溶液中的守恒规律及离子浓度大小的比较

高二化学制作王健2012年12月14日1溶液中的守恒规律及离子浓度大小的比较(两课时)学习目标：1、复习巩固弱电解质的电离和盐的水解的规律2、学会书写电荷守恒，物料守恒，质子守恒的关系式3、掌握单一溶液和混合溶液中离子浓度大小的比较规律一、溶液中的守恒规律1．电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。如：CH3COONa溶液中，n(Na+)＋n(H+)＝n(Ac-)＋n(OH-)推导出：c(Na+)＋c(H+)＝c(Ac-)＋c(OH-)一般用物质的量浓度表示等式关系Na2CO3溶液,电荷守恒：c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)练习写出下列溶液的电荷守恒关系式NH4ClNaHCO3(NH4)2SO4【注意】书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类；②弄清离子浓度和电荷的关系。【应用练习】：①25℃时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的PH＝7时，下列关系正确的是A．c(NH4+)=c(SO42－)B．c(NH4+)c(SO42－)C．c(NH4+)c(SO42－)D．c(OH－)+c(SO42－)=c(H+)+c(NH4+)②一种一元强酸HA溶液中加入一种碱MOH后，溶液呈中性，则A－与M+物质的量浓度的大小关系为：c(A－)______c(M+)。(填“＝”、“＜”、“＞”、“无法判断”等)2、物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如Na2CO3溶液中n(Na+)：n(c)＝2：1，推出：c(Na+)＝2c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋2c(H2CO3)CH3COONa溶液中物料守恒c(Na+)＝c(CH3COO-)+c(CH3COOH)练习写出下列溶液的物料守恒关系式NH4ClNaHCO3(NH4)2SO43．质子守恒：如碳酸钠溶液中由电荷守恒和物料守恒两式联立，将Na+离子消掉可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。此关系式也可以按下列方法进行分析，由于指定溶液中氢原子的物质的量为定值，所以无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。可以用图示分析如下：高二化学制作王健2012年12月14日2由得失氢离子守恒可得：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。练习：写出下列溶液的质子守恒关系式NH4ClNaHCO3(NH4)2SO4达标练习：写出下列溶液的三大守恒关系式Na2S电荷守恒物料守恒质子守恒二、溶液中离子浓度大小的比较规律（1）不同物质同种离子浓度比较型同浓度的下列溶液，PH由大到小的顺序是①Na2CO3②NaHCO3③NaOH④CH3COONa⑤Na2SO4⑥NH4HSO4⑦(NH4)2SO4⑧H2SO4同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小顺序为_____________________①NH4HSO4②(NH4)2SO4③(NH4)2Fe(SO4)2④NH4HCO3⑤(NH4)2CO3【针对练习】常温下物质的量浓度相等的a.(NH4)2CO3b.(NH4)2SO4.c.(NH4)2Fe(SO4)2三种溶液中PH的大小顺序（2）单一溶液中离子浓度大小的比较①多元弱酸溶液中，由于多元弱酸是分步电离（注意，电离都是微弱的）的，第一步的电离远远大于第二步，第二步远远大于第三步。H2CO3溶液②多元弱酸的强碱正盐溶液中，要根据酸根离子的分步水解（注意，水解都是微弱的）来分析。第一步水解程度大于第二步水解程度，依次减弱。Na2S溶液中③多元弱酸的酸式盐溶液中：由于存在弱酸的酸式酸根离子的电离，同时还存在弱酸的酸式酸根离子的水解，因此必须搞清电离程度和水解程度的相对大小，然后判断离子浓度大小顺序。常见的NaHCO3NaHS溶液中酸式酸根离子的水解程度大于电离程度，溶液中c(OH-)＞c(H+)溶液显碱性，例NaHCO3中：c（Na+）＞c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)＞c(CO32-),反例：NaHSO3,溶液中弱酸根离子电离程度大于水解程度，溶液显酸性c(H+)＞c(OH-)。例在NaHSO3中：c（Na+）＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO32-)＞c(OH-).高二化学制作王健2012年12月14日3【注意】：HCO3-的水解程度大于电离程度，HSO3-的电离程度大于水解程度【练习】：①在0.1mol·L－1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-②在氯化铵溶液中，下列关系式正确的是()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-)③比较CH3COONa溶液中离子浓度的大小比较Na2CO3溶液中离子浓度的大小比较NaHS溶液中离子浓度的大小（3）混合溶液离子浓度大小的比较a.恰好中和型在10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HCN溶液，反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是()A．C(Na+)＞C(CN-)＞C(H+)＞C(OH-)B．C(Na+)＞C(CN-)＞C(OH-)＞C(H+)C．C(Na+)＝C(CN-)＋C(HCN)D．C(Na+)＋C(H+)＝C(CN-)＋C(OH-)b.pH等于7型常温下，将甲酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液pH=7，则此溶液中()A．C(HCOO-)＞C(Na+)B．C(HCOO-)＜C(Na+)C．C(HCOO-)＝C(Na+)D．无法确定C(HCOO-)与C(Na+)的关系c.