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第三节 盐类的水解
第三课时
电解质溶液中微粒浓度间的关系
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
学习目标
1、理解电解质溶液中的三大守恒——电荷守恒、元素质量守恒和质子守恒。
2、学会利用水解平衡和电离平衡程度分析溶液中离子浓度的种类和大小比较的方法。
思考：Na2CO3溶液中存在哪些微粒？这些微粒之间存在哪些等量关系呢？
Na2CO3＝2Na＋＋CO32－
CO32－＋H2O OH－＋HCO3－
H2O H＋ ＋OH－
HCO3－＋H2O OH－＋H2CO3
Na2CO3溶液中存在的微粒：
阳离子有Na+、H+，
阴离子有OH-、CO32-、HCO3-
微粒之间等量关系：
①溶液呈电中性：即电荷守恒
②溶质钠元素与碳元素之比2:1，即元素质量守恒
③溶剂水提供的H＋ 与OH－始终相等，即质子守恒（可以用电荷守恒和元素质量守恒推出，可不讨论）
1、电荷守恒：
一、电解质溶液中的三个守恒关系
电解质溶液中无论存在多少种离子溶液总是呈电中性，即阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。
如Na2CO3，溶液中存在的阳离子有Na+、H+，存在的阴离子有OH-、CO32-、HCO3-。
根据电荷守恒有n(Na+) + n(H+)=n(OH-) + n(HCO3-)+2n(CO32-)。
或c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)。
（1）CH3COONa
c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– )
（2）(NH4)2SO4
c( NH4+ ) + c ( H+ ) = c ( SO42– ) + c ( OH– )
2
（3）NaHCO3
c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－)
(4)CH3COOH与CH3COONa混合液，溶液中性
c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– )
课堂练习1：写出下列电解质溶液中的电荷守恒
书写电荷守恒式必须注意：
①准确判断并找全溶液中离子的种类；
②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。
①阴阳离子分两边；
②系数要与电荷同。
2、元素质量守恒(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，即元素质量守恒。
如Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-)，由于CO32-发生水解，其在溶液中的存在形式除了CO32，还有HCO3-、H2CO3。
根据电荷守恒有c(Na+) =2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
（1）CH3COONa
c( Na+ ) = c ( CH3COO– ) +c ( CH3COOH )
（2）(NH4)2SO4
c( NH4+ ) + c ( NH4 H2O) = 2 c ( SO42– )
（3）NaHCO3
c (Na+) ＝ c (H2CO3) ＋ c (HCO3－)＋c (CO32－)
(4)等浓度的CH3COOH与CH3COONa混合液
2c( Na+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( CH3COOH )
课堂练习2：写出下列电解质溶液中的元素质量守恒
书写原子守恒式必须注意：
①准确的判断溶液中中心原子存在的微粒形式；②弄清中心原子之间的角标关系。
①不同原子写两边；
②存在形式要找全；
③倍数关系角标显。
3、质子守恒：
c(OH-)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+)
c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+),
c(OH-)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)。
即c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+);
以Na2CO3和NaHCO3溶液为例,用以下图示帮助我们来理解质子守恒:
Na2CO3溶液中
NaHCO3溶液中
如：NaHCO3溶液中
元素质量守恒：c (Na+) ＝ c (H2CO3) ＋ c (HCO3－)＋c (CO32－) ②
电荷守恒：c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) ①
①-②得：
c (H+) ＝ c (OH－) - c (HCO3－)＋ c (CO32－)
即：质子守恒：c(OH-)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+)
书写质子守恒式必须注意：①由水电离产生的H＋和OH―的存在形式；
②弄清被结合的H＋或OH―离子浓度和弱电解质分子浓度的关系。
①氢和氢氧两边写；
②谁被抢走要找全。
注意：质子守恒可以用元素质量守恒和电荷守恒推出，可不做要求。
课堂练习3：
室温下，0.1mol/L Na2S溶液中，下列关系式中不正确的是( )
c(S2―)+c(HS―)+c(H2S)=1/2c(Na＋)
c(HS―)+2(S2―)+c(OH―)=c(Na＋)+c(H＋)
C.c(OH―)=2c(H2S)+c(H＋)+ c(HS―)
