化学选择性必修1第三单元 盐类的水解导学案

3.3.4 溶液中的粒子浓度

【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．熟悉溶液中的守恒问题。

【基础知识梳理】

一、溶液中离子浓度的大小比较

1．不同溶液中同一离子浓度的大小比较

相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液，b.CH3COONH4溶液，c.NH4HSO4溶液，c中H＋对NH水解有_______作用，b中CH3COO－的水解对NH水解有_______作用，所以三种溶液中c(NH)由大到小的顺序是______________。

2．弱酸溶液中离子浓度的大小比较

(1)HClO溶液中存在的平衡有：HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－，溶液中微粒有____________________________，由于HClO电离程度小，且H2O的电离程度更小，所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是____________________________。

(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCO＋H＋，HCOH＋＋CO。碳酸溶液中存在的微粒有___________________________________。

碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是___________________________________。

3．单一溶液中离子浓度大小的比较

(1)氯化铵溶液

①NH4Cl溶液中的电离、水解过程。

电离：NH4Cl===NH＋Cl－、H2OH＋＋OH－。

水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。

判断溶液中存在的离子有_____________________。

②氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。

(2)碳酸钠溶液

①电离过程有Na2CO3===2Na＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解过程有CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有____________________________。

②溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。

(3)碳酸氢钠溶液

①电离过程有NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解过程有HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有____________________________。

②溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________。

4．混合溶液中离子浓度大小的比较

(1)物质的量浓度相同的NaOH溶液、CH3COOH溶液等体积混合

反应的化学方程式：NaOH＋CH3COOH===CH3COONa＋H2O；

溶液中存在的离子有____________________________；

其浓度由大到小的顺序是____________________________。

(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合

反应的化学方程式：NH4Cl＋NaOH===NH3·H2O＋NaCl；

溶液中存在的离子有____________________________；

其浓度由大到小的顺序是____________________________。

(3)物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合

混合后不发生反应，溶液中的溶质为______________，溶液呈_______性；

溶液中存在的离子有______________；其浓度由大到小的顺序是_____________________。

二、用三大守恒规律推断离子浓度关系

1．三大守恒规律

(1)电荷守恒规律

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，它们存在如下关系：

__________________________________________

(2)物料守恒规律

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CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，它们之间的守恒关系式为：

__________________________________________

(3)质子守恒规律

质子守恒是依据水的电离平衡：H2OH＋＋OH－得到的，水电离产生的H＋和OH－的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H＋和OH－以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式：

__________________________________________

一般质子守恒由电荷守恒、物料守恒整合得来。

2．常见溶液的守恒关系式

（1）CH3COONa溶液：

物料守恒：____________________________

电荷守恒：____________________________

质子守恒：____________________________

（2）NH4Cl溶液：

物料守恒：____________________________

电荷守恒：____________________________

质子守恒：____________________________

（3）Na2CO3溶液：

物料守恒：____________________________

电荷守恒：____________________________

质子守恒：____________________________

（4）NaHCO3溶液：

物料守恒：____________________________

电荷守恒：____________________________

质子守恒：____________________________

【课堂检测】

1．将pH＝4的盐酸与pH＝10的氨水等体积混合

(1)混合后溶液中的溶质是________，呈________性。

(2)溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________。

2．在0.1 mol·L－1 K2S溶液中，下列关系正确的是______________。

①c(K＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)

②c(K＋)＝0.2 mol·L－1

③c(S2－)＝0.1 mol·L－1

④c(K＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(OH－)＋c(HS－)

⑤c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝0.1 mol·L－1

⑥c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)

参考答案

【基础知识梳理】

一、溶液中离子浓度的大小比较

1．抑制    促进    c>a>b

2．(1) H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－    c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)

(2)H2O、H2CO3、H＋、HCO、CO、OH－    c(H2CO3)>c(H＋)>c(HCO)>c(CO)>c(OH－)

3．(1)①NH、Cl－、H＋、OH－  ②c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)

(2)①Na＋、CO、HCO、OH－、H＋  ②c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)

(3)①Na＋、HCO、CO、H＋、OH－    ②c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)

4．(1)Na＋、CH3COO－、H＋、OH－    c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)

(2) Na＋、Cl－、NH、OH－、H＋    c(Na＋)＝c(Cl－)>c(OH－)>c(NH)>c(H＋)

(3)NH4Cl、NH3·H2O    碱    NH、Cl－、OH－、H＋    c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)

二、用三大守恒规律推断离子浓度关系

1．(1)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)

(2)c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)

(3)c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO)＋2c(H2CO3)

2．（1）CH3COONa溶液：

物料守恒：c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+>c(OH-)

质子守恒：c(OH-)= c(H+)+c(CH3COOH)

（2）NH4Cl溶液：

物料守恒：c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)

电荷守恒：c(Cl-)+ c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)

质子守恒：c(H+)= c(NH3·H2O)+c(OH-)

（3）Na2CO3溶液：

物料守恒：c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)

质子守恒：c(OH-)= c(HCO3-)+2c(H2CO3)+ c(H+)

（4）NaHCO3溶液：

物料守恒：c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

电荷守恒：c(Na+)+ c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)

质子守恒：c(OH-)= c(H2CO3)+ c(H+)- c(CO32-)

【课堂检测】

1．答案：(1)NH4Cl、NH3·H2O　碱

(2)c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)

解析：(1)混合后发生反应HCl＋NH3·H2O===NH4Cl＋H2O，弱碱氨水中c(NH3·H2O)>c(OH－)＝10－4 mol·L－1，反应后，氨水过量，溶质为NH4Cl和NH3·H2O，溶液呈碱性。

(2)混合溶液中：NH4Cl===NH＋Cl－，NH3·H2ONH＋OH－，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋，因NH3·H2O的电离程度远大于NH的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)。

2．答案：①②④⑤⑥

解析：K2S溶液中的电离和水解过程有：

K2S===2K＋＋S2－，S2－＋H2OHS－＋OH－，HS－＋H2OH2S＋OH－，S2－的水解程度远大于HS－的水解程度，溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(K＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)，①正确；因为K＋不水解，c(K＋)＝0.2 mol·L－1，S2－发生水解c(S2－)<0.1 mol·L－1，故②正确，③不正确；K2S溶液呈电中性，溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等(电荷守恒)，④正确；根据硫元素守恒(原子守恒)可判断⑤正确；K2S溶液中的H＋及HS－、H2S中所结合的氢元素均来源于水的电离，应与OH－相等(质子守恒)，⑥正确。