高中化学第3章盐类的水解第3课时溶液中粒子浓度的关系学案新人教版.docx

第3课时溶液中粒子浓度的关系1会判断溶液中的粒子种类。2会判断溶液中粒子浓度关系。单 一 溶 液 中 粒 子 浓 度 关 系 判 断基础初探教材整理1明确两大理论，构建思维模型(1)电离理论弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离。如氨水中：c(NH3H2O)c(OH)c(NH)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。如在H2S溶液中：c(H2S)c(H)c(HS)c(S2)(2)水解理论弱离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H)或碱性溶液中c(OH)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中：c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。2把握三种守恒，明确等量关系(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：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)(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为c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)(3)质子守恒规律质子守恒是依据水的电离H2OHOH，水电离产生的H和OH的物质的量总是相等的，无论在溶液中该H和OH以什么形式存在。如在Na2CO3溶液中有关系式：c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。3单一溶液中离子浓度大小的比较规律(1)对于多元弱酸溶液，应根据多步电离进行分析。如在H3PO4的溶液中，c(H)c(H2PO)c(HPO)c(PO)。(2)对于多元弱酸的正盐溶液，根据弱酸根的分步水解分析。如在Na2CO3溶液中，各离子浓度的大小顺序为：c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。(3)多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小。如HCO以水解为主，NaHCO3溶液中c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)；而HSO以电离为主，NaHSO3溶液中c(Na)c(HSO)c(H)c(OH)。(4)不同溶液中同一离子浓度的大小比较，要考虑溶液中其他离子对该离子的影响。如在0.10 molL1的a.NH4HSO4、b.NH4Cl、c.CH3COONH4、d(NH4)2SO4溶液中，c(NH)的大小顺序为dabc。(5)强酸弱碱盐溶液(一般比较一元酸的盐溶液)如NH4Cl中存在NHH2ONH3H2OH，溶液中离子间的关系是c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)。探究升华思考探究(1)在一元强碱MOH溶液中加入一元酸HA溶液，充分反应后溶液呈中性。你能判断出溶液中c(M)和c(A)之间的关系吗？你的依据是什么？【提示】该溶液中c(M)c(A)。依据电荷守恒，溶液中c(M)c(H)c(A)c(OH)，因为反应后溶液呈中性，即c(OH)c(H)，所以c(M)c(A)(2)已知HA为弱酸，则在0.1 molL1 NaA溶液中各离子浓度由大到小的顺序是怎样的？【提示】c(Na)c(A)c(OH)c(H)(3)相同浓度的a.NH4Cl、b.CH3COONH4、c.NH4HSO4三种溶液中，c(NH)由大到小的顺序是怎样的？【提示】b中两种离子相互促进，c中NH4HSO4电离出H，抑制NH的水解，所以c中c(NH)最大，b中c(NH)最小。认知升华单一溶液中粒子浓度的比较题组冲关题组1单一溶液中不同粒子浓度大小的比较1分析一定物质的量浓度的CH3COONa溶液，回答下列问题。(1)写出溶液中所有电离、水解离子方程式：_。(2)溶液中存在的粒子种类：_。(3)关系判断离子浓度大小关系：_；电荷守恒关系：_；物料守恒关系：_；质子守恒关系：_。【答案】(1)CH3COONa=CH3COONa，CH3COOH2OCH3COOHOH，H2OHOH(2)Na、CH3COO、OH、H、H2O、CH3COOH(3)c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(OH)c(H)c(CH3COOH)2分析一定物质的量浓度的NaHCO3溶液，回答下列问题。(1)写出溶液中所有电离、水解方程式：_。(2)溶液中存在的粒子种类：_。(3)关系判断离子浓度大小关系：_；电荷守恒关系：_；物料守恒关系：_；质子守恒关系：_。【答案】(1)NaHCO3=NaHCO、HCOH2OH2CO3OH、HCOHCO、H2OHOH(2)Na、HCO、H2CO3、CO、H、OH、H2O(3)c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)3分析一定物质的量浓度的Na2CO3溶液，回答下列问题。