D.c(HS―)+(S2―)+c(OH―)=c(Na＋)
D
二、利用电解质溶液中的两个平衡理论比较离子浓度的大小。
1.利用电离平衡理论比较弱酸或弱碱溶液中离子浓度的大小：
(1)弱电解质的电离一般是微弱的，电离产生的粒子都很少，多元弱酸的二步、三步电离逐步减弱，同时还要考虑水的电离。
①一元弱酸或弱碱：
HClO溶液中存在的电离平衡有：_________________________________，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 ___ 。
H2O、HClO、H＋、OH－、ClO－
c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－)
HClO H＋＋ClO－，H2O H＋＋OH－
试一试：分析NH3·H2O溶液微粒浓度的大小：
c(NH3·H2O) ＞ c(OH -) ＞ c(NH4+) ＞ c(H +)
H2O H++OH-
NH3·H2O NH4+ + OH -
②二元或多元弱酸：
碳酸的电离方程式是
。
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_________________________________________。
H2CO3 HCO3-＋H＋，HCO3- H＋＋CO32-
2.利用水解平衡理论比较可水解的盐溶液中离子浓度的大小：
弱离子的水解是微弱的(双水解除外)，多元弱酸根离子水解分步进行，且逐级减弱。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的浓度。
(1)氯化铵溶液
①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。电离：_____________________
______________________________水解：____________________________
判断溶液中存在的离子有___________________________。
②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________________________________。
NH4Cl =NH 4 + + Cl -
H2O H＋＋OH-
NH 4 + + H 2 O NH3·H2O+ H +
(2)碳酸钠溶液
①先分析Na2CO3溶液中电离：______________________________________。
水解：_____________________________________________________。
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
_____________________________________________________。
Na2CO3 =2Na + + CO32-
c(Na +) ＞ c(CO32-) ＞ c(OH -) ＞ c( HCO3-) ＞ c(H+)
试一试：分析CH3COONa溶液离子浓度的大小：
CH3COONa = Na + + CH3COO－
c(Na +) ＞ c( CH3COO－) ＞ c( OH -) ＞ c(CH3COOH) ＞ c(H +)
H2O H＋＋OH-
CH3COO－+ H2O CH3COOH+ OH－
H2O H＋＋OH-
②由于HCO3-的电离程度_____HCO3－的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是______________________________________。
3.利用电离平衡和水解平衡理论比较溶液中离子浓度的大小：
若电解质溶液中既存在弱电解质的电离平衡也存在水解平衡，则要同时考虑，且根据溶液的酸碱性判断出主次，然后再比较离子浓度大小。
(1)单一溶液——碳酸氢钠溶液(溶液呈碱性）
①分析NaHCO3溶液中电离：______________________________________。
_________________________水解：_______________________________。
溶液中存在的离子有___________________________________________。
小于
H2O H＋＋OH-
试一试：分析NaHSO3（溶液呈酸性）溶液离子浓度的大小：
电离：
水解：
微粒
比较（电离____水解)：
大于
弱酸酸式盐溶液酸碱性判断
电离程度﹤水解程度，溶液显碱性,如：HCO3-、HS- 、HPO42-
电离程度﹥水解程度，溶液显酸性,如：H2PO4-、HSO3-
(2)不反应的混合溶液——相同浓度的NH4Cl和氨水混合液（溶液呈碱性）
①电离：__________________________________________________。
水解：_______________________________。
溶液中存在的离子有___________________________________________。
H2O H++OH-
NH3·H2O NH4+ + OH -
NH 4 + + H 2 O NH3·H2O+ H +
②由于NH3·H2O的电离程度大于NH4+的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为_________________________________
试一试：同浓度的醋酸和醋酸钠溶液（呈酸性）溶液离子浓度的大小：
c( CH3COO－) ＞c(Na +) ＞ c(H +)＞ c( OH -)
(3)两溶质反应的混合溶液
课堂练习4：100 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
