应用课
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第8课时 电解质溶液中的守恒关系
【学习目标】
掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、物料守恒关系。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、物料守恒关系。 任务：电解质溶液中的三个守恒关系 (1)电荷守恒关系 电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，n(正电荷)＝n(负电荷)，即：n(Na＋)＋n(H＋)＝2n(CO)＋n(HCO)＋n(OH－)，两边同时除以体积， 即：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。 (2)物料守恒关系 电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中n(Na)与n(C)的比为2∶1，CO水解后碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为 c(Na＋)＝2c(HCO)＋2c(H2CO3)＋2c(CO)。 (3)质子守恒关系 质子守恒是根据水电离出的c(OH－)＝c(H＋)，溶液中的H＋或OH－虽与其他离子结合而以不同的形式存在，但其总量相同。如在Na2CO3溶液中有关系式： c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。 练一练： 1.写出Na2SO3溶液中的三个守恒关系： 2.写出NaHCO3溶液中的三个守恒关系： 3.把0.1 mol/L的NH3.H2O溶液和0.2 mol/L的NH4Cl溶液等体积混合，写出混合后溶液中的三个守恒关系(设混合后为2 L)。 4.把0.2mol/L的Na2CO3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合(设混合后为2L)，写出混合后溶液中的三大守恒式 5.判断下列电解质溶液中的守恒关系哪些正确，哪些错误？并将错误的改正。（H2C2O4是二元弱酸） (1)0.1 mol·L－1Na2S溶液中，c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－)。 (2)0.1 mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1 mol·L－1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为弱酸)， 2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。 (3)pH＝1的NaHSO4溶液中，c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)。 (4)0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中，c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(C2O)。 (5)0.1 mol·L－1Na2CO3溶液与0.1 mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合， c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。 (6)0.1 mol·L－1CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后的溶液中， c(OH－)>c(H＋)＋c(CH3COOH)。 【针对训练1】在0.1 mol·L－1 Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是( ) A．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋2c(S2－) B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋c(S2－) C．c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S) D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S) 【针对训练2】在0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，下列关系正确的是( ) A．c(Na＋)＝2c(CO) B．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3) C．c(HCO)>c(H2CO3) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) 【针对训练3】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L－1 KHC2O4溶液中，下列关系正确的是 ( ) A．c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋c(OH－)＋c(C2O) B．c(HC2O)＋c(C2O)＝0.1 mol·L－1 C．c(H＋)+c(H2C2O4)=c(OH－)＋c(C2O) D．c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋2c(C2O)
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
2应用课
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第8课时 电解质溶液中的守恒关系
【学习目标】
掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、物料守恒关系。
【学习活动】
学习任务
目标：掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、物料守恒关系。 任务：电解质溶液中的三个守恒关系 (1)电荷守恒关系 电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数，如Na2CO3溶液中存在着Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，n(正电荷)＝n(负电荷)，即：n(Na＋)＋n(H＋)＝2n(CO)＋n(HCO)＋n(OH－)，两边同时除以体积， 即：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。 (2)物料守恒关系 电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总数是守恒的，如Na2CO3溶液中n(Na)与n(C)的比为2∶1，CO水解后碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系为 c(Na＋)＝2c(HCO)＋2c(H2CO3)＋2c(CO)。 (3)质子守恒关系 质子守恒是根据水电离出的c(OH－)＝c(H＋)，溶液中的H＋或OH－虽与其他离子结合而以不同的形式存在，但其总量相同。如在Na2CO3溶液中有关系式： c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)。 练一练： 1.写出Na2SO3溶液中的三个守恒关系： 参考答案： 电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－) 物料守恒：c(Na＋)＝2c(SO)＋2c(HSO)＋2c(H2SO3) 质子守恒： c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO)＋2c(H2SO3) 2.