專(zhuān)題提升系列(七)　電解質(zhì)溶液中微粒間的關(guān)系 教學(xué)課件

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡電解質(zhì)溶液中微粒間的關(guān)系專(zhuān)題提升系列(七)一、理解兩大平衡，建立微弱意識(shí)三、溶液中粒子濃度大小比較三大類(lèi)型二、把握三大守恒，明確定量關(guān)系內(nèi)容索引四、結(jié)合各種圖像比較溶液中粒子濃度索引一、理解兩大平衡，建立微弱意識(shí)1．電離平衡→建立電離過(guò)程是微弱的意識(shí)弱電解質(zhì)(弱酸、弱堿、水)的電離是微弱的，且水的電離能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于弱酸和弱堿的電離能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOH

CH3COO－＋H＋，H2O

OH－＋H＋，粒子濃度由大到小的順序：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。2．水解平衡→建立水解過(guò)程是微弱的意識(shí)弱酸根離子或弱堿陽(yáng)離子的水解是微弱的，但水的電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鹽的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中，CH3COONa===CH3COO－＋Na＋，CH3COO－＋H2O

CH3COOH＋OH－，H2O

H＋＋OH－，粒子濃度由大到小的順序：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)。索引索引二、把握三大守恒，明確定量關(guān)系1．元素質(zhì)量守恒在電解質(zhì)溶液中，由于某些離子能夠發(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(lái)說(shuō)，其質(zhì)量在變化前后是守恒的，符合元素質(zhì)量守恒。如NaHCO3溶液中，n(Na＋)∶n(C原子)＝1∶1，因2．電荷守恒在電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子的電荷總數(shù)與陰離子的電荷總數(shù)相等，即溶液呈電中性。如NaHCO3溶液中有Na＋、H＋、HCO、CO、OH－，存在如下關(guān)系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)(因CO帶2個(gè)單位負(fù)電荷，所以其所帶電荷數(shù)為其離子數(shù)的2倍)。3．質(zhì)子守恒電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H＋)的物質(zhì)的量相等。例如：①在Na2CO3溶液中：質(zhì)子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。②在NaHCO3溶液中：質(zhì)子守恒：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)。另外，質(zhì)子守恒式可以由電荷守恒式和元素質(zhì)量守恒式推導(dǎo)得出。以KHS溶液為例，電荷守恒式為c(K＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，元素質(zhì)量守恒式為c(K＋)＝c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)②，由①－②消去沒(méi)有參與變化的K＋得質(zhì)子守恒式c(H＋)＋c(H2S)＝c(OH－)＋c(S2－)。

判斷下列電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系是否正確。(1)0.1mol·L－1Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(H2SO3)。不符合元素質(zhì)量守恒，正確的關(guān)系式為c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3)。(2)0.1mol·L－1Na2S溶液中：c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－)。符合質(zhì)子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)移項(xiàng)即可。典例1(3)0.1mol·L－1Na2C2O4溶液與0.1mol·L－1HCl溶液等體積混合(H2C2O4為二元弱酸)：2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。不符合電荷守恒，漏寫(xiě)c(Cl－)，正確的關(guān)系式是c(Cl－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。(4)pH＝1的NaHSO4溶液中：c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)。符合電荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，因c(Na＋)＝c(SO)，故關(guān)系式成立。(5)0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中：c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(C2O)。不符合元素質(zhì)量守恒，正確的關(guān)系式為c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(H2C2O4)＋c(C2O)。(6)0.1mol·L－1Na2CO3溶液與0.1mol·L－1NaHCO3溶液等體積混合：c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。符合元素質(zhì)量守恒，c(Na＋)＝0.15mol·L－1，c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1，故

c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。答案：正確的有(2)(4)(6)，其余不正確。

在10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入同體積、同濃度的CH3COOH溶液，反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是A．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－)B．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)C．c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)√典例2在10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入同體積、同濃度的CH3COOH溶液，發(fā)生反應(yīng)生成醋酸鈉和水，醋酸根離子水解顯堿性，溶液中離子濃度大小為c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)；溶液中存在元素質(zhì)量守恒：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)；溶液中存在電荷守恒為c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)。索引索引三、溶液中粒子濃度大小比較三大類(lèi)型類(lèi)型一單一溶液中各粒子濃度的比較1．多元弱酸溶液：多元弱酸分步電離，電離程度逐級(jí)減弱。如H3PO4溶液中：c(H＋)＞c(H2PO)＞c(HPO)＞c(PO)。2．多元弱酸的正鹽溶液：多元弱酸的酸根離子分步水解，水解程度逐級(jí)減弱。如在Na2CO3溶液中：c(Na＋)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(HCO)＞c(H2CO3)。