(1)写出溶液中所有电离、水解方程式：_。(2)溶液中存在的粒子种类：_。(3)关系判断离子浓度大小关系：_；电荷守恒关系：_；物料守恒关系：_；质子守恒关系：_。【答案】(1)Na2CO3=2NaCO、COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH、H2OHOH(2)Na、CO、HCO、OH、H、H2CO3、H2O(3)c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)c(OH)c(HCO)2c(H2CO3)c(H)题组2不同溶液中同一离子浓度大小的比较4相同浓度的下列溶液中：CH3COONH4、CH3COONa、CH3COOH中，c(CH3COO)由大到小的顺序是_。【解析】CH3COONH4、CH3COONa溶于水完全电离，CH3COOH溶于水部分电离，故相同浓度的三种溶液中c(CH3COO)最小；与对照NH促进CH3COO的水解，故c(CH3COO)：。【答案】5物质的量浓度相等的(NH4)2SO4溶液、NH4HSO4溶液、(NH4)2CO3溶液、NH4Cl溶液，c(NH)由大到小的顺序为_。【解析】由(NH4)2SO42NHNH4HSO4NH(NH4)2CO32NHNH4ClNH可知c(NH)：；对照知CO促进NH水解，故c(NH)：；对照知H抑制NH水解，故c(NH)：。【答案】6浓度均为0.1 molL1的H2S、NaHS、Na2S、H2S和NaHS混合液，溶液pH从大到小的顺序是_，c(H2S)从大到小的顺序是_。【解析】根据电离出H的能力，H2SNaHS，H2S和NaHS的混合溶液酸性强于NaHS，而Na2S水解程度又大于NaHS，所以pH从大到小为。c(H2S)浓度的比较，可将其分成三组：第一组：，含有H2S，第二组：NaHS，一步水解得到H2S。第三组：Na2S需两步水解才得到H2S，而在第一组中NaHS要水解生成少量H2S，所以。【答案】混 合 溶 液 中 粒 子 浓 度 的 比 较基础初探教材整理混合溶液中各离子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。(1)分子的电离程度大于相应离子的水解程度例如等物质的量浓度的NH4Cl与NH3H2O混合溶液中，c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)；等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH混合溶液中，c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。(2)分子的电离小于相应离子的水解例如在0.1 molL1的NaCN和0.1 molL1的HCN溶液的混合液中，各离子浓度的大小顺序为c(Na)c(CN)c(OH)c(H)。探究升华思考探究室温下向10 mL 0.1 molL1 NaOH溶液中加入0.1 molL1 的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。问题思考：(1)a点溶液中粒子浓度大小关系如何？电荷守恒关系式如何表示？物料守恒关系式如何表示？质子守恒关系式如何表示？【提示】粒子浓度：c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)电荷守恒：c(Na)c(H)c(A)c(OH)物料守恒：c(Na)c(A)c(HA)质子守恒：c(OH)c(H)c(HA)(2)当混合溶液pH7时，溶液中离子浓度关系如何？【提示】c(Na)c(A)c(OH)c(H)(3)b点溶液中粒子浓度关系如何？【提示】c(A)c(Na)c(HA)c(H)c(OH)(4)a点溶液中c(A)与c(HA)之和等于多少？【提示】c(A)c(HA)0.05 molL11混合溶液中粒子浓度大小比较2等式考虑守恒原理，不等式考虑平衡原理(1)等式一般与电荷守恒、物料守恒相联系，如果给定的等式不是两个守恒式，可以把两个守恒式变换形式后相互作差，加以推导即可。(2)如果给定的是不等式，要先考虑等式，对等式的一边加入或减少某离子，即可变成不等式。题组冲关1把0.02 molL1 CH3COOH溶液和0.01 molL1 NaOH溶液以等体积混合，混合溶液中粒子浓度关系正确的是()Ac(CH3COO)c(Na)Bc(CH3COOH)c(CH3COO)C2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)Dc(CH3COOH)c(CH3COO)0.02 molL1【解析】溶液混合后，二者反应，但CH3COOH过量，故为CH3COONa和CH3COOH的混合体系。