3.3 微专题4　电解质溶液中粒子间的关系 课件(共23张PPT) 2023-2024学年高二化学人教版选择性必修1

(共23张PPT)
第三章
微专题4　电解质溶液中粒子间的关系
探究一　溶液中的守恒关系
方法突破
1.电荷守恒:电解质溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,溶液呈电中性。
2.元素守恒:电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生变化。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的。
3.质子守恒:电解质在溶液中发生电离、水解时,存在H+的转移,但失去H+的物质的量与得到H+的物质的量总相等。
书写过程 实例(以Na2CO3溶液为例)
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来 将Na2CO3溶液中的电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c( )+2c(H2CO3)
书写过程 实例(以Na2CO3溶液为例)
方法二:依据水的电离平衡,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的 (单一电解质溶液,质子守恒一般可直接书写;混合溶液中的质子守恒一般应由电荷守恒和元素守恒推导得到) 得到质子(H+) 失去质子(H+)
应用体验
视角1弱酸、弱碱中的守恒关系
1.写出0.1 mol·L-1的醋酸溶液和0.1 mol·L-1的氨水中的相应关系式。
(1)电荷守恒:
CH3COOH溶液　 ;
氨水　 。
(2)元素守恒:
CH3COOH溶液　 ;
氨水　 。
易错提醒　弱酸、弱碱溶液中的电荷守恒和质子守恒关系相同。
c( )+c(NH3·H2O)=0.1 mol·L-1
c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
c( )+c(H+)=c(OH-)
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-1　
视角2单一盐溶液中的守恒关系
2.写出NaHCO3溶液和NH4Cl溶液中的相应关系式。
(1)电荷守恒:
NaHCO3溶液　 ;
NH4Cl溶液　 。
(2)元素守恒:
NaHCO3溶液　 ;
NH4Cl溶液　 。
(3)质子守恒:
NaHCO3溶液　 ;
NH4Cl溶液　 。
c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
视角3混合溶液中的守恒关系
3.写出Na2CO3和NaHCO3混合溶液(Na2CO3与NaHCO3物质的量之比为1∶1)中的相应关系式。
(1)电荷守恒:　 。
(2)元素守恒:　 。
(3)质子守恒:　 。
4.写出CH3COOH和CH3COONa混合溶液(CH3COOH和CH3COONa物质的量之比为1∶1)中的相应关系式。
(1)电荷守恒:　 。
(2)元素守恒:　 。
(3)质子守恒:　 。
2c(OH-)+c(CH3COO-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
探究二　溶液中粒子浓度比较的四种类型
方法突破
1.弱酸溶液
(1)一元弱酸:如HClO,弱酸电离是微弱的,所以HClO溶液中粒子浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)>c(H+)>c(ClO-)>c(OH-)。
(2)多元弱酸:如H2CO3,其电离是微弱的,且分步电离,则其溶液中粒子浓度
2.一元酸碱形成的盐溶液以及该盐与酸或碱形成的混合溶液
(1)①单一盐溶液:如氯化铵溶液;②混合溶液:如CH3COOH和CH3COONa按物质的量之比1∶1形成的混合溶液。
a.确定电荷守恒:①c( )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),
②c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-);
b.再根据电离和水解程度的相对大小,结合溶液酸碱性判断离子浓度大小关系。
①和②中均有c(H+)>c(OH-),则离子浓度由大到小的顺序是
①c(Cl-)>c( )>c(H+)>c(OH-),②c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(2)混合溶液水解和电离程度的相对大小考查,如等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)。
3.多元弱酸的盐溶液
(1)正盐溶液:如Na2CO3溶液,根据弱酸根离子分步水解分析:
4.不同溶液中同一粒子浓度的比较
要考虑溶液中离子的来源和其他离子对该离子的影响,如在相同浓度的下列溶液中:
①NH4Cl　②CH3COONH4　③NH4HSO4
④(NH4)2SO4　⑤(NH4)2CO3　⑥NH3·H2O
c( )由大到小的顺序:④>⑤>③>①>②>⑥。
应用体验
视角1单一溶液中不同粒子浓度的比较
1.[2021天津卷]常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是(　　)
A
视角2不同溶液中同种粒子浓度的比较
2.有4种混合溶液,分别由等体积0.1 mol·L-1的2种溶液混合而成:
①CH3COONa与HCl,②CH3COONa与NaOH,③CH3COONa与NaCl,
④CH3COONa与NaHCO3。下列关系正确的是(　　)
A.pH:②>③>④>①
B.c(CH3COO-):②>④>③>①
C.c(H+):①>③>②>④
D.c(CH3COOH):①>④>③>②
B
解析 ①中CH3COONa与HCl混合会发生反应,溶液可看作CH3COOH与NaCl的混合液。A项,pH应为②>④>③>①;C项,c(H+)应为①>③>④>②;D项,c(CH3COOH)应为①>③>④>②。
视角3混合溶液中不同粒子浓度的比较
3.25 ℃时,在10 mL浓度均为0.1 mol·L-1 NaOH和NH3·H2O的混合溶液中,滴加0.1 mol·L-1的盐酸,下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是(　　)
A.未加盐酸时:c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
B.加入10 mL盐酸时:c( )+c(H+)=c(OH-)
C.加入盐酸至溶液pH=7时:c(Cl-)=c(Na+)
D.加入20 mL盐酸时:c(Cl-)=c( )+c(Na+)
B
解析 混合溶液中,NaOH和NH3·H2O浓度均为0.1 mol·L-1,NH3·H2O为弱电解质,部分电离,则c(Na+)>c(NH3·H2O),A错误;加入10 mL盐酸时,可认为NaOH与HCl恰好完全中和,c(Cl-)=c(Na+),又根据电荷守恒得到:
解题技巧　酸碱混合溶液中粒子浓度大小比较的思维方法
4.25 ℃时,按下表配制两份溶液。
一元弱酸溶液 加入的NaOH溶液 混合后所得溶液
HA 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液ⅠpH=5.0
HB 10.0 mL 0.20 mol·L-1 5.0 mL 0.20 mol·L-1 溶液ⅡpH=4.0
下列说法错误的是(　　)
A.溶液Ⅰ中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-)
D.混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ:c(HA)>c(HB)
B
解析 由电荷守恒可知,溶液Ⅰ中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),pH=5.0,则c(H+)>c(OH-),因此c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),A正确;溶液Ⅰ的pH=5.0,溶液Ⅱ的pH=4.0,则HB的电离常数大于HA的电离常数, <1,B错误;由电荷守恒可知,混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ有c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(B-)+c(OH-),C正确;由于HB的电离常数大于HA的电离常数,则混合溶液Ⅰ和溶液Ⅱ后有c(HA)>c(HB),D正确。
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