3.3.3 电解质溶液中微粒间的关系 课件（共38张PPT）

(共38张PPT)
第3课时
电解质溶液中微粒间的关系
学习目标
1. 根据电解质的电离、弱离子的水解，会判断溶液中微粒种类。
2. 会比较离子浓度大小。
3. 根据盐的水解会判断相应酸（或碱）的强弱。
练习
写出碳酸钠溶液中所有的电离方程式（包括水的电离）和水解的离子方程式。
CO32- +H2O HCO3- + OH-
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
Na2CO3 2Na+ + CO32-
H2O 2H+ + OH-
思考：在碳酸钠(Na2CO3)溶液中：
（1）存在几种微粒？
（2）电解质溶液是否显电性？为什么？试写 出阴阳离子物质的量及浓度之间的关系式。
（3）碳元素存在于哪几种微粒中？这些微粒
和钠离子物质的量之间有什么关系？
？
H2O、H2CO3 、Na+、CO32-、
HCO3- 、OH-、H+
一. 理论依据
1. 电离
强电解质——完全电离
弱电解质——不完全电离（ 1%左右）
发生电离的微粒 > 电离产生的微粒
如：H2S溶液中：
c(H2S) c(H+) c(HS–) c(S2–) c(OH–)
>
>
>
>
发生水解的微粒 > 水解产生的微粒
如： NH4 Cl 溶液中：
c(Cl–) c(NH4+) c(H+) c(NH3·H2O) c(OH–)
>
>
>
>
2. 水解
弱离子的水解是微量的（完全双水解除外）
因此水解生成的弱电解质及产生H+的（或OH-）
也是微量，同时注意考虑水的电离的存在。
二. 守恒规律
1. 电荷守恒：
在溶液中所有阳离子所带的正电荷总数 = 所有阴离子所带的负电荷总数
所以有：所有阳离子的电荷浓度之和 = 所有阴离子的电荷浓度之和
注意：①准确判断溶液中的离子的种类；
②注意每个粒子所带的电荷数，即Rn+的电荷浓度为nc(Rn+)
例：Na2CO3溶液中：
存在的离子有：Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH-
n(Na+) + n(H+) ＝ n(OH－) ＋ n(HCO3－)＋2 n(CO32－)
c(Na+) + c(H+) ＝ c(OH－) ＋ c(HCO3－)＋2c(CO32－)
阳离子所带正电荷总数
＝阴离子所带负电荷总数
【练习1】
写出CH3COONa、NaHCO3溶液中的电荷守恒式。
CH3COONa溶液中：
n(Na+)+n(H+)= n(CH3COO－) + n(OH－)
c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO－) + c(OH－)
NaHCO3溶液中 :
n(Na+) + n(H+) ＝ n(OH－) ＋ n(HCO3－)＋2n(CO32－)
c(Na+) + c(H+) ＝ c(OH－) ＋ c(HCO3－)＋2c(CO32－)
2. 物料守恒 (原子守恒)
规律：溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和，也就是元素守恒，即变化前后某种元素的原子个数守恒。
例：0.1 mol/L Na2CO3溶液中
c(CO32- )+c(HCO3-)+c(H2CO3 )=0.1 mol/L
(1)根据C元素守恒来理解
含C元素的粒子有：CO32-、HCO3-、 H2CO3
(2)根据Na元素和C元素守恒来理解
c(Na+)=2[c(CO32- )+c(HCO3-)+c(H2CO3)]=0.2 mol/L
注意：抓住守恒元素
【练习2】
写出CH3COONa、NaHCO3溶液中的物料守恒式。
CH3COONa溶液中：
NaHCO3溶液中 :
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)
3. 质子守恒(水电离守恒)
质子守恒可由物料守恒和电荷守恒联合求得
例： Na2CO3 溶液中：
n(H+)＋n(HCO3－)＋2n(H2CO3)=n(OH－)
c(H+)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3)=c(OH－)
规律：由水电离H2O==H++OH—可知，水电离产生的H+和OH—的物质的量总是相等的。
【练习3】
写出CH3COONa、NaHCO3溶液中的质子守恒式。
CH3COONa溶液中：
NaHCO3溶液中 :
n(H+) +n(CH3COOH) = n(OH－)
c(H+) + c(CH3COOH) = c(OH－)
c(H+)+c(H2CO3)—c(CO32－)=c(OH－)
n(H+) + n(H2CO3) — n(CO32－)=n(OH－)
你能写出NaHS溶液中相应的三个守恒式吗？
