3.3.4 电解质溶液中粒子浓度的关系（三大守恒和溶液中粒子浓度大小比较） 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第三节 盐类的水解 第4课时 电解质溶液中粒子浓度的关系 人教版 高二化学 选择性必修一 目录 三大守恒 一 粒子浓度大小比较 二 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。 一、电荷守恒 【找一找】Na2CO3溶液中存在哪些离子？ Na2CO3＝2Na＋＋CO32－ CO32－＋H2O OH－＋HCO3－ H2O H＋ ＋OH－ HCO3－＋H2O OH－＋H2CO3 阳离子有Na+、H+， 阴离子有OH-、CO32-、HCO3- 溶液呈电中性,则：阳离子所带的正电荷总数=阴离子所带的负电荷总数。 n(Na+) + n(H+)=n(OH-) + n(HCO3-)+2n(CO32-)。 或c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)。 一、电荷守恒 定义：电解质溶液中 所带的电荷总数与 所带的电荷总数 。即电荷守恒，溶液呈 。 阳离子 阴离子 相等 电中性 【关键】 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。 (电荷浓度=离子浓度X电荷数) 一、电荷守恒 ①CH3COONa溶液 ②NaHCO3溶液 c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) 练一练: 写出下列物质溶液的电荷守恒 c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– ) 二、元素质量守恒 问题1：Na2CO3溶液中含碳元素的微粒有哪些？ 问题2：1mol·L-1 Na2CO3溶液中， c(Na+) = mol·L-1， c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3) = mol·L-1， 则c(Na+) 2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)] 。 2 1 = 【思考与讨论】 CO32-、HCO3-、H2CO3 二、物料守恒(元素质量守恒) 定义：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。 溶液中原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量一定不变！但是存在形式可能会变！ 二、物料守恒(元素质量守恒) 例：1 mol / L 的Na2CO3 溶液中 Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-) 根据碳元素守恒 c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] 【深度分析】 由于CO32-发生水解，溶液中除了存在CO32，还有HCO3-、H2CO3。 关键：弄清某元素或原子团的所有存在形式。 二、物料守恒(元素质量守恒) ①CH3COONa溶液 ②NaHCO3溶液 练一练: 写出下列物质溶液的元素质量守恒 c( Na+ ) = c ( CH3COO– ) +c ( CH3COOH ) c (Na+) ＝ c (H2CO3) ＋ c (HCO3－)＋c (CO32－) 三、质子守恒 【质子守恒】一般指由水电离出的H＋和OH－是相等的，而H2O电离出的H＋或OH－由于被其它离子结合而有多种存在形式。 关键：弄清水电离出来的H＋或OH－的去向。 注意：质子守恒可以用元素质量守恒和电荷守恒推出， 元素质量守恒： c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] ② 电荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) ① ①-②得： c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 即：质子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 例：Na2CO3 溶液 三、质子守恒 ①CH3COONa溶液 ②NaHCO3溶液 练一练: 写出下列物质溶液的质子守恒 c(H+) + c(CH3COOH) = c(OH－) c(H+)+c(H2CO3)=c(OH－)+c(CO32－) 四、溶液中粒子浓度大小比较 1.利用电离平衡理论比较弱酸或弱碱溶液中粒子浓度的大小： 明确“弱电解质的电离是微弱的” (1)一元弱酸或弱碱： HClO溶液中： HClO ⇌ H＋＋ClO－ H2O ⇌ H＋＋OH－ c(HClO)>c(H＋)>c(ClO－)>c(OH－) 粒子浓度大小关系： 四、溶液中粒子浓度大小比较 练一练：分析NH3·H2O溶液微粒浓度的大小： c(NH3·H2O) ＞ c(OH -) ＞ c(NH4+) ＞ c(H +) NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH - H2O ⇌ H＋＋OH－ (2)二元或多元弱酸：例如H2S溶液中： H2S ⇌ HS– + H+ HS– = H++S2– H2O⇌ H++ OH– c (H2S)> c (H+) > c (HS–) > c (S2–) > c (OH–) 粒子浓度大小关系 四、溶液中粒子浓度大小比较 2.利用电离和水解平衡理论比较可水解的盐溶液中离子浓度的大小： (1)单一溶液——氯化铵溶液 ①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。 电离： 水解： ②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小 NH4Cl =NH 4 + + Cl - H2O ⇌ H＋＋OH- NH 4 + + H 2 O⇌ NH3·H2O+ H + 明确“弱离子的水解是微弱的(双水解除外)” c(Cl-) > c(NH4+) > c(H+) >c(NH3·H2O)> c(OH-) 四、溶液中粒子浓度大小比较 练一练：分析CH3COONa溶液粒子浓度的大小： CH3COONa = Na + + CH3COO－ c(Na +) ＞ c( CH3COO－) ＞ c( OH -) ＞ c(CH3COOH) ＞ c(H +) CH3COO－+ H2O ⇌ CH3COOH+ OH－ H2O ⇌ H＋＋OH- 四、溶液中粒子浓度大小比较 （2）单一溶液——碳酸钠溶液 先分析Na2CO3溶液中电离： 水解： 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+) H2O ⇌ H＋＋OH- 四、溶液中粒子浓度大小比较 （3）单一溶液——碳酸氢钠溶液(溶液呈碱性） NaHCO3溶液中电离： 水解： 比较（电离____水解)： 溶液中离子浓度由大到小的顺序是 NaHCO3 =Na + + HCO3- c(Na +) ＞ c(CO32-) ＞ c(OH -) ＞ c( HCO3-) ＞ c(H+) H2O ⇌ H＋＋OH- HCO3- ⇌H + + CO32- 小于 四、溶液中粒子浓度大小比较 练一练：分析NaHSO3（溶液呈酸性）溶液离子浓度的大小： 电离： 水解： 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- 电离程度﹥水解程度，溶液显酸性,如：HSO3- NaHSO3 = Na+ + HSO3- 、HSO3-⇌H+ + SO32- 、 H2O ⇌ H＋＋OH- HSO3- + H2O ⇌H2SO3 ＋OH- 四、溶液中粒子浓度大小比较 （4）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） 电离： 水解： 比较（电离__ __水解)： 溶液中离子浓度由大到小的顺序是 大于 H2O ⇌ H++OH- NH3·H2O ⇌ NH4+ + OH - NH4Cl =NH 4 + + Cl - NH 4 + + H 2 O⇌ NH3·H2O+ H + 四、溶液中粒子浓度大小比较 （5）两溶质反应的混合溶液 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 反应： 溶液中离子浓度由大到小的顺序是 CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+) 两者混合刚好完全反应，所得为醋酸钠溶液——化为单一盐溶液 课堂练习 [典例1]常温下，浓度均为0.1 mol/L的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是( ) A.氨水中,c(NH4+)=c(OH- )=0.l mol·L-1 B.NH4Cl 溶液中，c(NH4+)>c(Cl-) C.Na2SO4溶液中，c(Na+)>c(SO4-)>c(OH-)=c(H+) D. Na2SO3溶液中，c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO-)+c(H2SO3) C 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、原子守恒、质子守恒 二个平衡：电离平衡、水解平衡 祝同学们 学习愉快，学有所获 人教版 高二化学 选择性必修一 CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－ HCO＋H2OH2CO3＋OH－ c(Na＋)>c(HSO)>c(H＋)>c(SO)>c(OH－) c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) $$