溶液中離子濃度的比較 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3.3.4電解質(zhì)溶液中離(粒)子濃度大小比較1．理解并掌握溶液中離子濃度關(guān)系及大小比較的方法。2．能運(yùn)用電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒分析溶液中粒子等量關(guān)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、在成都世界大學(xué)生運(yùn)動會上，NaClO被用于游泳池的消毒。通過分析NaCIO在溶液中的電離情況，我們可以知道，NaCIO溶液中含有H2O、H+、OH-、Na+、ClO-、HClO等粒子，那么這些粒子濃度之間是否存在大小關(guān)系或者等式關(guān)系了？思考一、溶液中的粒子守恒關(guān)系1、電荷守恒電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，溶液都是呈電中性，即電解質(zhì)溶液中陽離子所帶的電荷總數(shù)與陰離子所帶的電荷總數(shù)相等實(shí)例解題思路以Na2S溶液為例①寫出電解質(zhì)電離和水解全過程電離：Na2S=2Na＋＋S2－水解：S2－＋H2O?HS－＋OH－HS－＋H2O?H2S＋OH－水的電離：H2O?H＋＋OH－②根據(jù)①找出溶液中所有的陰、陽離子Na＋、H＋、S2－、HS－、OH－③陰、陽離子濃度乘以自身所帶的電荷數(shù)建立等式1×c(Na＋)＋1×c(H＋)＝2×c(S2－)＋1×c(HS－)＋1×c(OH－)化簡得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)【注意】由電荷守恒可準(zhǔn)確、快速地解決電解質(zhì)溶液中許多復(fù)雜的離子濃度關(guān)系問題。在應(yīng)用時，務(wù)必弄清電解質(zhì)溶液中所存在的離子的全部種類，切勿忽視H2O電離所產(chǎn)生的H+和OH-。2、物料守恒(也叫原子守恒，質(zhì)量守恒)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，變成了其它離子或分子，使離子的種類增多，但卻不能使離子或分子中某種特定元素的原子的數(shù)目發(fā)生變化，其質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的，始終遵循原子守恒實(shí)例解題思路以Na2S溶液為例①分析溶質(zhì)中的特定元素的原子或原子團(tuán)間的定量關(guān)系(特定元素除H、O元素外)從等式中找關(guān)系，即n(Na＋)＝2n(S2－)，S2－在水中部分會水解成HS－、H2S，共三種含硫元素的存在形式(S2－、HS－、H2S)②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)【注意】元素原子(質(zhì)量)守恒能用于準(zhǔn)確、快速地解決電解質(zhì)溶液中復(fù)雜的離子、分子的物質(zhì)的量濃度或物質(zhì)的量關(guān)系的問題。在應(yīng)用時，務(wù)必弄清電解質(zhì)溶液中存在的變化(電離和水解反應(yīng))，抓住元素質(zhì)量守恒的實(shí)質(zhì)。3、質(zhì)子守恒(H+守恒)以Na2S溶液為例(1)方法一：可以由電荷守恒與物料守恒推導(dǎo)出來，將兩個守恒中不水解的Na＋消掉電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)物料守恒：c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)將Na＋消掉得：c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)即為質(zhì)子守恒(2)方法二(框圖法)：質(zhì)子守恒是依據(jù)水的電離平衡：H2O?H＋＋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。可用下列圖示進(jìn)行快速書寫S2-H2OH＋HS－2H＋H2SH＋H3O+得質(zhì)子(H＋)H＋OH－失質(zhì)子(H＋)c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)能得失質(zhì)子的原始粒子【注意】得、失幾個質(zhì)子，微粒前面系數(shù)就是幾個(1)Na2CO3溶液中三個守恒關(guān)系式(2)NaHCO3溶液中三個守恒關(guān)系式(3)NaHS溶液中三個守恒關(guān)系式(4)Na2SO3溶液中三個守恒關(guān)系式【練一練】二、溶液中離子(粒子)濃度比較1、兩個“微弱”(1)電離微弱a.弱電解質(zhì)的電離是微弱的，還要考慮水的極弱電離如NH4·H2O溶液中:c(NH4·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)b.多元弱酸的電離是分步的，主要是第一步電離(第一步電離程度>第二步電離>第三步電離)如H3PO4溶液中：c(H+)>c(H2PO42-)>c(HPO4-)>c(PO43-)>c(OH-)(2)水解微弱a.弱離子由于水解而損耗如NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)b.單水解是微弱的如NH4CI溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH4·H2O)>c(OH-)c.多元弱酸的酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，主要以第一步水解為主(第一步水解程度>第水解電離)。如Na2CO3溶液中:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)2、一個“特殊”多元弱酸的酸式鹽溶液(1)若離子的水解程度大于電離程度，溶液呈堿性(如NaHCO3溶液)。NaHCO3溶液中存在：水解:HCO3-+H2O=H2CO3+OH-

(主要)電離:HCO3-

=H++CO32-

(次要)水的電離:H2O=H++OH-

(極微弱)溶液中微粒濃度大小關(guān)系為：c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H2CO3)>c(H+)>c(CO32-

)。(2)若離子的水解程度小于電離程度，溶液呈酸性(如NaHSO3溶液)。NaHSO3溶液中存在：

電離:HSO3-

=H++SO32-

(主要)水解:HSO3-+H2O=H2SO3+OH-

(次要)水的電離:H2O=H++OH-

(極微弱)溶液中微粒濃度大小關(guān)系為：c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-

)>c(OH-)>c(H2SO3)。3、單一電解質(zhì)溶液中粒子濃度比較分析思路存在的平衡過程抓住電離和水解都是微弱的，分清主次關(guān)系(即弱離子是電離為主還是水解為主)Na2S=2Na＋＋S2－(最多)水解：S2－＋H2O?HS－＋OH－(主)電離：HS－＋H2O?H2S＋OH－(次)水電離：H2OH＋＋OH－(極弱)粒子濃度順序：從上往下粒子濃度依次減弱c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H2S)>c(H＋)(1)判斷反應(yīng)產(chǎn)物：判斷兩種溶液混合時生成了什么物質(zhì)，是否有物質(zhì)過量，再確定反應(yīng)后溶液的組成(2)明確溶液中存在的所有平衡：根據(jù)溶液的組成，寫出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、電離平衡)(3)確定溶液的酸堿性：根據(jù)題給信息，確定溶液的酸堿性，判斷是以電離為主還是以水解為主(4)比大?。罕容^粒子大小，在比較中，要充分運(yùn)用電荷守恒、物料守恒關(guān)系判斷酸堿混合溶液中粒子濃度大小的一般思路4、混合溶液中粒子濃度比較實(shí)例解題思路常溫下，0.1mol·L－1HA溶液和NaA溶液等體積混合，溶液呈酸性判斷溶液中的物質(zhì)組成并寫出混合溶液中存在的平衡過程N(yùn)aA=Na＋＋A－(最多)HA自身電離：HA?H＋＋A－①(呈酸性，以HA電離為主)NaA中A－水解：A－＋H2O?HA＋OH－②(水解呈堿性，次要)水的電離：H2O?H＋＋OH－(極微弱)①電荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)②物料守恒，2c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)③質(zhì)子守恒將Na＋消掉得：c(HA)＋2c(H＋)＝c(A－)＋2c(OH－)④離子(粒子)濃度比較分析：在沒有電離和水解之前c(Na