c(Na+ ) +c(H+ )=c(HS- ) +2c(S2- )+ c(OH- )
c(Na+ )=c(H2S )+ c(HS- )+c(S2- )
c(H+ )+ c(H2S )—c(S2- )=c(OH-)
电荷守恒：
物料守恒：
质子守恒：
思考
对于Na2CO3下列关系正确的是（ ）
A.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
B.c(OH-)=2c(HCO3-) + c(H+) + c(H2CO3)
C.c(OH-) = c(HCO3-) + c(H+)+ 2c(H2CO3)
D.c(OH-) = c(HCO3-) + c(H+) + c(H2CO3)
E. c(Na+)>c(CO32-)> c(OH-) >c(HCO3-)
CE
【练习3】
三. 离子浓度大小比较
1.单一溶液：
例题:在CH3COONa溶液中各离子的浓度
由大到小排列顺序正确的是：
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
(1)一元(强碱弱酸盐或强酸弱碱盐)溶液
小结：
不水解离子＞水解离子 ＞显性离子＞显性的对应离子
(2)多元弱酸溶液—根据分步电离来判断
例题:在H2CO3溶液中各离子的浓度由大到小排列
顺序正确的是：
c(H+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)
小结：显性离子＞第一步电离产生得到的酸根离子 ＞第二步电离得到的酸根离子＞ 显性的对应离子
(3)多元弱酸正盐溶液—根据分步水解来判断
例题:在Na2CO3溶液中各离子的浓度由大到小排列
顺序正确的是：
c(Na+)>c(CO32-)> c(OH-) >c(HCO3-)>c(H+)
Na2CO3==2Na++CO32-
① CO32-+H2O HCO3-+OH-
② HCO3- + H2O H2CO3+OH-
③H2O H++OH-
Na2CO3溶液
主 次
小结：按照由主到次的顺序把电解质在水溶液中存在的平衡过程展示出来，并按照由主到次的顺序依次分析。
不水解离子＞水解离子 ＞ 显性离子＞第一步水解离子＞ 显性的对应离子
(4)多元弱酸酸式盐溶液—根据电离和水解的
相对大小来判断
例题:在NaHCO3溶液中各离子的浓度由大到小排列
顺序正确的是：
c(Na+)>c(HCO3-)> c(OH-) >c(H+)>c(CO32-)
HCO3-+H2O H2CO3+OH-（大）
HCO3- CO32- + H+（小）
H2O H++OH-
NaHCO3溶液（显碱性）
NaHCO3 == Na++HCO3-
主 次
c(Na+)>c(HCO3-)> c(OH-) >c(H+)>c(CO32-)
小结：不水解离子＞水解离子 ＞ 显性离子＞
显性的对应离子＞电离得到的酸根离子
c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-)
NaHSO3溶液（显酸性）中离子浓度由大到小的顺序 ：
NaHSO3 == Na++HSO3-
HSO3- H++SO32-
HSO3-+H2O H2SO3 +OH-
H2O H++OH-
主 次
小结：弱酸的酸式盐溶液的酸碱性：
若电离程度>水解程度，显酸性(如：HSO3-、H2PO4-)；
若水解程度>电离程度，显碱性，大多数的弱酸的酸式盐显碱性
【例】等物质的量的下列溶液中，NH4+的浓度由大到小的顺序是
①NH4Cl ②NH4HCO3 ③ NH4HSO4 ④ NH4NO3
⑤(NH4)2SO4 ⑥(NH4)2Fe(SO4) ⑦(NH4)2CO3
⑥>⑤>⑦>③>①=④>②
2. 不同物质同种离子浓度比较-—考虑溶液中其他离子的影响
【规律】
1. 二元的盐>一元的盐
2. 水解的盐>双水解的盐
3. 当溶液中存在水解的显性离子时，抑制盐的水解，则该水解的离子浓度大
3. 两种溶液混合后不同离子浓度的比较：
对策：①首先考虑电荷守恒；
②然后考虑离子间的反应；
③再次酸、碱混合时考虑是完全反应还是一种过量；
④生成的盐与过量的酸或碱若是等物质的量混合时要考虑是电离为主还是水解为主。
Ⅰ CH3COOH与CH3COONa，NH3·H2O与NH4Cl溶液混合 电离大于水解
Ⅱ HClO与NaClO，HCN与NaCN溶液混合　 水解大于电离
例：用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH与CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c(CH3COO-) 大于c(Na+)，对该混合溶液下列判断正确的是( )
A. c(H+)＞c(OH-)
B. c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.2 mol/L
