高中化学人教版选修四（课件）第三章 水溶液中的离子平衡 第3节-3-3.ppt

1、知知 识识 点点 一一 知知 识识 点点 二二 学学 业业 分分 层层 测测 评评 第第 3 课时课时 溶液中粒子浓度的关溶液中粒子浓度的关系系 1.会判断溶液中的粒子种类。 2.会判断溶液中粒子浓度关系。 单单 一一 溶溶 液液 中中 粒粒 子子 浓浓 度度 关关 系系 判判 断断 基础 初探 教材整理 1明确两大理论，构建思维模型 (1)电离理论 弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水 的电离，如氨水中： c(NH3 H2O)c(OH )c(NH 4) 多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。如在 H2S 溶液中： c(H2S)c(H )c(HS)c(S2)

2、 (2)水解理论 弱离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸 性溶液中 c(H )或碱性溶液中 c(OH)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。 如 NH4Cl 溶液中：c(Cl )c(NH 4)c(H )c(NH 3 H2O)。 多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在 Na2CO3溶液中：c(CO2 3 )c(HCO 3)c(H2CO3)。 2把握三种守恒、明确等量关系 (1)电荷守恒规律 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 、 CO2 3

3、、H 、OH、HCO 3，它们存在如下关系： c(Na )c(H)2c(CO2 3 )c(HCO 3)c(OH ) (2)物料守恒规律 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 CO2 3 能水解，故碳元素以 CO2 3 、HCO 3、H2CO3 三种形式存在，它们之间的守恒关系为 1 2c(Na )c(CO2 3 )c(HCO 3)c(H2CO3) (3)质子守恒规律 质子守恒是依据水的电离 H2OH OH，水电离产生的 H和 OH的物 质的量总是相等的，无论在溶液中该 H 和 OH以什么形式存在。如在 Na 2CO3 溶液中有关系式

4、：c(OH )c(H)c(HCO 3)2c(H2CO3)。 3单一溶液中离子浓度大小的比较规律 (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(H 2PO 4)c(HPO 2 4 )c(PO3 4 )。 (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(CO2 3 )c(OH )c(HCO 3)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 3以水解为主，NaHCO3溶液中 c(Na )c(HCO 3)c(OH )c(H)

5、；而 HSO 3以电离为主，NaHSO3溶液中 c(Na )c(HSO 3)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 a.NH4HSO4、b.NH4Cl、c.CH3COONH4、 d(NH4)2SO4溶液中，c(NH 4)的大小顺序为 dabc。 (5)强酸弱碱盐溶液(一般比较一元酸的盐溶液) 如 NH4Cl 中存在 NH 4H2O NH3 H2OH ，溶液中离子间的关系是 c(Cl )c(NH 4)c(H )c(OH)。 核心 突破 单一溶液中粒子浓度的比较 题组 冲关 题组 1 单一溶液中不同粒

6、子浓度大小比较 1分析一定物质的量浓度的 CH3COONa 溶液，回答下列问题。 (1)写出溶液中所有电离、水解离子方程式 _ _。 (2)溶液中存在的粒子种类： _。 (3)关系判断 离子浓度大小关系： _； 电荷守恒关系：_； 物料守恒关系： _； 质子守恒关系： _。 【答案】 (1)CH3COONaCH3COO Na， CH3COO H 2O CH3COOHOH ， H2OH OH (2)Na 、CH 3COO 、OH、H、H 2O (3)c(Na )c(CH 3COO )c(OH)c(H) c(Na )c(H)c(CH 3COO )c(OH) c(Na )c(CH 3COO )c(C

7、H 3COOH) c(OH )c(H)c(CH 3COOH) 2分析一定物质的量浓度的 NaHCO3溶液，回答下列问题。 (1)写出溶液中所有电离、水解方程式 _ _。 (2)溶液中存在的粒子种类： _。 (3)关系判断 离子浓度大小关系： _； 电荷守恒关系： _； 物料守恒关系： _； 质子守恒关系： _。 【答案】 (1)NaHCO3Na HCO 3、 HCO 3H2O H2CO3OH 、 HCO 3 H CO2 3 、H2OH OH (2)Na 、HCO 3、H2CO3、CO 2 3 、H 、OH、H 2O (3)c(Na )c(HCO 3)c(OH )c(H)c(CO2 3 ) c(

