【化學(xué)】溶液中的三大守恒及離子濃度比較課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三章

水溶液中的離子反應(yīng)與平衡

第三節(jié)

鹽類的水解

課時31.根據(jù)電解質(zhì)的電離平衡和“弱”離子的水解平衡，會準(zhǔn)確判斷溶液中微粒種類；2.明確弱電解質(zhì)的電離程度和“弱”離子的水解程度都是微弱的，并且分得清主次，從而學(xué)會比較離子（粒子）濃度的大小關(guān)系；3.牢記三個平衡（弱電解質(zhì)的電離平衡，“弱”離子的水解平衡和水的電離平衡）結(jié)合三個守恒的思想，判斷復(fù)雜溶液中有關(guān)離子（粒子）濃度的大小關(guān)系。一、

理論依據(jù)1.電離強電解質(zhì)——完全電離弱電解質(zhì)——不完全電離（一般很微弱）發(fā)生電離的微粒>電離產(chǎn)生的微粒例：H2S溶液中：c(H2S)c(H+)c(HS–)c(S2–)>>>

發(fā)生水解的微粒>水解產(chǎn)生的微粒>>>>2.水解

弱離子的水解也是微弱的（完全雙水解除外），因此水解生成的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生H+的（或OH-）也是微量的，同時一定要注意考慮水的電離的存在。例1：Na2CO3溶液中：

、

、H2CO3

濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(

)>c(

)>c(H2CO3)。

c(Cl–)c()c(H+)c(NH3·H2O)c(OH–)

例2：NH4Cl溶液中：二、電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系1.電荷守恒電解質(zhì)溶液中

所帶的電荷總數(shù)與

所帶的電荷總數(shù)

。即電荷守恒，溶液呈

。(1)解題方法

①分析溶液中所有的陰、陽離子。②陰、陽離子濃度乘以自身所帶的電荷數(shù)建立等式。陽離子陰離子相等電中性(2)舉例如：NH4Cl溶液中陽離子：NH4+、H+陰離子：Cl-

、OH-n（NH4+）+n（H+）=n（Cl-）+n（OH-）c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)H2O

H＋＋OH－NH4Cl＝

＋Cl-

＋H2ONH3·H2O＋H+

再如：Na2CO3溶液中陰離子

、OH－、HCO3－

它們存在如下關(guān)系：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c()＋c(HCO3－)＋c(OH－)

陽離子：Na＋、H＋H2O

H＋＋OH－

＋H2OHCO3－＋OH－

Na2CO3＝2Na＋＋

＋H2OH2CO3＋OH－

NaHCO3溶液K2S溶液c（K+）+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)寫出下列溶液中的電荷守恒式【練一練】c（Na+）+c(H+)=c()+c(OH-)+2c()

2.元素質(zhì)量守恒（物料守恒）

在電解質(zhì)溶液中，由于某些離子發(fā)生水解或電離，離子的存在形式發(fā)生了變化，就該離子所含的某種元素來說，其質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的，即元素質(zhì)量守恒。(1)解題方法①分析溶質(zhì)中的特定元素的原子或原子團間的定量關(guān)系(特定元素除H、O元素外)。②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。(2)舉例如：Na2CO3溶液中①＝，即n(Na＋)＝2c()，

在水中部分會水解成

、H2CO3，共三種含碳元素的存在形式。②c(Na＋)＝2[c()＋c()＋c(H2CO3)]。n(Na+)n()21

所以：c(Na+)=2[

c(S2–)+c(HS–)+c(H2S)]因為：c(Na+):c(S)＝2:1又如：Na2S溶液Na2S=2Na++S2–H2OH++OH–S2–

+H2OHS–

+OH–HS–

+H2OH2S+OH–

寫出CH3COONa、NaHCO3溶液中的物料守恒式。CH3COONa溶液中：NaHCO3溶液中：（再與碳酸鈉溶液中的物料守恒式作比較）

n(Na+)=n(CH3COO－)+n(CH3COOH)c(Na+)=c(CH3COO－)+c(CH3COOH)n(Na+)=n(HCO3－)+n(CO32－)+n(H2CO3)c(Na+)=c(HCO3－)+c(CO32－)+c(H2CO3)【練一練】3.質(zhì)子守恒方法一：可以由電荷守恒與元素質(zhì)量守恒推導(dǎo)出來。如Na2CO3中將電荷守恒和元素質(zhì)量守恒中的金屬陽離子消去得c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3-)＋2c(H2CO3)。方法二：質(zhì)子守恒是依據(jù)水的電離平衡：H2OH＋＋OH－，水電離產(chǎn)生的H＋和OH－的物質(zhì)的量總是相等的，無論在溶液中由水電離出的H＋和OH－以什么形式存在。如：Na2CO3溶液中再如K3PO4溶液K3PO4=3K++

H2OH++OH-+

H2O+OH-

+

H2O+OH-+

H2OH3PO4+OH-

c(OH-)=c(H+)+c()+2c()+3c(H3

PO4)