在0.1mol·L－1的Na2S溶液中，下列關(guān)系不正確的是A．c(Na＋)＝2c(HS－)＋2c(S2－)＋c(H2S)B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)C．c(Na＋)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)D．c(OH－)＝c(HS－)＋c(H＋)＋2c(H2S)√A項(xiàng)不符合元素質(zhì)量守恒，應(yīng)為c(Na＋)＝2c(HS－)＋2c(S2－)＋2c(H2S)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)符合電荷守恒，正確；C項(xiàng)，S2－＋H2O

HS－＋OH－，HS－＋H2O

H2S＋OH－，正確；D項(xiàng)符合質(zhì)子守恒，正確。典例1

關(guān)于a：0.1mol·L－1CH3COONa溶液和b：0.1mol·L－1CH3COOH溶液，下列說(shuō)法不正確的是A．兩溶液中存在的微粒種類(lèi)：a>bB．若兩者等體積混合，則混合液中微粒有6種C．若兩者按體積比2∶1混合，則混合液中微粒有7種D．水電離出的c(H＋)：a>b√典例2A.a溶液存在微粒：Na＋、CH3COO－、H＋、OH－、CH3COOH、H2O，b溶液中存在CH3COO－、H＋、OH－、CH3COOH、H2O，微粒種類(lèi)a＞b，A正確；B.兩者等體積混合，溶液中存在微粒為：Na＋、CH3COO－、H＋、OH－、CH3COO－、H2O，共6種，B正確；若兩者按體積比2∶1混合，則混合液中微粒有6種，與選項(xiàng)B中相同，C錯(cuò)誤；D.醋酸鈉為強(qiáng)堿弱酸性，促進(jìn)水的電離，醋酸抑制水的電離，故水電離出的c(H＋)：a＞b，D正確。類(lèi)型二混合溶液中各粒子濃度的比較混合溶液要綜合分析電離、水解等因素。如在0.1mol·L－1NH4Cl溶液和0.1mol·L－1的氨水的混合溶液中，NH3·H2O的電離程度強(qiáng)于NH的水解程度，溶液呈堿性，各離子濃度大小順序?yàn)閏(NH)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)。

室溫下，向20.00mL1mol·L－1的氨水中逐滴加入物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸，直至鹽酸過(guò)量。請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水的電離程度變化趨勢(shì)是先________后________(填“變大”“變小”或“不變”)。變大變小(2)當(dāng)V(HCl)＝20.00mL時(shí)，溶液中溶質(zhì)為_(kāi)_____，溶液中離子濃度的大小順序是___________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)溶液pH恰好等于7時(shí)，此時(shí)溶液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是________________，V(HCl)______20.00mL(填“>”“＝”或“<”)。NH4Clc(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)NH4Cl、NH3·H2O<典例325℃時(shí)，按下表配制兩份溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．溶液Ⅰ中，c(A－)>c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)B．Ⅰ和Ⅱ的pH相差1.0，說(shuō)明

＝10C．混合Ⅰ和Ⅱ：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(OH－)D．混合Ⅰ和Ⅱ：c(HA)＞c(HB)一元弱酸溶液加入的NaOH溶液混合后所得溶液HA10.0mL0.20mol·L－15.0mL0.20mol·L－1溶液ⅠpH＝5.0HB10.0mL0.20mol·L－15.0mL0.20mol·L－1溶液ⅡpH＝4.0√典例4A項(xiàng)，根據(jù)電荷守恒可知溶液Ⅰ中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(A－)，由于pH＝5.0，溶液顯酸性，c(H＋)＞c(OH－)，因此，c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，正確；B項(xiàng)，由于溶液Ⅰ、Ⅱ的pH分別為5.0和4.0，所以Ka(HA)＜Ka(HB)，

＜1，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由電荷守恒可知，Ⅰ和Ⅱ的混合溶液中，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(B－)＋c(OH－)，正確；D項(xiàng)，由B的分析可知，Ka(HA)＜Ka(HB)，則Ⅰ、Ⅱ混合后必有c(HA)＞c(HB)，正確。類(lèi)型三不同溶液中同一粒子濃度的比較不同溶液要看溶液中其他粒子對(duì)該粒子的影響。解題流程為：如在相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液中：①NH4Cl；②CH3COONH4；③NH4HSO4，c(NH)由大到小的順序?yàn)棰郏劲伲劲凇?/p>

在25℃時(shí)，在濃度為1mol·L－1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2溶液中，測(cè)得其c(NH)分別為a、b、c(單位為mol·L－1)，下列判斷正確的是A．a(chǎn)＞b＞c B．b＞a＞cC．c＞b＞a D．c＞a＞bNH在溶液中存在水解平衡：NH＋H2O