C. c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)
D. c(CH3COO-)＋c(OH-)＝0.1 mol/L
⑴两种物质混合不反应：
AB
例：100 mL 0.1 mol/L醋酸与50 mL 0.2 mol/L NaOH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+)
A
⑵两种物质恰好完全反应：
例：将0.4 mol/L NH4Cl溶液和0.2 mol/L NaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量关系正确的是（ )
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+)
D
⑶两种物质反应，其中一种有剩余：
课堂练习
1. 在0.1 mol/L的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是( )
A．c(NH3·H2O)＞ c(OH-)＞ c(NH4+)＞ c(H+)
B．c(NH4+)＞ c(NH3·H2O)＞ c(OH-)＞ c(H+)
C．c(NH3·H2O)＞ c(NH4+)＝ c(OH-)＞ c(H+)
D．c(NH3·H2O)＞ c(NH4+)＞ c(H+)＞c(OH-)
A
2. 在0.1mol/L的H2S溶液中下列关系式错误的是( )
A.c(H+)=c(OH-)+c(S2-) +c(HS-)
B.c(H+)=c(OH-)+2c(S2-) +c(HS-)
C.c(H+)>c(OH-)+c(S2-) +c(HS-)
D.c(H2S)+c(S2-) +c(HS-)= 0.1mol/L
A
3. 在NH4Cl溶液中，下列关系正确的是（ ）
A. c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)
B. c(NH4+) > c(Cl-) > c(H+) > c(OH-)
C. c(Cl-) = c(NH4+) > c(H+) = c(OH-)
D. c(NH4+) = c(Cl-) > c(H+) > c(OH-)
A
4. 在Na2S溶液中，下列关系式正确的是( )
A. c(Na+)＞c(HS-)＞c(H+)＞c(OH-)　
B. c(Na+)＋c(H+)＝c(HS-)＋c(OH-)＋2c(S2-）
C. c(Na+)=2c(HS-)＋2c(S2-)＋2c(H2S)
D. c(Na+)＝c(HS-)＋c(S2-)＋c(H2S)
BC
5.在0.1mol/L的NaHCO3溶液中，下列关系式正确的是（ ）
A. c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(H+)＞c(OH-)　　
B. c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋c(OH-)+2c(CO32-)
C. c(Na+)＝c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)　　
D. c(Na+)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)
BD
6. 等体积等物质的量浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合液中有关离子的浓度应满足的关系是( )
A.c(M+)> c(OH-)> c(A-)> c(H+ )
B. c(M+)> c(A-)> C(H+ ) > c(OH-)
C. c(M+)> c(A-)> c(OH-)> c(H+ )
D. c(M+)+ c(H+ )= c(OH-)+ c(A-)
CD
7．常温下，把pH＝11的NaOH溶液与pH＝3的醋酸溶液等体积混合，在所得溶液中离子浓度大小关系正确的是（ ）
A．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)
B．c(Na＋)＋c(H＋)＞c(CH3COO－)＋c(OH－)
C．c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)
D．c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
A
电解质溶液
酸或碱溶液——考虑电离
盐溶液——考虑水解
单一溶液
混合溶液
不反应——同时考虑电离和水解
反应
恰好反应
生成酸或碱—考虑电离
生成盐—考虑水解
过量—根据过量程度考虑电离或水解
小结
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