三、電解質(zhì)溶液中粒子濃度大小比較④>⑤>③>①>②1.不同溶液中同一離子濃度比較

要考慮溶液中其他離子對該離子的影響，如：在相同濃度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c()由大到小的順序：

。

2.弱酸溶液中離子濃度大小比較(1)HClO溶液中存在的電離平衡有：

，溶液中微粒有

，由于HClO電離程度小，且H2O的電離程度更小，所以溶液中微粒濃度由大到小的順序(H2O除外)是

。H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)(2)碳酸的電離方程式是

。碳酸溶液中存在的微粒有___________________________________________。碳酸是弱酸，第一步電離很微弱，第二步電離更微弱。推測其溶液中粒子濃度由大到小的順序(水分子除外)是_____________________________________________。3.單一溶液中離子濃度大小的比較(1)氯化銨溶液①先分析NH4Cl溶液中的電離、水解過程。電離：________________________________________。水解：________________________________________。判斷溶液中存在的離子有___________________________。②再根據(jù)其電離和水解程度的相對大小，比較確定氯化銨溶液中離子濃度由大到小的順序是__________________________________。(2)碳酸鈉溶液①先分析Na2CO3溶液中的電離、水解過程：電離：_____________________________________。水解：________________________________________________

。溶液中存在的離子有__________________________

。②溶液中離子濃度由大到小的順序是

。(3)碳酸氫鈉溶液①分析NaHCO3溶液中的電離、水解過程：電離：_________________________________________________________。水解：_____________________________________________。溶液中存在的離子有___________________________________________。②由于

的電離程度_____的水解程度，所以溶液中離子濃度由大到小的順序是__________________________________________________。

小于(4)亞硫酸氫鈉溶液①先分析NaHSO3溶液中的電離、水解過程。電離：_

____________________________________________________。水解：__________________________。溶液中存在離子有：__________________________________。②由于

的電離程度大于

的水解程度，所以溶液中離子濃度由大到小順序為：__________________________________________________。

電離程度﹤水解程度，溶液顯堿性，如：

、HS-

、

電離程度﹥水解程度，溶液顯酸性，如：

、

4.混合溶液中各離子濃度比較（1）兩種溶液混合不反應(yīng)①分子的電離程度大于對應(yīng)離子的水解程度在0.1mol·L－1NH4Cl和0.1mol·L－1的氨水混合溶液中：由于NH3·H2O的電離程度大于NH4+的水解程度，導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為______________________________________________。②分子的電離程度小于對應(yīng)離子的水解程度在0.1mol·L－1的HCN和0.1mol·L－1的NaCN混合溶液中：由于HCN的電離程度小于CN－的水解程度，導(dǎo)致溶液呈堿性。溶液中各離子濃度的大小順序為

，且c(HCN)>c(Na＋)＝0.1mol·L－1。c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)例：100mL0.1mol/L醋酸與50mL0.2mol/LNaOH溶液混合，在所得溶液中()A.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)B.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)C.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-)D.c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)A⑵兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)：例：將0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是（)A.c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)B.

c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)C.

c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)D.

c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)D⑶兩種物質(zhì)反應(yīng)，其中一種有剩余判斷酸堿混合溶液中離子濃度大小的一般思路(1)判斷反應(yīng)產(chǎn)物，確定溶液組成。(2)明確溶液中存在的所有平衡(電離平衡，水解平衡)。(3)根據(jù)題給信息，確定程度大小(是電離為主還是水解為主)。(4)比較離子大小，在比較中，要充分運用電荷守恒、物料守恒關(guān)系【練一練】1．常溫下，鹽酸和氨水混合，所得溶液pH＝7，則此溶液中的關(guān)系正確的是(

)A．c(NH4＋)＜c(Cl－)B．c(NH4＋)＝c(Cl－)C．c(NH4＋)＞c(Cl－)D．無法確定c(NH4＋)與c(Cl－)的大小解析:鹽酸和氨水混合后的溶液中存在電荷守恒：c(NH4＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，因為所得溶液pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，故c(NH4＋)＝c(Cl－)。B2．HA為酸性略強于醋酸的一元弱酸。在0.1mol·L－1NaA溶液中，離子濃度關(guān)系正確的是(

)A．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－)B．c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)C．c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)解析:HA為一元弱酸，則NaA為強堿弱酸鹽，溶液由于A－的水解顯堿性，離子濃度大小為：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，A項錯誤，B項錯誤；根據(jù)溶液中電荷守恒，則c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，C項錯誤，D項正確。D3．常溫時將0.1mol·L－1的CH3COOH溶液與pH＝13的NaOH溶液等體積混合后(若混合后兩者的體積可以相加)，恰好完全反應(yīng)，則下列有關(guān)所得混合液的說法正確的是(

)A．所得混合液中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)B．混合后溶液pH＝7C．所得混合液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.05mol·L－1D．混合后溶液中存在c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)C解析:二者混合后溶質(zhì)為CH3C