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1． 判斷離子離子方程式正誤

離子方程式的書(shū)寫(xiě)要求滿足原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒。利用電荷法可以快速判斷離子離子方程式的正誤，特別是一些比較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)離子方程式。

例1、向含x mol NH₄Fe(SO₄)₂的溶液中逐滴加入y mol Ba(OH)₂溶液，下列說(shuō)法正確的是    

A. 當(dāng)x=2y時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)為2NH₄⁺+SO₄^2-+ Ba²⁺+2OH^- =2NH₃·H₂O+ BaSO₄↓

B. 當(dāng)x≥y時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+ 3SO₄^2-+3 Ba²⁺+ 6OH^- =2Fe(OH)₃↓+3BaSO₄↓

C. 當(dāng)2x=y時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)為

2Fe³⁺+2NH₄⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+6OH^- =2Fe(OH)₃↓+2BaSO₄↓+ 2 NH₃·H₂O

D. 當(dāng)x<><>時(shí)，沉淀質(zhì)量為（233x+107×2x/3）g

分析：由 NH₄⁺和Fe³⁺共存時(shí)，OH^-先與Fe³⁺反應(yīng)；如假設(shè)NH₄⁺先與OH^-反應(yīng)，則反應(yīng)生成的NH₃·H₂O能夠與Fe³⁺ 反應(yīng)得到Fe(OH)₃、NH₄⁺，即NH₄⁺實(shí)際沒(méi)有消耗。所以這類(lèi)“競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)”中，需要理順?lè)磻?yīng)的順序。

解析：Ba(OH)₂電離生成的OH^-首先與Fe³⁺反應(yīng)，然后再與NH₄⁺反應(yīng)。A 、x=2y時(shí)，設(shè)x=1，NH₄⁺、Fe³⁺各1mol，SO₄^2-2mol，Ba(OH)₂ 0.5 mol，所以SO₄^2-、Fe³⁺均未完全反應(yīng)，NH₄⁺沒(méi)有參加反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+3SO₄^2-+ 3Ba²⁺+6OH^- =2Fe(OH)₃↓+3 BaSO₄↓，A錯(cuò)誤。B、當(dāng)x≥y時(shí)，類(lèi)似選項(xiàng)A，SO₄^2-、Fe³⁺均未完全反應(yīng)，NH₄⁺沒(méi)有參加反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe³⁺+3SO₄^2-+ 3Ba²⁺+6OH^- =2Fe(OH)₃↓+3 BaSO₄↓，B正確。C、反應(yīng)前電荷總數(shù)為2個(gè)單位正電荷，反應(yīng)后電荷數(shù)為0，電荷不守恒，C錯(cuò)誤。D、 y=l.5x時(shí)，Fe³⁺與OH^-恰好完全反應(yīng)，SO₄^2-有部分剩余，y=x時(shí)，Fe³⁺、SO₄^2-均有剩余，所以 當(dāng)x<><>時(shí)，Fe³⁺、SO₄^2-均有剩余，Ba(OH)₂完全反應(yīng)，生成Fe(OH)₃ 2y/3 mol、BaSO₄ y mol，沉淀質(zhì)量為（233y+107×2y/3）g，D錯(cuò)誤。正確答案B。

總結(jié)：離子方程式正誤判斷是高考高頻知識(shí)點(diǎn)，解這類(lèi)題主要是從以下幾個(gè)方面考慮：①反應(yīng)原理，如：鐵與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)只生成二價(jià)鐵；三氯化鋁溶液與碳酸鈉溶液混合發(fā)生的是雙水解反應(yīng)，而不是復(fù)分解反應(yīng)；Mg²⁺遇OH^-和CO₃^2-時(shí)更宜生成的是Mg(OH)₂沉淀等。②電解質(zhì)的拆分，化學(xué)反應(yīng)方程式改寫(xiě)為離子方程式時(shí)只有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及可溶性鹽可以改寫(xiě)成完全電離形式，如NaHCO₃只能改寫(xiě)成Na⁺和HCO₃^-。③配平，離子方程式的配平不能簡(jiǎn)單的滿足原子守恒，而應(yīng)該優(yōu)先滿足電子守恒、電荷守恒及原子守恒。④注意反應(yīng)物的用量對(duì)離子反應(yīng)的影響。

2． 計(jì)算元素的化合價(jià)

在一個(gè)較復(fù)雜的氧化還反應(yīng)中，可以根據(jù)電荷守恒，求出離子的電荷數(shù)，從而推算出離子中某元素的化合價(jià)。

例2、在一定條件下，RO₃^n-和F₂可發(fā)生如下反應(yīng)： RO₃^n-＋F₂＋2OH^－===RO₄^-＋2F^－＋H₂O，從而可知在RO₃^n-中，元素R的化合價(jià)是

