内容正文:
第4课时(拓展课) 粒子浓度的关系
一、“三个守恒思想”
1.电荷守恒
溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。
如NaHCO3溶液中: c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)。
2.物料守恒
在电解质溶液中,粒子可能发生变化,但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
如0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)=0.1 mol/L。
3.质子守恒
在电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的得失,但得到的质子数等于失去的质子数。
如NaHCO3溶液中:c(H2CO3)+c(H+)=c(CO)+c(OH-)。
二、树立微弱意识、立足平衡观念
1.树立微弱意识
(1)电离平衡→建立电离过程是微弱的意识
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:CH3COOHCH3COO-+H+,H2OOH-+H+,在溶液中,粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)水解平衡→建立水解过程是微弱的意识
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-+H2OCH3COOH+OH-,H2OH++OH-,溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。
2.解决混合溶液中粒子浓度问题的整体思路
三、粒子浓度的分类比较
1.单一溶质溶液中离子浓度的关系
0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中各粒子浓度的关系
(1)粒子种类:____________________。
(2)离子浓度大小关系:_______________。
(3)物料守恒:_______________。
[答案] (1)Cl-、NH、H+、OH-、NH3·H2O、H2O
(2)c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
(3)c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系
(1)大小关系:______________________________________________。
(2)物料守恒:______________________________________________。
(3)电荷守恒:______________________________________________。
(4)质子守恒:_______________________________________________。
解析:NaHCO3===Na++HCO(完全电离),
HCO+H2OH2CO3+OH-(主要),
HCOH++CO(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
答案:(1)c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)
(2)c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
(4)c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)
0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各粒子浓度的关系
(1)大小关系:___________________________________________________。
(2)物料守恒:___________________________________________________。
(3)电荷守恒:____________________________________________________。
(4)质子守恒:____________________________________________________。
答案:(1)c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
(2)c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
(3)c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
(4)c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)
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-)①,物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②得c(H+)+c(H2S)=c(OH-)+c(S2-),消去没有参与变化的K+。
2.