较,根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
①分子的电离大于相应离子的水解
例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液,c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。