8、Na )c(H)2c(CO2 3 ) c(HCO 3)c(OH ) c(Na)c(HCO 3)c(CO 2 3 )c(H2CO3) c(OH ) c(H2CO3)c(H )c(CO2 3 ) 3分析一定物质的量浓度的 Na2CO3溶液，回答下列问题。 (1)写出溶液中所有电离、水解方程式 _ _。 (2)溶液中存在的粒子种类： _。 (3)关系判断 离子浓度大小关系： _； 电荷守恒关系： _； 物料守恒关系： _； 质子守恒关系： _。 【答案】 (1)Na2CO32Na CO2 3 、 CO2 3 H2OHCO 3OH 、HCO 3H2O H2CO3OH 、H 2O H OH (2)Na

9、、CO2 3 、HCO 3、OH 、H、H 2CO3、H2O (3)c(Na )c(CO2 3 )c(OH )c(HCO 3)c(H ) c(Na)c(H)2c(CO2 3 ) c(HCO 3)c(OH ) c(Na)2c(CO2 3 )c(HCO 3)c(H2CO3) c(OH ) c(HCO 3)2c(H2CO3)c(H ) 题组 2 不同溶液中同一离子浓度大小的比较 4相同浓度的下列溶液中：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH 中，c(CH3COO )由大到小的顺序是_ 【解析】 CH3COONH4、CH3COONa 溶于水完全电离，CH3COOH 溶于水 部分电离，故相

10、同浓度的三种溶液中 c(CH3COO )最小；与对照 NH 4促进 CH3COO 的水解，故 c(CH 3COO )：。 【答案】 5物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3 溶液、NH4Cl 溶液，c(NH 4)由大到小的顺序为_。 【解析】 由(NH4)2SO42NH 4 NH4HSO4NH 4 (NH4)2CO3 2NH 4 NH4ClNH 4可知 c(NH 4)：；对照知 CO 2 3 促进 NH 4水 解，故 c(NH 4)：；对照知 H 抑制 NH 4水解，故 c(NH 4)：。 【答案】 6浓度均为 0.1 mol L 1 的H2S、NaH

11、S、Na2S、H2S 和 NaHS 混合 液，溶液 pH 从大到小的顺序是_，c(H2S)从大到小的顺序是_。 【解析】 根据电离出 H 的能力，H 2SNaHS，H2S 和 NaHS 的混合溶液酸 性强于NaHS， 而Na2S水解程度又大于NaHS， 所以pH从大到小为。 c(H2S)浓度的比较，可将其分成三组：第一组：，含有 H2S，第二组：NaHS， 一步水解得到 H2S。第三组：Na2S 需两步水解才得到 H2S，而在第一组中 NaHS 要水解生成少量 H2S，所以。 【答案】 混混 合合 溶溶 液液 中中 粒粒 子子 浓浓 度度 的的 比比 较较 基础 初探 教材整理 混合溶液中各离

12、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 4)c(Cl ) c(OH )c(H)；等物质的量浓度的 CH 3COONa 与 CH3COOH 混合溶液， c(CH3COO )c(Na)c(H)c(OH)。 (2)分子的电离小于相应离子的水解 例如在 0.1 mol L 1 的 NaCN 和 0.1 mol L 1 的 HCN 溶液的混合液中， 各离子 浓度的大小顺序为 c(Na )c(CN)c(OH)c(H)。 合作 探究 溶液中粒子浓度大小比较 探究背景 (2015

13、山东高考改编)室温下向 10 mL 0.1 mol L 1 NaOH 溶液中 加入 0.1 mol L 1 的一元酸 HA，溶液 pH 的变化曲线如图所示。 探究问题 1a 点溶液中粒子浓度大小关系如何？电荷守恒关系式如何表示？物料守 恒关系式如何表示？质子守恒关系式如何表示？ 【提示】 粒子浓度：c(Na )c(A)c(OH)c(HA)c(H) 电荷守恒：c(Na )c(H)c(A)c(OH) 物料守恒：c(Na )c(A)c(HA) 质子守恒：c(OH )c(H)c(HA) 2当混合溶液 pH7 时，溶液中离子浓度关系如何？ 【提示】 c(Na )c(A)c(OH)c(H) 3b 点溶液中

14、粒子浓度关系如何？ 【提示】 c(A )c(Na)c(HA)c(H)c(OH) 4a 点溶液中 c(A )与 c(HA)之和等于多少？ 【提示】 c(A )c(HA)0.05 mol L1 核心 突破 1混合溶液中粒子浓度大小比较 2等式考虑守恒原理，不等式考虑平衡原理 (1)等式一般与电荷守恒、物料守恒相联系，如果给定的等式不是两个守恒 式，可以把两个守恒式变化形式后相互作差，加以推导即可。 (2)如果给定的是不等式，要先考虑等式，对等式的一边加入或减少某离子， 即可变成不等式。 【解析】 溶液混合后，二者反应，但 CH3COOH 过量，故为 CH3COONa 和 CH3COOH 的混合体系

