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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第三节 盐类的水解
第5课时 电解质溶液中粒子浓度的关系
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
任务一 电离理论和水解理论
1. 电离
强电解质——完全电离
弱电解质（弱酸/弱碱）——微弱电离（ 约1%）
弱电解质的电离是微弱的，多元弱酸分步电离，且电离程度依次减小。
2. 盐类水解是微弱的——（约 0.01%）
弱酸的阴离子或弱碱的阳离子的水解是微弱的，多元弱酸根分步水解，且水解程度依次减小。
问题：Na2CO3(aq)中的电离与水解，存在哪些关系式？
H2O　 OH－＋H＋
电离:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(极弱)
(极弱)
(完全)
任务二 三大守恒
1. 电荷守恒：电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等，即电荷守恒，溶液呈电中性。
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
例：Na2CO3(aq)的电荷守恒：
H2O　 OH－＋H＋
电离:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(极弱)
(极弱)
(完全)
Na2CO3溶液中存在：
电荷守恒：
任务二 三大守恒
2. 物料守恒：在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化。就该离子所含的某种元素来说，其质量在变化前后是守恒的。
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
例：Na2CO3(aq)的物料守恒：
H2O　 OH－＋H＋
电离:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(极弱)
(极弱)
(完全)
含C元素的粒子有：
CO32-、HCO3-、 H2CO3
含Na元素的粒子有：
Na+
物料守恒： c(Na+)=2[c(CO32- ) + c(HCO3-) + c(H2CO3)]
c(Na+) : c(C) ＝2 : 1
任务二 三大守恒
3. 质子守恒：水电离:c(H+)=c(OH-)，电解质溶液中各粒子电离出的H+总数等于粒子接受H+总数。
元素质量守恒： c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] ②
电荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) ①
质子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
方法一：可以由电荷守恒与物料守恒联立推导出来。
例：Na2CO3(aq)的质子守恒：
任务二 三大守恒
3. 质子守恒：水电离:c(H+)=c(OH-)，电解质溶液中各粒子电离出的H+总数等于粒子接受H+总数。
方法二：c(OH–)+失H+产物 = c(H+) +得H+产物(系数：得失H+数目)
例：Na2CO3(aq)的质子守恒：
CO32-
+ 2H+
H2CO3
+ H+
HCO3-
H3O+
+ H+
H2O
OH-
- H+
失质子 基准态物质 得质子
质子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
课堂练习
NaHCO3
电荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)
书写出下列单一电解质溶液中存在的三大守恒。
物料守恒：c (Na+)＝c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)
质子守恒：c(OH–)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+)
NH4Cl
物料守恒：c (Cl-)= c (NH4+) + c (NH3·H2O)
质子守恒：c(H+)=c(NH3 H2O)+c(OH–)
电荷守恒：c(NH4+) + c(H+)=c(OH-) + c(Cl-)
选写：Na3PO4
课堂练习
书写出下列混合电解质溶液中存在的三大守恒。
Na2CO3 ：NaHCO3=1：1
电荷守恒：
物料守恒：
质子守恒：
c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)
2c (Na+)＝3[c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)]
2c(OH–)=2c(H+)+c(HCO3-)+c(CO32-）+3c(H2CO3)
任务三 粒子浓度的大小比较
1.不同溶液中同一粒子浓度比较
在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH4+)由大到小的顺序： 。
④>⑤>③>①>②
对于给定的相同物质的量浓度的能够产生同一种离子的溶液，要先看分子内离子的配比（离子角标），配比越大，浓度越大，再考虑离子水解、电离以及其他离子对水解、电离的影响（抑制、促进、无影响）。
任务三 粒子浓度的大小比较
2.单一酸碱溶液中粒子浓度比较
①一元弱酸溶液，如醋酸溶液中：
c(CH3COOH) > c(H+) > c(CH3COO-) > c(OH-)
CH3COOH CH3COO - + H+ （微弱）
H2O OH- + H+ （极弱）
弱酸电离程度小，离子浓度远远小于弱酸分子的浓度。
NH3·H2O OH- + NH4+ （微弱）
H2O OH- + H+ （极弱）
c (NH3 · H2O)> c (OH–)> c (NH4+)> c (H+)
②一元弱碱溶液，如氨水中：
弱碱电离程度小，离子浓度远远小于弱碱分子的浓度。
任务三 粒子浓度的大小比较
2.单一酸碱溶液中粒子浓度比较
③多元弱酸溶液，如 H2S溶液中：
c (H2S)> c (H+)>c (HS–)>c (S2–)>c (OH–)
H2S H+ + HS– （微弱）
HS– H+ + S2– （更微弱）
H2O OH– + H+ （极弱）
多元弱酸分步电离，且电离程度依次减小，以第一步电离为主。
练习：H3PO4溶液中，粒子浓度大小关系为：
