内容正文:
第3课时 电解质溶液中微粒间的关系
[核心素养发展目标] 1.会分析判断常见电解质(酸、碱、盐)溶液中的粒子种类。2.分析判断常见单一溶液中的粒子浓度的大小比较。3.掌握电解质溶液中粒子浓度间的三个守恒关系。
一、溶液中的守恒关系
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。
(1)解题方法
①分析溶液中所有的阴、阳离子。
②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
①Na+、H+、CO、HCO、OH-。
②1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(CO)+1×c(HCO)+1×c(OH-)。
化简得c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)。
2.元素质量守恒
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。
(1)解题方法
①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除H、O元素外)。
②找出特定元素在水溶液中的所有存在形式。
(2)举例
如:Na2CO3溶液中
①=,即n(Na+)=2n(CO),CO在水中部分会水解成HCO、H2CO3,共三种含碳元素的存在形式。
②c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]。
3.质子守恒
方法一:可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2OH++OH-,水电离产生的H+和OH-的物质的量总是相等的,无论在溶液中由水电离出的H+和OH-以什么形式存在。
如:Na2CO3溶液中
即c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO)+c(H+)。
1.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中含有的粒子种类是否相同?
提示 相同。都含有Na+、H2O、H+、OH-、CO、HCO、H2CO3 7种粒子。
2.碳酸氢钠溶液中:
(1)电荷守恒:___________________________________________________________;
(2)元素质量守恒:_______________________________________________________;
(3)质子守恒:___________________________________________________________。
提示 (1)c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)
(2)c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
(3)c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO)
3.氯化铵溶液中:
(1)电荷守恒:________________________________________________________;
(2)元素质量守恒:____________________________________________________;
(3)质子守恒:_________________________________________________________。
提示 (1)c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
(3)c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
1分析电解质的电离和水解情况,找全溶液中的离子和分子。
2分清题目考查的哪种守恒关系,可以是单一守恒关系式,也可以是它们的变形关系式,也可以是两种守恒关系式导出的新的守恒式。
3注意选择题常涉及的易错点
①守恒关系式中多写或漏写离子或分子;
②守恒关系式浓度前的化学计量数设错;
③在混合后忽视溶液体积变化上设错。
1.判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。
(1)0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中:
c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)。
(2)0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:
c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)。
(3)0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:
c(H+)=c(SO)+c(OH-)。
(5)0.1 mol·L-1 NaHC2O4溶液中:
c(Na+)=c(HC2O)+c(C2O)。