2019版高考化学一轮复习第八章水溶液中的离子平衡专题讲座四“粒子”浓度关系判断学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 专题讲座四 “ 粒子 ” 浓度关系判断 一、熟悉两大理论，构建思维基点 1电离理论 (1)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，如氨水溶液中： NH3H 2O、 NH4 、 OH 浓度的大小关系是 c(NH3H 2O)c(OH )c(NH4 )。 (2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离 (第一步电离程度远大于第二步电离 )。如在 H2S溶液中： H2S、 HS 、 S2 、 H 的浓度大小关系是 c(H2S)c(H )c(HS )c(S2 )。 2水解理论 (1)弱电解质离子的水解损失是微量的 (双水解除外 )，但由于水

2、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。如 NH4Cl溶液中： NH4 、 Cl 、 NH3H 2O、 H 的浓度大小关系是 c(Cl )c(NH4 )c(H )c(NH3H 2O)。 (2)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： CO23 、HCO3 、 H2CO3的浓度大小关系应是 c(CO23 )c(HCO3 )c(H2CO3)。 二、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，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，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 Na

3、HCO3溶液中存在着 Na 、 H 、 HCO3 、 CO23 、 OH ，存在如下关系： c(Na ) c(H ) c(HCO3 ) c(OH ) 2c(CO23 )。 2物料守恒规律 电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。如 K2S 溶液中S2 、 HS 都能水解，故 S元素以 S2 、 HS 、 H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系： c(K ) 2c(S2 ) 2c(HS ) 2c(H2S)。 3质子守恒规律 如 Na2S 水溶液中的质子转移情况图示如下： 由图可得 Na2S 水溶液中质子守恒式可表示： c(H3O ) 2c(H2S) c(HS )

4、c(OH )或 c(H )2c(H2S) c(HS ) c(OH )。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。 【 精品教育资源文库 】 三、典例导悟，分类突破 (一 )粒子种类的判断 例 1 (1)NaHCO3溶液中： _。 (2)Na2CO3溶液中： _。 (3)NaHCO3和 Na2CO3的混合溶液中： _。 (4)向 NaOH溶液中通入 CO2气体 (任意量 )： _。 答案 (1)(2)(3)(4)粒子种类都是离子： Na 、 CO23 、 HCO3 、 OH 、 H ；分子： H2CO3、 H2O 判断盐溶液中粒子种类时，首先要清楚盐溶液中的电离、水解情况，特别是

5、多步电离和多步水解。 如： (1)NaHCO3溶液 中，因 NaHCO3=Na HCO3 ， HCO3 CO23 H ， HCO3 H2O H2CO3 OH ， H2O H OH 。故溶液中的离子有： Na 、 CO23 、 HCO3 、 OH 、 H ；分子有： H2CO3、 H2O。 (二 )单一溶液中离子浓度的关系 例 2 0.1 molL 1的 NH4Cl溶液 (1)粒子种类： _。 (2)离子浓度大小关系： _。 (3)物料守恒： _。 解析 NH4Cl=NH4 Cl (完全电离 ) NH4 H2O NH3H 2O H (微弱 ) H2O H OH (极微弱 ) 答案 (1)Cl 、

6、 NH4 、 H 、 OH 、 NH3H 2O、 H2O (2)c(Cl )c(NH4 )c(H )c(OH ) (3)c(Cl ) c(NH4 ) c(NH3H 2O) 例 3 0.1 molL 1的 NaHCO3溶液中各离子浓度的关系 (1)大小关系： _。 (2)物料守恒： _。 (3)电荷守恒： _。 (4)质子守恒： _。 解析 NaHCO3=Na HCO3 (完全电离 )， 【 精品教育资源文库 】 HCO3 H2O H2CO3 OH (主要 )， HCO3 H CO23 (次要 )， H2O H OH (极微弱 )。 答案 (1)c(Na )c(HCO3 )c(OH )c(H

7、)c(CO23 ) (2)c(Na ) c(HCO3 ) c(CO23 ) c(H2CO3) (3)c(Na ) c(H ) c(HCO3 ) 2c(CO23 ) c(OH ) (4)c(OH ) c(H2CO3) c(H ) c(CO23 ) 例 4 0.1 molL 1的 Na2CO3溶液中各离子浓度的关系 (1)大小关系： _。 (2)物料守恒： _。 (3)电荷守恒： _。 (4)质子守恒： _。 解析 Na2CO3=2Na CO23 (完全电离 )， CO23 H2O HCO3 OH (主要 )， HCO3 H2O H2CO3 OH (次要 )， H2O H OH (极微弱 )。 答

