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教
材
第九章 水溶液中的离子反应与平衡
第55讲 溶液中“粒子”浓度关系
复习目标
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
讨论“溶液中微粒浓度关系”时,
总要先考虑电离理论与水解理论。
分析:Na2CO3(aq)中的电离与水解,存在哪些关系式?
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
H2O OH-+H+
电离:
水解:
CO32- +H2O HCO3- + OH-
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(极弱)
(极弱)
(完全)
提醒:
溶液中“弱离子”的电离和水解问题要抓“关键离子”
譬如,分析Na2CO3(aq)时,CO32-是“关键离子”。
而HCO3-是CO32-衍生出来的离子,
千万不要去考虑HCO3-的电离问题。
归纳整合
熟悉:“两大理论”,贯通思维障碍
HCO3- CO32- + H+
请分析NaHCO3(aq)中的电离与水解,存在哪些关系式?
NaHCO3=Na+ + HCO3-
电离:
H2O OH-+H+
(极弱)
(完全)
HCO3-+H2O H2CO3 +OH-
水解:
(主)
(极弱)
在NaHCO3(aq)中千万不要去考虑CO32-的水解问题。
电离:
HCO3-:水解>电离
思考与讨论
一、电解质溶液中的等量关系——“三个守恒”
电荷守恒、物料守恒、质子守恒
1、电荷守恒:
电解质溶液总是呈电中性的
∴溶液中,阳离子所带的正电荷总数 = 阴离子所带的负电荷总数
以Na2CO3(aq)为例
思路:
①找出溶液中存在的所有离子
Na+、H+
②正电荷总数=负电荷总数
n(Na+) + n(H+) = 2n(CO32-) + n(HCO3-) +n(OH-)
或c(Na+)+ c(H+)= 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+ c(OH-)
写出NH4Cl 、CH3COONa 、NaHCO3溶液中的电荷守恒关系式。
c(NH4+)+ c(H+)== c(Cl–)+ c(OH–)
c(Na+)+c(H+)= 2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
[与Na2CO3相同]
c(Na+)+c (H+)= c (CH3COO-) + c (OH-)
CO32-、HCO3-、OH-
阳离子:
阴离子:
归纳整合
2、物料守恒:
(实质:元素质量守恒或原子守恒)
电解质溶液中,尽管有些离子电离或水解等原因发生改变,
类比:
各小段材料+锯木屑=原来的木料
“大卸八块”后,
物料守恒
一段木头,
叫“物料守恒”
但某成分的起始浓度等于该成分在溶液中各种存在形式的浓度之和。
一、电解质溶液中的等量关系——“三个守恒”
归纳整合
Na2CO3 = 2 Na+ + CO32–
c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3)]
c(Na+ )=
c(CO32–)未水解 + c(HCO3–) + c(H2CO3)
如:0.1mol/L 的Na2CO3 溶液中
①CO32– + H2O HCO3– + OH–
②HCO3– + H2O H2CO3 + OH–
2 : 1
2c(CO32– )原始= 0.2mol / L
CO32–水解:
C元素多种形式的浓度之和
∴c(CO32– )原始=
①若CO32–不发生水解:
——溶质的物料守恒式
= 0.2mol / L
②但CO32–部分水解,C原子以三种微粒存在于溶液中,分别是: 。
CO32–、HCO3–、H2CO3
∴ 根据C原子守恒及Na+的关系:
【现学现用】
写出NH4Cl 、 CH3COONa 、NaHCO3溶液中溶质的物料守恒式。
c (Na+)=c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(Cl–)= c(NH4+)+ c(NH3·H2O)
3、质子守恒:
水电离出来的H+与OH-守恒
∴ 水电离出来的H+或OH-虽与其他离子结合而以不同形式存在,但其总量相等,即质子守恒
根据H2O H++OH-,c(H+)水≡c(OH-)水
(1)NH4Cl:
(2)CH3COONa:
NH4+ +H2O NH3·H2O + H+
c (H+)+c(CH3COOH) = c (OH-)
CH3COO- +H2O CH3COOH+OH-
例 如:
OH-、NH3·H2O
①c(H+)水
= c (H+)溶液
∴质子守恒: