334電解質(zhì)溶液中粒子濃度的關(guān)系（三大守恒和溶液中粒子濃度大小比較）課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修12

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第三節(jié)鹽類的水解第4課時(shí)電解質(zhì)溶液中粒子濃度的關(guān)系人教版

高二化學(xué)選擇性必修一目錄三大守恒一粒子濃度大小比較二學(xué)習(xí)目標(biāo)1、理解電解質(zhì)溶液中的三大守恒——電荷守恒、元素質(zhì)量守恒和質(zhì)子守恒。2、學(xué)會(huì)利用水解平衡和電離平衡程度分析溶液中離子濃度的種類和大小比較的方法。一、三大守恒（一）電荷守恒1、定義：

電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)=陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)

（即電荷守恒，溶液呈電中性）2.書寫陽(yáng)離子有：Na+、H+，陰離子有：OH-、CO32-、HCO3-電荷守恒：n(Na+)+n(H+)=n(OH-)+n(HCO3-)+2n(CO32-)。

或c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+

c(HCO3-)+2c(CO32-)。eg：Na2CO3溶液中（一）電荷守恒課堂練習(xí)1：（1）CH3COONa（2）(NH4)2SO4（3）NaHCO3（4）NaHS（5）Na2Sc(Na+)+c(H+)=c(CH3COO–)+c(OH–)c(NH4+)+c(H+)=2c(SO42–)+c(OH–)c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+

c(HCO3-)+2c(CO32-)c(Na+)+c(H+)＝c(OH－)+

c(HS－)+2c(S2－)c(Na+)+c(H+)＝c(OH－)+

c(HS－)+2c(S2－)書寫出下列電解質(zhì)溶液中存在的電荷守恒。（6）Na3PO4c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(PO43-)＋2c(HPO42-)＋c(H2PO4-)＋c(OH－)（二）元素質(zhì)量守恒(物料守恒)1、定義：

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(lái)說(shuō)，其質(zhì)量在變化前后是守恒的，即元素質(zhì)量守恒。2.書寫eg：Na2CO3溶液中含C元素的粒子有：CO32-、HCO3-、

H2CO3

含Na元素的粒子有：Na+∴元素質(zhì)量守恒：

c(Na+)=2[c(CO32-

)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

∵c(Na+):c(C)

＝2:1（二）物料守恒(元素質(zhì)量守恒)練一練:寫出下列物質(zhì)溶液的元素質(zhì)量守恒（5）Na3PO4溶液（1）NaHCO3c(Na+)＝c(HCO3–)+c(CO32–)+c(H2CO3)（2）Na2SO3c

(Na+)=2[c

(HSO3－)+c

(SO32－

)+c

(H2SO3

)]（3）CH3COONac

(Na+)=c(CH3COO－)+c(CH3COOH)（4）NH4Clc

(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)c(Na+)=3c(HPO42-)+3c(H2PO4－)+3c(H3PO4)（三）質(zhì)子守恒元素質(zhì)量守恒：c(Na+)=

2

[c(CO32–)+c(HCO3–)+c(H2CO3)

]

②電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+

c(HCO3-)+2c(CO32-)①即：質(zhì)子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)例：Na2CO3

溶液1、定義：

水電離:c(H+)=c(OH-)，電解質(zhì)溶液中各粒子電離出的H+總數(shù)等于粒子

接受H+總數(shù)。2.書寫方法一：可以由電荷守恒與物料守恒聯(lián)立推導(dǎo)出來(lái)。（三）質(zhì)子守恒方法二：CO32-+2H+H2CO3+

H+HCO3-H3O++

H+H2OOH--

H+則有質(zhì)子守恒：c(OH–)

=c(H+)+c(HCO3-)+

2c(H2CO3)例：Na2CO3

溶液c(OH–)+失H+產(chǎn)物

=c(H+)+得H+產(chǎn)物（系數(shù)：得失H+數(shù)目）

失質(zhì)子

基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)

得質(zhì)子

（三）質(zhì)子守恒方法二：例：NH4Cl溶液c(OH–)+得OH–產(chǎn)物

=c(H+)+失OH–產(chǎn)物

失質(zhì)子（得OH–）

基準(zhǔn)態(tài)物質(zhì)

得質(zhì)子（失OH–）

NH4+H2OH3O++

H+OH--

H+NH3·H2O+

OH-則有質(zhì)子守恒：c(H+)=c(OH–)

+c(NH3·H2O)（三）質(zhì)子守恒練一練:寫出下列物質(zhì)溶液的質(zhì)子守恒（2）NaHCO3（3）Na2SO3（4）NH4Cl（1）Na2CO3c(OH–)=c(HCO3–)+2c(H2CO3)+c(H+)c(OH–)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+)c(OH–)=c(HSO3–)+2c(H2SO3)+c(H+)c(H+)=c(NH3?H2O)+c(OH–)（四）混合溶液三大守恒1、共軛酸堿體系（溶質(zhì)粒子之間存在相互轉(zhuǎn)化平衡關(guān)系）：（1）弱酸及其鹽

eg:CH3COOH：CH3COONa=1：1電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：（四）混合溶液三大守恒1、共軛酸堿體系（溶質(zhì)粒子之間存在相互轉(zhuǎn)化平衡關(guān)系）：（2）弱堿及其鹽

eg:

NH3?H2O

：NH4Cl=1：1電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：（四）混合溶液三大守恒1、共軛酸堿體系（溶質(zhì)粒子之間存在相互轉(zhuǎn)化平衡關(guān)系）：（3）多元弱酸正鹽及其酸式鹽

eg:

Na2CO3

：NaHCO3=1：1電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：（四）混合溶液三大守恒2、非共軛酸堿體系（溶質(zhì)粒子之間不存在相互轉(zhuǎn)化平衡關(guān)系）：eg:

CH3COONa：NaCN=1：1電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：（四）混合溶液三大守恒2、非共軛酸堿體系（溶質(zhì)粒子之間不存在相互轉(zhuǎn)化平衡關(guān)系）：eg:

CH3COONa：Na2CO3=1：1電荷守恒：元素質(zhì)量守恒：質(zhì)子守恒：小結(jié)：三大守恒小結(jié)三大守恒等式特點(diǎn)

系數(shù)電荷守恒全為離子（無(wú)分子）

離子所帶電荷數(shù)物料守恒無(wú)H+、OH-

原子數(shù)目交叉質(zhì)子守恒無(wú)不水解離子

得失H+數(shù)目三守恒式結(jié)合兩邊沒有明顯特征

二、溶液中粒子濃度大小比較（一）單一溶液粒子濃度大小比較eg:HClO溶液中：HClO?H＋＋ClO－H2O?H＋＋OH－c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)粒子濃度大小關(guān)系：1．一元弱酸和弱堿：

電離理論——弱電解質(zhì)的電離是微弱的（主）（極微弱）（1）一元弱酸：C(酸分子)>C(H+)>C(酸根離子)>C(OH-)eg:分析NH3·H2O溶液：NH3·H2O?NH4++OH-H2O?H＋＋OH－（一）兩大理論（主）（極微弱）c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)粒子濃度大小關(guān)系：(2)一元弱堿：C(堿分子)>C(OH-)>C(弱堿陽(yáng)離子)>C(H+)2.多元弱酸：分步電離，以第一步電離為主：H2S

?HS–

+H+HS–=

H++S2–

H2O?

H++OH–

c(H2S)>c(H+)>c(HS–)>c(S2–)>c(OH–)粒子濃度大小關(guān)系（一）單一溶液粒子濃度大小比較eg:H2S溶液中：（次）（主）（極微弱）C(酸分子)>C(H+)>C(一級(jí)電離產(chǎn)物)>C(二級(jí)電離產(chǎn)物)>C(OH-)3.一元強(qiáng)堿弱酸鹽溶液溶液或一元強(qiáng)酸弱堿鹽溶液

NH4Cl

=NH4++Cl-H2O?H＋＋OH-NH4++H2O?NH3·H2O+H+c(Cl-)

>

c(NH4+)

>

c(H+)>c(NH3·H2O)>

c(OH-)（一）單一溶液粒子濃度大小比較可溶性鹽的電離是完全的水解理論——弱酸陰離子和弱堿陽(yáng)離子的水解是微弱的eg:NH4Cl溶液中：（微弱）（完全）（極微弱）粒子濃度大小關(guān)系C(不水解離子)>C(水解離子)>C(顯性離子)>C(水解產(chǎn)物)>C(不顯性離子)3.一元強(qiáng)堿弱酸鹽溶液溶液或一元強(qiáng)酸弱堿鹽溶液

（一）單一溶液粒子濃度大小比較eg:CH3COONa溶液：粒子濃度大小關(guān)系：C(不水解離子)>C(水解離子)>C(顯性離子)>C(水解產(chǎn)物)>C(不顯性離子)c(Na+)＞c(

CH3COO－)＞c(OH-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)4.多元弱酸正鹽溶液（一）單一溶液粒子濃度大小比較

多元弱酸根離子水解是分步的，第一步水解程度遠(yuǎn)大于第二步水解程度。eg:在Na2CO3溶液中：HCO3-＋OH

-CO32-＋H2O

HCO3-＋H2OH2CO3＋OH

-離子濃度大小關(guān)系：c(

Na+)>c(CO32-)

>c(OH

-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(H＋)H2OH++OH-

Na2CO3=2Na++CO32-（主）（次）（極微弱）（完全）C(不水解離子)>C(水解離子)>C(OH

-)>C(一級(jí)水解產(chǎn)物)>C(二級(jí)水解產(chǎn)物)>C(H＋)練一練：分析Na2C2O4溶液粒子濃度的大?。海ㄒ唬﹩我蝗芤毫Ｗ訚舛却笮”容^c(Na+)>c(C2O42－)>

c(OH－)>

c(HC2O4－)>

c(H2C2O4－)>c(H+)分析Na2S溶液粒子濃度的大?。?/p>

C(Na+)>C(S2-)>C(OH-)>C(HS-)>C(H2S)>C(H+)5、多元弱酸酸式鹽溶液

（一）單一溶液粒子濃度大小比較考慮水解程度與電離程度的相對(duì)大小。（1）電離>水解

酸性（eg:HSO3-、H2PO4-、HC2O4-等)eg：NaHSO3溶液HSO3－

H＋＋SO32－

(主)HSO3－＋H2OH2SO3＋OH－(次)H2OH＋＋OH－

(極微弱)c(Na＋)>c(HSO3-)>c(H＋)>c(SO32-)>c(OH－)>c(H2SO3)粒子濃度大小關(guān)系：NaHSO3=Na++HSO3-

（完全）

C(不水解離子)>C(水解離子-)>C(顯性離子)>C(電離產(chǎn)物)>C(不顯性離子)>C(水解產(chǎn)物)5、多元弱酸酸式鹽溶液

（一）單一溶液粒子濃度大小比較考慮水解程度與電離程度的相對(duì)大小。（2）水解>電離

堿性（eg:HCO3-、HS-、HPO42-等)eg：

NaHCO3溶液HCO3－

H＋＋CO32－

(次)

HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－(主)H2OH＋＋OH－

(極微弱)c(Na＋)>c(HCO3-)>c(OH－)>c(H2CO3)>c(H＋)>c(CO32-)粒子濃度大小關(guān)系：NaHCO3=Na++HCO3-

（完全）

C(不水解離子)>C(水解離子-)>C(顯性離子)>C(水解產(chǎn)物)>C(不顯性離子)>C(電離產(chǎn)物)3、已知HS－的電離程度<HS－水解程度，則NaHS溶液粒子濃度大小:

練一練1、已知室溫下，NaH2PO4溶液中，c(HPO42-)>c(H3PO4)，則NaH2PO4溶液顯_____性。2、室溫下，H2C2O4的Ka1＝5.6×10－2，Ka2＝1.5×10－4，則NaHC2O4溶液顯____性，溶液中離子濃度由大到小的順序是_____________________________________。酸酸c(Na＋)>c(HC2O4-)>c(H＋)>c(C2O42-)>c(OH-)（二）不同溶液中同一離子濃度大小的比較例:在物質(zhì)的量濃度相同的下列溶中:a.NH4Cl、

b.CH3COONH4、

c.NH4HSO4、d.(NH4)2CO3、e.(NH4)2SO4f.NH3·H2O;g.NH4Fe(SO4)2c

(NH4+)由大到小的順序:

。分類：鹽：a.NH4Cl、

b.CH3COONH4、

c.NH4HSO4g.NH4Fe(SO4)2

d.(NH4)2CO3、e.(NH4)2SO4弱堿：f.NH3·H2O;

比較水解程度：相互促進(jìn)水解的鹽＞單獨(dú)水解的鹽＞水解相互抑制的鹽。（二）不同溶液中同一離子濃度大小的比較練：(1)相同溫度下，濃度均為0.1mol/L的（NH4）2CO3、NH4HCO3、Na2CO3

、NaHCO3中c(CO32-)由大到小的順序?yàn)椋篶（Na2CO3）＞c（(NH4)2CO3)＞c(NaHCO3)＞c(NH4HCO3)（2）0.1mol/l下列溶液PH值由大到小的順序是:.①H2SO4②NH3·H2O③NaOH④NH4Cl⑤NaCl⑥CH3COONa⑦HCl⑧CH3COOH⑨Ba(OH)2

⑨>③>②>⑥>⑤>④>⑧>⑦>①（3）c(NH4+)相同的下列溶液：NH4Cl、（NH4)2SO4、NH4HSO4、

NH4HCO3,其物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是：

。c(（NH4）2SO4)＜c(

NH4HSO4)＜c(NH4Cl)＜c(NH4HCO3)（三）混合溶液粒子濃度大小比較1.只混合不反應(yīng)——等濃度的弱酸或弱堿與其鹽溶液等體積混合（1）電離>水解①CH3COOH：CH3COONa=1：1②NH3·H2O：NH4Cl=1：1

C(電離產(chǎn)物)>C(不水解離子-)>C(水解產(chǎn)物)>C(顯性離子)>C(不顯性離子)c(NH4+)

>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>

c(OH-)>

c(H+)

c(CH3COO-)

>c(Na+)>c(CH3COOH)>

c(H+)

>

c(OH-)（三）混合溶液粒子濃度大小比較1.只混合不反應(yīng)——等濃度的弱酸或弱堿與其鹽溶液等體積混合（2）水解>電離eg：HCN：NaCN=1：1

C(水解產(chǎn)物)>C(不水解離子-)>C(電離產(chǎn)物)>C(顯性離子)>C(不顯性離子)c(HCN)

>c(Na+)>c(CN-)>

c(OH-)>

c(H+)

（三）混合溶液粒子濃度大小比較2.混合反應(yīng)：（1）

恰好完全反應(yīng)考慮水解生成酸、堿生成鹽考慮電離例：(1)0.1mol/l的HCl與0.1mol/lNH3·H2O等體積混合

產(chǎn)物：NH4Cl

∴C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+