反应过量型【解题指导】先判断反应前后谁过量，及反应后各物质的量，再考虑电离或水解的情况.(1)当酸(碱)的电离大于盐溶液中弱离子水解时,可认为盐中的弱离子不水解,此时主要考虑电离对离子浓度造成的影响；反之可认为酸(碱)不电离(但实际有电离,程度很小),此时只考虑离子水解对离子浓度造成的影响。将0.2mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是()。A．C(HCN)＜C(CN-)B．C(Na+)＞C(CN-)C．C(HCN)－C(CN-)＝C(OH-)D．C(HCN)＋C(CN-)＝0.1mol·L-1（4）、酸（或碱）与盐混合后溶液中微粒浓度的相对大小比较【解题指导】NH4Cl与NH3·H2O等物质的量混合，显碱性，NH3·H2O的电离大于NH4+的水解。CH3COONa高二化学制作王健2012年12月14日4和CH3COOH等物质的量混合，显酸性，CH3COOH的电离大于CH3COO-的水解程度。将0.2mol/L醋酸钾溶液与0.1mol/L盐酸等体积混合后，溶液中有关离子溶液的关系，正确的是()A.c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(H+)＞c(CH3COOH)B.c(CH3COO－)＞c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H+)C.c(CH3COO－)＞c(Cl－)=c(H+)＞c(CH3COOH)D.c(CH3COO－)=c(Cl－)＞c(CH3COOH)＞c(H+)【反馈练习】(1)在常温下10mLpH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变)，则对反应后溶液的叙述正确的是()A.c(A－)＝c(K+)B.c(H+)＝c(OH－)＜c(K+)＜c(A+)C.V(总)≥20mLD.V(总)≤20mL(2)下列叙述正确的是()A．0.1mol·L－1氨水中，c(OH-)=c(NH4+)B．10mL0.02mol·L－1HCl溶液与10mL0.02mol·L－1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20mL，则溶液的pH=12C．在0.1mol·L－1CH3COONa溶液中，c(OH-)=c(CH3COOH)＋c(H+)D．0.1mol·L－1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na+)=2c(A2-)＋c(HA-)＋c(H2A)(3)草酸是二元弱酸，草酸氧钾溶液呈酸性。在0.1mol·L-1KHC2O4溶液中，下列关系正确的是A．c(K+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)B．c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol·L-1C．c(C2O42—)c(H2C2O4)D．c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)（4)关于小苏打水溶液的表述正确的是()A、c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)B、c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)C、HCO3-的电离程度大于HCO3-的水解程度D、存在的电离有：NaHCO3=Na++HCO3-，HCO3-H++CO32-H2OH++OH-(5)室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是()A0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液B．0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液C．pH＝4的醋酸溶液和pH＝10的氢氧化钠溶液D．pH＝4的盐酸和pH＝l0的氨水高二化学制作王健2012年12月14日5反馈练习1、若pH＝3的酸溶液与pH＝11的碱溶液等体积混合后溶液呈碱性，其原因可能是()A.生成了一种强碱弱酸盐B.强酸溶液和弱碱溶液反应C.弱酸溶液和强碱溶液反应D.一元强酸溶液和一元强碱溶液反应2、在相同温度下，等体积、等物质的量浓度的下列溶液中，所含带电粒子数由多到少的顺序是①Na2SO4②H2SO3③NaHS④Na2SA．①=④③=②B．④=①②③C．①=④③②D．④①③②3、100mL0.1mol/L的CH3COOH溶液与50mL0.2mol/L的NaOH溶液混合后，在所得溶液中离子浓度大小关系是A．c(Na+)c(CH3COO－)c(OH－)c(H+)B．c(Na+)c(CH3COO－)c(H+)c(OH－)C．c(CH3COO－)c(Na+)c(H+)c(OH－)D．c(Na+)=c(CH3COO－)c(OH－)c(H4在含CH3COOH和CH3COONa均为0.1mol/L的溶液中，测得c(CH3COO－)c(Na+)，则下列关系式中正确的是A．c(H+)c(OH－)B．c(H+)c(OH－)C．c(CH3COOH)c(CH3COO－)D．c(CH3COOH)+c(CH3COO－)=0.2mol/L5、将相同物质的量浓度的某弱酸HX溶液与其钠盐NaX溶液等体积混合后，若溶液中c(Na+)c(X－)，则下列关系中错误的是A．c(H+)c(OH－)B．c(HX)c(X－)C．c(X－)+c(HX)=2c(Na+)D．c(HX)+c(H+)=c(Na+)+c(OH－)6、在Na2S溶液中下列关系不正确的是A．c(Na+)=2c(HS－)+2c(S2－)+c(H2S)B．c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+c(HS－)+2c(S2－)C．c(Na+)＞c(S2－)＞c(OH－)＞c(HS－)D．c(OH－)=c(HS－)+c(H+)+c(H2S)7、等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后,混合溶液中有关离子浓度的关系正确的是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