NH3·H2O＋H＋；Fe2＋水解呈酸性，能抑制NH的水解，c最大；CO水解呈堿性，能促進(jìn)NH的水解，b最小，故c＞a＞b，D項(xiàng)正確。√典例5

有4種混合溶液，分別由等體積0.1mol·L－1的2種溶液混合而成：①CH3COONa溶液與Na2CO3溶液②CH3COONa溶液與NaCl溶液③CH3COONa溶液與NaOH溶液④CH3COONa溶液與鹽酸c(CH3COO－)排序正確的是A．③>①>②>④ B．③>②>①>④C．④>②>①>③ D．④>②>③>①①、③中Na2CO3、NaOH均抑制CH3COO－水解，但NaOH抑制能力更強(qiáng)，④中HCl促進(jìn)CH3COO－水解，所以c(CH3COO－)：③>①>②>④，選A?！痰淅?索引索引四、結(jié)合各種圖像比較溶液中粒子濃度(滴定圖像、對(duì)數(shù)圖像、分布率圖像等)1.滴定圖像(1)酸、堿相互滴定的兩類(lèi)pH曲線(2)分析方法①分析步驟：第一步看縱坐標(biāo)，清楚酸、堿加入的先后順序；第二步看起點(diǎn)，起點(diǎn)可以看出酸性或堿性的強(qiáng)弱；第三步找滴定終點(diǎn)，判斷滴定終點(diǎn)的酸堿性，第四步確定中性點(diǎn)(pH＝7的位置)；第五步分析其他的特殊點(diǎn)(如滴定一半點(diǎn)，過(guò)量一半點(diǎn)等)，分析酸、堿過(guò)量情況。②滴定過(guò)程中的定量關(guān)系：a.電荷守恒關(guān)系在任何時(shí)候均存在；b.元素質(zhì)量守恒可以根據(jù)加入酸或堿的物質(zhì)的量進(jìn)行確定，但不一定為等量關(guān)系。2．對(duì)數(shù)圖像類(lèi)型含義變化規(guī)律解題策略pH＝－lgc(H＋)氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值pH越大，c(H＋)越小，溶液的堿性越強(qiáng)①先弄清是對(duì)數(shù)還是負(fù)對(duì)數(shù)；②弄清楚是什么的對(duì)數(shù)，如濃度對(duì)數(shù)、濃度比對(duì)數(shù)、體積比對(duì)數(shù)等；③弄清楚對(duì)數(shù)變化所表示的意義；④利用特殊點(diǎn)，如pH＝7、lgx＝0、交點(diǎn)等，根據(jù)特殊點(diǎn)判斷離子濃度的大小pC＝－lgc(C)C離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值pC越大，c(C)越小lg生成物與反應(yīng)物離子濃度比的常用對(duì)數(shù)lg越大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行的程度越大lg稀釋后與稀釋前體積比的常用對(duì)數(shù)lg越大，稀釋程度越大AG＝lg氫離子與氫氧根離子濃度比的常用對(duì)數(shù)AG越大，酸性越強(qiáng)，中性時(shí)，

＝1，AG＝03.分布率圖像分布率曲線是指以pH為橫坐標(biāo)，分布系數(shù)即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo)，即分布系數(shù)與溶液pH之間的關(guān)系曲線。(以草酸為例)弱電解質(zhì)分布率曲線圖像δ(X)δ0為H2C2O4分布系數(shù)、δ1為HC2O分布系數(shù)、δ2為C2O分布系數(shù)具體分析當(dāng)溶液的pH＝1.2時(shí)，δ0＝δ1，pH＝4.2時(shí)δ1＝δ2。當(dāng)pH<1.2時(shí)，H2C2O4占優(yōu)勢(shì)；在1.2<pH<4.2時(shí)，HC2O占優(yōu)勢(shì)；而當(dāng)pH>4.2時(shí)，C2O為主要存在形式

已知聯(lián)氨(N2H4)為二元弱堿，常溫下聯(lián)氨的水溶液中有以下反應(yīng)：N2H4＋H2O

N2H＋OH－

K1；N2H＋H2O

N2H＋OH－

K2。常溫下將鹽酸滴加到聯(lián)氨(N2H4)的水溶液中，混合溶液中微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨－lgc(OH－)變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A．常溫下反應(yīng)N2H4＋H＋

N2H的K＝108B．N2H的電離程度大于N2H的水解程度，且N2H5Cl溶液抑制水的電離C．N2H6Cl2溶液中存在：c(Cl－)＝2c(N2H)＋2c(N2H)＋2c(N2H4)D．N2H5Cl溶液中存在：c(Cl－)>c(N2H)＋2c(N2H