A. ＋4價(jià)    B. ＋5價(jià)    C. ＋6價(jià)    D. ＋7價(jià)

    分析：這是一個(gè)氧化還原反應(yīng)，要求RO₃^n-中R的化合價(jià)，必須知道n值。

解析：根據(jù)反應(yīng)前后電荷守恒，n＋2=1＋2，n=1，RO₃^n-－中氧顯－2價(jià)，因此R的化合價(jià)為＋5價(jià)，故選項(xiàng)B正確。

3． 判斷溶液中離子能否共存

任何溶液都是電中性的，溶液中陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)和陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等，題目中給出離子濃度大小時(shí)，就要考慮到應(yīng)用電荷守恒解答。

例3、實(shí)驗(yàn)室需配制一種僅含四種離子（不包括水電離出的離子）的無(wú)色落液，且在溶液中四種離子的物質(zhì)的量濃度均為1mol/L。下列四個(gè)離子組能達(dá)到要求的是(  )

A．Na⁺、K⁺、SO₄^2-、Cl^-                  B．Cu²⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃-

C．H⁺、K⁺、HCO₃^-、Cl^-                   D．Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-

分析：知道了溶液中四種離子的物質(zhì)的量濃度均為1mol/L，就要考慮到用電荷守恒分析，確保溶液顯電中性。

解析：A、四種離子可以大量共存，但不能滿足電荷守恒，A錯(cuò)誤；B、銅離子在溶液中顯藍(lán)色，不能大量共存，B錯(cuò)誤；C、氫離子和碳酸氫根離子不能大量共存，C錯(cuò)誤；D、四種離子可以大量共存，且能滿足電荷守恒，D正確，答案選D。

4． 比較離子濃度大小

根據(jù)溶液顯電中性，溶液中離子濃度大小比較時(shí)，不能出現(xiàn)正電荷總數(shù)大于負(fù)電荷總數(shù)或負(fù)電荷總數(shù)大于正電荷總數(shù)的情況。

例4、關(guān)于10mL 0.1mol·L^?1的NH₃·H₂O溶液,下列說(shuō)法正確的是(    )

A. 25℃時(shí),若溶液的pH=11，則Kb(NH₃·H₂O)=1×10^?6

B. 向溶液中加入少量CH₃COONa固體,溶液中c(NH₃·H₂O)/c(NH₄⁺)的值變小

C. 向溶液中加入10mL0.1 mol·L^?1鹽酸，所得溶液中離子濃度大小順序?yàn)椋?/span>c(NH₄⁺)>(Cl^?)>c(H⁺)>c(OH^?)

D. 向溶液中加入5 mL 0.1 mol·L^?1鹽酸，所得溶液中離子的濃度一定符合：c(NH₄⁺)+c(H⁺)=c(Cl^?)+c(OH^?)

分析：溶液中離子大小比較時(shí)，一定要先判斷出溶液的酸堿性，然后根據(jù)電荷守恒，排出離子大小順序。

解析：A. 25℃時(shí)，若溶液的pH=11，則c(NH₄⁺)＝c(OH^?)＝0.001mol/L，是K_b(NH₃·H₂O)=

5． 計(jì)算雨水的pH

當(dāng)知道了雨水中有關(guān)離子濃度數(shù)值時(shí)，計(jì)算雨水的pH時(shí)，就要考慮到應(yīng)用電荷守恒。

例5、若測(cè)得雨水所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表：

根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷試樣的pH=_________。

分析：計(jì)算溶液中某離子濃度時(shí)，首先要想到用電荷守恒，就是陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)，列式時(shí)不要忘了離子濃度前乘上離子所帶電荷數(shù)。

解析：根據(jù)表格提供的離子可知，NH₄^＋ 水解導(dǎo)致試樣溶液呈酸性，再根據(jù)電荷守恒可知，c(K^＋)+c(NH₄^＋ )+c(Na^＋)+c(H^＋)=2c(SO₄^2-)+c(Cl^－)+c(NO₃^-)，將表格中的數(shù)據(jù)代入得H⁺離子濃度為10^-4，則pH值為4。

總之電荷守恒法在解決有關(guān)離子濃度問(wèn)題時(shí)有重要作用，可以快速準(zhǔn)確判斷離子方程式的正誤、計(jì)算復(fù)雜離子中某元素的化合價(jià)、判斷溶液中離子能否能大量共存、以及離子濃度大小比較、計(jì)算溶液中某離子濃度等。