解析：醋酸与氢氧化钠恰好完全反应生成醋酸钠——化为单一盐溶液
课堂练习5：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
解析：氯化铵与氢氧化钠反应后得等物质的量浓度的氯化钠、氨水和氯化铵(过量）的混合溶液
(1)判断物质之间是否反应，确定溶液组成。
(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡，水解平衡)。
(3)根据题给信息，确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。
(4)比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、物料守恒关系
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混合溶液解题策略：
课堂小结
一个原理：平衡移动原理
电解质溶液中粒子浓度的关系
三个守恒：电荷守恒、元素质量守恒、质子守恒
二个平衡：电离平衡、水解平衡
1、表示0.1 mol/L NaHCO3溶液中有关粒子浓度的关系正确的是（ ）
A、 C(Na＋)=C(HCO3―)+C(CO32―)+C(H2CO3)
B、C(Na＋)+C(H＋)=C(HCO3―)+C(CO32―)+C(OH―)
C、C(Na＋)+C(H＋)=C(HCO3―)+2C(CO32―)+C(OH―)
D、C (OH-)＝C (H+)+C (H2CO3) +C (HCO3-)
AC
课堂达标
2. 草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1 mol/L KHC2O4溶液中，下列关系正确(　　)
A．c(K＋)＋c(H＋)＝ c(HC2O4－) ＋c(OH－)＋ c(C2O42－)
B． c(HC2O4－) ＋ c(C2O42－) ＝0.1 mol/L
C．c(C2O42－)>c(H2C2O4)
D．c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O4－)＋ c(C2O42－)
CD
3、在10 mL 0.1 mol·L－1NaOH溶液中加入同体积、同浓度 HAc溶液，反应后溶液中各微粒的 浓度关系错误的是(　　)
A．c(Na＋)>c(Ac－)>c(H＋)>c(OH－)
B．c(Na＋)>c(Ac－)>c(OH－)>c(H＋)
C．c(Na＋)＝c(Ac－)＋c(HAc)
D．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－)
A
4、用物质的量都是0.1mol的CH3COOH与CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+),对该混合溶液下列判断正确的是( )
A.c(H+)＞c(OH-)
B.c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.2 mol·L-1
C.c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)＋c(OH-)＝0.1 mol·L-1
AB
5、常温下，将甲酸与NaOH溶液混合，所得溶液的pH＝7，则此溶液中
下列关系正确的是（ ）
A.c(HCOO－)>c(Na＋)
B.c(HCOO－)C.c(HCOO－)＝c(Na＋)
D.无法确定c(HCOO－)与c(Na＋)的大小关系
C
6、一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是（ ）
A、0.1 mol·L－1NaHCO3溶液中： c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(OH－)
B、Na2CO3溶液中： c(OH－)＝c(H＋)＋c(HCO3-)＋2c(H2CO3)
C、0.1 mol·L－1Na2S溶液中：2c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
D、pH相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO三种溶液的
c(Na＋)的大小：③>①>②
B
7.某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B=H＋＋HB－；HB－　 H＋＋B2－。回答下列问题。(1)Na2B溶液显_____(填“酸性”“中性”或“碱性”)，理由是__________________________(用离子方程式表示)。
碱性
B2-＋H2O HB-+OH-
(2)在0.1 mol·L－1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是（ ）
A.c(B2－)＋c(HB－)＋c(H2B)＝0.1 mol·L－1 B.c(Na＋)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(HB－)
C.c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HB－)＋2c(B2－) D.c(Na＋)＝2c(B2－)＋2c(HB－)
(3)已知0.1 mol·L－1 NaHB溶液的pH＝2,0.1 mol·L－1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________________________。
c(Na＋)＞c(HB－)＞c(H＋)＞c(B2－)＞c(OH－)
CD

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