8、案 (1)c(Na )c(CO23 )c(OH )c(HCO3 )c(H ) (2)c(Na ) 2c(CO23 ) c(HCO3 ) c(H2CO3) (3)c(Na ) c(H ) c(HCO3 ) c(OH ) 2c(CO23 ) (4)c(OH ) c(H ) 2c(H2CO3) c(HCO3 ) 1比较时紧扣两个微弱 (1)弱电解质 (弱酸、弱碱、水 )的电离是微弱的，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中： CH3COOH CH3COO H ， H2O OH H ，在溶液中微粒浓度由大到小的顺序： c(CH3COOH)c(H )c(CH3COO )c(OH )

9、。 (2)弱 酸根离子或弱碱阳离子的水解是微 弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中： CH3COONa=CH3COO Na ， CH3COO H2O CH3COOH OH ， H2O H OH ，所以 CH3COONa溶液中： c(Na )c(CH3COO )c(OH )c(CH3COOH)c(H )。 2酸式盐与多元弱酸的强碱正盐溶液酸碱性比较 (1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强，如 NaHCO3溶液中 HCO3 的水解能力大于其电 离能力，故溶液显碱性。 【 精品教育资源文库 】 (2)多元弱酸的强碱正盐

10、溶液：多元弱酸根离子水解以第一步为主。例如， Na2S 溶液中：c(Na )c(S2 )c(OH )c(HS )c(H )。 3质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来 以 KHS 溶液为例，电荷守恒式为 c(K ) c(H ) c(OH ) c(HS ) 2c(S2 ) ，物料守恒式为 c(K ) c(HS ) c(S2 ) c(H2S) ，由 得质子守恒式，消去没有参与变化的 K 等。 4规避等量关系中的 2个易失分点 (1)电荷守恒式中不只是各离子 浓度的简单相加。如 2c(CO23 )的化学计量数 2代表一个 CO23 带2个负电荷，不可漏掉。 (2)物料守恒式中，离子浓度系数不

11、能漏写或颠倒。如 Na2S溶液中的物料守恒式中， “2” 表示 c(Na )是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的 2倍。 (三 )酸、碱中和型离子浓度的关系 例 5 比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。 (1)CH3COOH和 NaOH等浓度等体积混合，离子浓度大小顺序为 _。 (2)NaOH和 CH3COOH等浓度按 12 体积比混合后 pH 7 离子浓度大小顺序为 _。 电荷守恒式： _。 物料守恒式： _。 (3)pH 2的 CH3COOH与 pH 12的 NaOH等体积混合 离子浓度大小顺序为 _。 电荷守恒式与 (2)中的电荷守恒式 _(填 “ 相同 ” 或 “ 不同 ”)

12、 。 能否写出物料守恒式 _(填 “ 能 ” 或 “ 否 ”) 。 解析 (1)恰好反应后，溶质为 CH3COONa。 (2)中和反应后，溶质为等量的 CH3COONa、 CH3COOH，且 CH3COOH的电离程度大于 CH3COONa的水解程度， c(CH3COO )与 c(CH3COOH)浓度之和等于 c(Na )的 2倍。 (3)由于 CH3COOH是弱酸，题中 c(CH3COOH)要远大于 c(NaOH)，反应后溶质为 CH3COOH、CH3COONa，且 n(CH3COOH)要远大于 n(CH3COONa)，溶液中 CH3COOH的电离程度大于 CH3COONa的水解程度，溶液呈酸

13、性。 答案 (1)c(Na )c(CH3COO )c(OH )c(H ) (2) c(CH3COO )c(Na )c(H )c(OH ) c(CH3COO ) c(OH ) c(Na ) c(H ) 2 c(Na ) c(CH3COO ) c(CH3COOH) 【 精品教育资源文库 】 (3) c(CH3COO )c(Na )c(H )c(OH ) 相同 否 例 6 常温下，用 0.100 0 molL 1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 molL 1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。下列说法正确的是 ( ) A点 所示溶液中： c(CH3COO ) c(OH ) c(CH3COOH) c(H ) B点 所示溶液中： c(Na ) c(CH3COOH) c(CH3COO ) C点 所示溶液中： c(Na )c(OH )c(CH3COO )c(H ) D滴定过程中可能出现： c(CH3COOH)c(CH3COO )c(H )c(Na )c(OH ) 解析 点 溶液中的溶质为 0.001 mol CH3COOH 和 0.001 mol CH3CO