写出NaHCO3溶液中的三个守恒关系： 参考答案： 电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) 物料守恒：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO) 质子守恒：c(OH－)=c(H＋)+c(H2CO3)-c(CO) 3.把0.1 mol/L的NH3.H2O溶液和0.2 mol/L的NH4Cl溶液等体积混合，写出混合后溶液中的三个守恒关系(设混合后为2 L)。 参考答案： 电荷守恒：c()+ c(H+)= c(OH-)+ c(Cl-) 物料守恒：3c(Cl-)=2c(NH3.H2O)+2c() 质子守恒：3c(H+) + c()= 3c(OH-)+ 2c(NH3.H2O) 4.把0.2mol/L的Na2CO3溶液与0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合(设混合后为2L)，写出混合后溶液中的三大守恒式 参考答案： 电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=2c(C)+c(HC)+c(OH-) 物料守恒：2c(Na+)= 5[c(C)+c(HC)+c(H2CO3)] 质子守恒：2c(H+)= 2c(OH-) -c(C) -3c(HC) - 5c(H2CO3) 5.判断下列电解质溶液中的守恒关系哪些正确，哪些错误？并将错误的改正。（H2C2O4是二元弱酸） (1)0.1 mol·L－1Na2S溶液中，c(H＋)＝c(OH－)－2c(H2S)－c(HS－)。 (2)0.1 mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1 mol·L－1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为弱酸)， 2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。 (3)pH＝1的NaHSO4溶液中，c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)。 (4)0.1 mol·L－1NaHC2O4溶液中，c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(C2O)。 (5)0.1 mol·L－1Na2CO3溶液与0.1 mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合， c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。 (6)0.1 mol·L－1CH3COOH溶液与0.1 mol·L－1NaOH溶液等体积混合后的溶液中， c(OH－)>c(H＋)＋c(CH3COOH)。 参考答案：正确的有(1)(3)(5)，其余不正确。 (1)符合质子守恒，c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)，移项即可。 (2)不符合电荷守恒，漏写c(Cl－)，正确的关系式是c(Cl－)＋2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)。 (3)符合电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)，因c(Na＋)＝c(SO)，故成立。 (4)不符合物料守恒。正确的关系式为c(Na＋)＝c(HC2O)＋c(H2C2O4)＋c(C2O)。 (5)符合物料守恒。c(Na＋)＝0.15 mol·L－1，c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.1 mol·L－1，故c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)。 (6)不符合质子守恒，正确的关系式为c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH)。 【针对训练1】在0.1 mol·L－1 Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是( ) A．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋2c(S2－) B．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋c(S2－) C．c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S) D．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S) 答案：B 解析：在电解质溶液里由电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋c(OH－)＋2c(S2－)，A项正确，B项错误；由物料守恒得：c(Na＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)，C项正确；由质子守恒得：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)，D项正确。 【针对训练2】在0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，下列关系正确的是( ) A．c(Na＋)＝2c(CO) B．c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋c(H2CO3) C．c(HCO)>c(H2CO3) D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－) 答案：C 解析：碳酸根离子水解而钠离子不水解，所以c(Na＋)>2c(CO)，故A错误；碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，碳酸根离子、碳酸氢根离子水解和水电离都生成氢氧根离子，只有水电离生成氢离子，所以溶液中存在质子守恒：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)，故B错误；碳酸根离子第一步水解程度远远大于第二步水解程度，所以c(HCO)>c(H2CO3)，故C正确；溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)，故D错误。 【针对训练3】草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性。在0.1 mol·L－1 KHC2O4溶液中，下列关系正确的是 ( ) A．c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋c(OH－)＋c(C2O) B．c(HC2O)＋c(C2O)＝0.1 mol·L－1 C．c(H＋)+c(H2C2O4)=c(OH－)＋c(C2O) D．c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋2c(C2O) 答案：C 解析：根据电荷守恒有c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋c(OH－)＋2c(C2O)，A错误；草酸氢钾溶液中存在H2C2O4、C2O、HC2O，根据物料守恒可知：c(H2C2O4)＋c(C2O)＋c(HC2O)＝0.1 mol·L－1，B错误；根据质子守恒有c(H＋)=c(OH－)＋c(C2O)—c(H2C2O4)，C正确；根据物料守恒有c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O)＋c(C2O)，D错误。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
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