15、。CH3COOH 和 CH3COO 相互抑制，但以 CH 3COOH 电离为主， 溶液显酸性，即 c(H )c(OH)，由电荷守恒 c(Na)c(H)c(CH 3COO )c(OH)， 则有 c(CH3COO )c(Na)，A 正确；CH 3COOH 电离程度大于 CH3COO 水解程 度，B 不正确；对于 C 项：由于存在 c(H )c(Na)c(OH)c(CH 3COO )的电 荷守恒和 2c(Na )c(CH 3COO )c(CH 3COOH)的物料守恒，联立两式 可得：2c(H )c(CH 3COO )c(CH 3COOH)2c(OH )，所以 C 错；D 项看似是 物料守恒，但溶液的

16、体积是原来的 2 倍，则 c(CH3COOH)c(CH3COO )0.01 mol L 1，D 错误。 【答案】 A 2 (2015 四川高考)常温下， 将等体积、 等物质的量浓度的 NH4HCO3与 NaCl 溶液混合，析出部分 NaHCO3晶体，过滤，所得滤液 pH7。下列关于滤液中的 离子浓度关系不正确的是( ) A. KW cH 1.010 7 mol/L Bc(Na )c(HCO 3)c(CO 2 3 )c(H2CO3) Cc(H )c(NH 4)c(OH )c(HCO 3)2c(CO 2 3 ) Dc(Cl )c(NH 4)c(HCO 3)c(CO 2 3 ) 【解析】 滤液中溶质

17、的主要成分为 NH4Cl 和 NaHCO3的混合物。A.滤液 pH7， 则 c(H )1.0107 mol/L，常温下 KW1.010 14，所以 KW cH 1.010 7 mol/L，A 项正确；B.由于开始加入等物质的量的 NH4HCO3与 NaCl，根据物料守恒可知，B 项正 确；C.析出 NaHCO3后，在滤液中根据电荷守恒得 c(H )c(NH 4)c(Na )c(OH) c(HCO 3)2c(CO2 3 )c(Cl )，C 项错误；D.开始时 NH 4HCO3与 NaCl 等物质的量， 由于析出了一部分 NaHCO3， 故 c(Cl )与 c(NH 4)都大于 c(HCO 3)和

18、 c(Na )， 少量 的 NH 4、HCO 3发生水解，极少量的 HCO 3发生电离，所以 c(Cl )c(NH 4) c(HCO 3)c(CO 2 3 )，D 项正确。 【答案】 C 3(2015 上海高考)室温下，0.1 mol/L NaClO 溶液的 pH_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 0.1 mol/L Na2SO3溶液的 pH(选填“大于”、 “小于”或“等于”)。 浓度均为 0.1 mol/L 的 Na2SO3和 Na2CO3的混合溶液中，SO2 3 、CO2 3 、HSO 3、HCO 3浓度从大到小的 顺序为_。 已知：H2SO3 Ki11.5410 2 K i21.0

19、210 7 HClO Ki12.9510 8 H2CO3 Ki14.310 7 K i25.610 11 【解析】 NaClO、Na2SO3都是强碱弱酸盐，弱酸根离子发生水解反应， 消耗水电离产生的 H ，破坏了水的电离平衡，当最终达到平衡时，溶液中 c(OH )c(H)，所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱，盐水解程度就越大。消耗 的离子浓度越大，当溶液达到平衡时，剩余的离子浓度就越小。由于 H2SO3的 Ki21.0210 7；HClO 的 K i12.9510 8，所以酸性；HSO 3HClO，因此溶液 的 pH：NaClONa2SO3。由于电离程度：H2SO3H2CO3HSO 3HCO 3，浓度均 为 0.1 mol/L 的 Na2SO3和 Na2CO3的混合溶液中，水解程度：CO2 3 SO2 3 ，所以 离子浓度：SO2 3 CO2 3 ；水解产生的离子浓度：HCO 3HSO 3。但是盐水解程度 总的来说很小，主要以盐电离产生的离子存在。所以在该溶液中 SO2 3 、CO2 3 、 HSO 3、HCO 3浓度从大到小的顺序为 SO 2 3 CO2 3 HCO 3HSO 3。 【答案】 大于 SO2 3 CO2 3 HCO 3HSO 3 学业分层测评（十七）学业分层测评（十七） 点击图标进入点击图标进入