CH3COOH和CH3COO相互抑制，但以CH3COOH电离为主，溶液显酸性，即c(H)c(OH)，由电荷守恒c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH)，则有c(CH3COO)c(Na)，A正确；CH3COOH电离程度大于CH3COO水解程度，B不正确；对于C项：由于存在c(H)c(Na)c(OH)c(CH3COO)的电荷守恒和2c(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)的物料守恒，联立两式可得：2c(H)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(OH)，所以C错；D项看似是物料守恒，但溶液的体积是原来的2倍，则c(CH3COOH)c(CH3COO)0.01 molL1，D错误。【答案】A2常温下，将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶体，过滤，所得滤液pH7。下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是()A.1.0107 mol/LBc(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)Cc(H)c(NH)c(OH)c(HCO)2c(CO)Dc(Cl)c(NH)c(HCO)c(CO)【解析】滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。A.滤液pH7，则c(H)1.0107 mol/L，常温下KW1.01014，所以1.0107 mol/L，A项正确；B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl，根据物料守恒可知，B项正确；C.析出NaHCO3后，在滤液中根据电荷守恒得c(H)c(NH)c(Na)c(OH)c(HCO)2c(CO)c(Cl)，C项错误；D.开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量，由于析出了一部分NaHCO3，故c(Cl)与c(NH)都大于c(HCO)和c(Na)，少量的NH、HCO发生水解，极少量的HCO发生电离，所以c(Cl)c(NH)c(HCO)c(CO)，D项正确。【答案】C3某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是：H2B=HHB；HBHB2，回答下列问题：(1)NaHB溶液显_(填“酸性”、“中性”或“碱性”或“无法确定”)，理由是_。(2)某温度下，向0.1 molL1 的NaHB溶液中滴入0.1 molL1 KOH溶液至中性，此时溶液中以下关系一定正确的是_(填序号)。ac(H)c(OH)11014bc(Na)c(K)c(HB)2c(B2)cc(Na)c(K)dc(Na)c(K)0.05 molL1 (3) 已知0.1 molL1NaHB溶液的pH2，则0.1 molL1H2B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是_0.11 molL1(填“”、“”或“”); 理由是_。【解析】(1)H2B第一步完全电离、第二步部分电离，则HB只能电离不能水解，导致溶液中c(H)c(OH)，所以溶液呈酸性。(2)水的离子积常数与温度有关，温度越高，水的离子积常数越大，温度未知，所以水的离子积常数也未知，故a错误；溶液呈电中性，溶液中阴阳离子所带电荷相等，溶液呈中性，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，所以c(Na)c(K)c(HB)2c(B2)，故b正确；NaHB溶液呈酸性，Na2B溶液呈碱性，向0.1 molL1 的NaHB溶液中逐滴滴加0.1 molL1 KOH溶液至溶液呈中性时，NaHB的物质的量应大于氢氧化钾的物质的量，所以同一混合溶液中c(Na)c(K)，故c正确；NaHB溶液呈酸性，Na2B溶液呈碱性，向0.1 molL1 的NaHB溶液中逐滴滴加0.1 molL1 KOH溶液至溶液呈中性时，c(Na)c(K)0.10 molL1 ，为定值，故d错误。(3)若0.1 molL1NaHB溶液的pH2，说明溶液中c(H)0.01 molL1 ，则HB的电离度是10%，H2B第一步不能完全电离，第二步部分电离，由于H2B第一步电离产生的H抑制了HB的电离，故H2B(0.1 molL1 )的c(H)小于0.11 molL1 。【答案】(1)酸性H2B第一步完全电离、第二步部分电离，则HB只能电离不能水解(2)bc(3)小于0.1 mol/L NaHB溶液的pH2，说明其中c(H)0.01 mol/L，主要是HB电离产生的，在H2B溶液中，第一步电离产生的H抑制了第二步的电离，所以0.1 mol/L H2B溶液中c(H)0.11 molL1【方法规律】离子浓度大小比较的思路学业分层测评(十七)(建议用时：45分钟)学业达标1在硝酸铵溶液中，下列关系式正确的是()Ac(NO)c(NH)c(H)c(OH)Bc(NH)c(NO)c(H)c(OH)Cc(NO)c(NH)c(H)c(OH)Dc(NH)c(NO)c(H)c(OH)【解析】NH少量发生水解NHH2ONH3H2OH，溶液呈酸性，则可得关系式：c(NO)c(NH)c(H)c(OH)，故选项B、C、D错误，只有A正确。