c (H3PO4)>c (H+)>c (H2PO4–)>c (HPO4 2–)>c (PO43- )> c (OH–)
任务三 粒子浓度的大小比较
3.单一盐溶液中粒子浓度比较
①强酸强碱的正盐溶液，如NaCl溶液中：
c(Na+) = c(Cl-) > c(H+) = c(OH-)
②强酸弱碱的盐溶液，如NH4Cl溶液中：
NH4Cl = Cl– + NH4+ （完全电离）
NH4+ + H2O H+ + NH3·H2O （很微弱）
H2O OH– + H+ （极弱）
c (Cl–) > c (NH4+) > c (H+) > c (NH3·H2O) > c (OH–)
单水解程度很小，水解产生的离子或分子浓度远远小于弱离子的浓度。
③练习：强碱一元弱酸的正盐溶液，如CH3COONa溶液中：
c(Na+) >c(CH3COO-) > c(OH-) > c(CH3COOH) > c(H+)
任务三 粒子浓度的大小比较
3.单一盐溶液中粒子浓度比较
④强碱多元弱酸的正盐溶液，如Na2CO3溶液中：
Na2CO3 = 2Na+ + CO32- （完全电离）
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)> c( H2CO3 ) >c(H+)
H2O H++OH- （极弱）
HCO3- + H2O H2CO3 + OH- （更微弱）
CO32- + H2O HCO3- + OH- （微弱）
b) 分清主次：
HCO3-水解>电离
任务三 粒子浓度的大小比较
3.单一盐溶液中粒子浓度比较
④强碱多元弱酸的酸式盐溶液：
a.酸式盐溶液呈酸性，说明电离程度比水解程度大。
如：NaHSO3溶液呈碱性：c (OH-)____c (H+)
＜
弄清原理:
NaHSO 3 == Na+ + HSO3-
（完全）
电离
（微弱）
HSO3- SO32- + H+
电离
H2O H++OH-
（最微弱）
电离
HSO3- +H2O H2SO3+OH-
（更微弱）
水解
c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H2CO3) > c(H+) > c(CO32-)
电离大于水解
显酸性：NaHSO3、NaH2PO4溶液
b) 分清主次：
HCO3-水解>电离
任务三 粒子浓度的大小比较
3.单一盐溶液中粒子浓度比较
④强碱多元弱酸的酸式盐溶液：
b.酸式盐溶液呈碱性，说明水解程度比电离程度大。
如：NaHCO3溶液呈碱性：c (OH-)____c (H+)
＞
弄清原理:
NaHCO 3 == Na+ + HCO3-
（完全）
电离
（更微弱）
HCO3- CO32- + H+
电离
H2O H++OH-
（最微弱）
电离
HCO3- +H2O H2CO3+OH-
（微弱）
水解
c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H2CO3) > c(H+) > c(CO32-)
水解大于电离
显碱性：NaHCO3、Na2HPO4、NaHS溶液
如：等浓度CH3COOH和CH3COONa混合溶液，显酸性。
任务三 粒子浓度的大小比较
4.混合溶液中粒子浓度比较
①两种物质混合不反应：
先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度大小进行分析。
CH3COO－不水解
CH3COOH不电离
假设
c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝c(CH3COOH)
CH3COOH要电离：CH3COOH CH3COO－＋H＋
CH3COO-要水解：CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-
显酸性
显碱性
该溶液显酸性
CH3COOH的电离＞CH3COO－的水解
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
如：等浓度NaCN和HCN混合溶液，显碱性性。
任务三 粒子浓度的大小比较
4.混合溶液中粒子浓度比较
①两种物质混合不反应：
先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度大小进行分析。
CN－不水解
HCN不电离
假设
c(CN－)＝c(Na＋)＝c(HCN)
HCN要电离：HCN CN－＋H＋
CN-要水解：CN-+H2O HCN +OH-
显酸性
显碱性
该溶液显碱性
HCN的电离＜CN的水解
c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
任务三 粒子浓度的大小比较
4.混合溶液中粒子浓度比较
②两种物质混合后恰好完全反应：
先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度大小进行分析。
练习：100 mL 0.1 mol·L-1 醋酸与50 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中
A.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
B.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-)
D.c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
A
相当于CH3COONa溶液
任务三 粒子浓度的大小比较
4.混合溶液中粒子浓度比较
③两种物质混合后反应，其中一种剩余：
先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度大小进行分析。
练习：将0.4 mol/LNH4Cl溶液和0.2 mol/LNaOH溶液等体积混合后，溶液中下列微粒的物质的量关系正确的是
A .c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)
B. c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
C. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)
D. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
D
相当于NaCl、NH3·H2O、NH4Cl（1：1：1）混合溶液

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