【答案】A2下列关于0.10 molL1 NaHCO3溶液的说法正确的是() A溶质的电离方程式为NaHCO3=NaHCOB25 时，加水稀释后，n(H)与n(OH)的乘积变大C离子浓度关系：c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)c(CO)D温度升高，c(HCO)增大【解析】AH2CO3为弱电解质，HCO在水溶液中电离程度很小，书写电离方程式时，不能拆开，正确写法为NaHCO3=NaHCO。B.注意是H和OH的物质的量的乘积，而不是物质的量浓度的乘积。加水稀释，n(H)、n(OH)均增大。C.根据电荷守恒的规律，应在c(CO)前面乘以2。D.温度升高，HCO的电离程度、水解程度都增大，所以c(HCO)减小。【答案】B3在25 时，pH11的NaOH溶液与pH3的CH3COOH溶液等体积混合后，下列关系式中正确的是()Ac(Na)c(CH3COO)c(CH3COOH)Bc(H)c(CH3COO)c(OH)Cc(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)Dc(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)【解析】pH11的NaOH溶液与pH3的CH3COOH溶液等体积混合，则醋酸过量，溶液中的离子浓度大小关系应为c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)。【答案】D4下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()A氨水与氯化铵的pH7的混合溶液中：c(Cl)c(NH)BpH2的一元酸和pH12的一元强碱等体积混合：c(OH)c(H)C0.1 molL1的硫酸铵溶液中：c(NH)c(SO)c(H)D0.1 molL1的硫化钠溶液中：c(OH)c(H)c(HS)c(H2S)【解析】A项pH7，c(H)c(OH)，由电荷守恒知c(Cl)c(NH)；B项，若为强酸则呈中性，若为弱酸则呈酸性；C项NH的水解程度很小(通常为1%2%)，故c(NH)c(SO)c(H)；D项为Na2S溶液中的质子守恒式，应为c(OH)c(H)c(HS)2c(H2S)。【答案】C5.常温下，0.2 mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是()AHA为强酸B该混合液pH7C该混合溶液中：c(A)c(Y)c(Na)D图中X表示HA，Y表示OH，Z表示H【解析】做图像题首先要弄清横、纵坐标轴所代表的意义，本题所给图像的纵坐标为浓度，横坐标为各组分，即本图像给出的是各组分的浓度大小关系。其中，A浓度最大，X、Y、Z浓度依次减小，由题意知，两者反应生成0.1 molL1的NaA溶液。A.由于A浓度小于0.1 molL1，说明A水解，即HA是弱酸，A错误。B.由于A水解，水解后溶液呈碱性，B错误。C.根据物料守恒可知，c(A)c(HA)c(Na)，即c(A)c(Y)c(Na)，C正确。D.混合液中粒子浓度大小关系：c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)，因此X表示OH，Y表示HA，Z表示H，D错误。【答案】C6一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是() ApH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1BpHa的氨水溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1CpH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONaNaHCO3NaClO三种溶液的c(Na)：【解析】ApH5的H2S溶液中H的浓度为1105 molL1，但是HS的浓度会小于H的浓度，H来自于H2S的第一步电离、HS的电离和水的电离，故H的浓度大于HS的浓度，错误。B.弱碱不完全电离，弱碱稀释10倍时，pH减小不到一个单位，a碳酸的酸性次氯酸的酸性，根据越弱越水解的原则，pH相同的三种钠盐，浓度的大小关系为醋酸钠碳酸氢钠次氯酸钠，则钠离子的浓度为，故D正确。【答案】D725 时，将0.01 mol CH3COONa和0.002 mol HCl溶于水，形成1 L混合溶液。回答下列问题：(1)该溶液中存在着三个平衡体系，用电离方程式或离子方程式表示：_；_；_。(2)溶液中共有_种不同的粒子(指分子和离子)。(3)在这些粒子中，浓度为0.01 molL1的是_，浓度为0.002 molL1的是_。(4)_和_两种粒子物质的量之和等于0.01 mol。【解析】0.01 mol CH3COONa与0.002 mol HCl溶于水形成1 L溶液，CH3COOH=CH3COOH，生成0.002 mol CH3COOH，剩余CH3COONa 0.008 mol，生成NaCl 0.002 mol，溶液中存在的水解平衡：CH3COOH2OCH3COOHOH，存在的电离平衡：CH3COOHHCH3COO，H2OHOH。此时溶液中存在的离子有Cl、Na、CH3COO、H、OH，分子有H2O、CH3COOH，能够水解的离子及电离(微弱)产生的离子随外界条件的变化浓度发生变化，故浓度为定值的是强酸、强碱对应的阴、阳离子，c(Na)0.01 molL1，c(Cl)0.002 molL1，