3.3.6电解质溶液中的三个守恒 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

按要求回答下列问题： (1)已知常温下CN-的水解常数Kh=1.61×10-5。常温下，含等物质的量浓度的HCN与NaCN的混合溶液显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)， (2)常温下，用NaOH溶液吸收SO2得到pH=9的Na2SO3溶液，试计算溶液中 =_______。 (常温下H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.0×10-2，Ka2=6.0×10-8) 碱性 60 课 前 检 查 第6课时 电解质溶液中的三个守恒 第三章 水溶液中 的离子反应与平衡 教 学 目 标 第三节 盐类的水解 1．知道电荷守恒、元素守恒和质子守恒的含义。 2．会分析并且书写不同电解质溶液中的三个守恒。 Na2CO3溶液中存在哪些微粒？这些微粒之间存在哪些等量关系呢？ Na2CO3＝2Na＋＋CO32－ Na2CO3溶液中存在的微粒： 阳离子有Na+、H+， 阴离子有OH-、CO32-、HCO3- 微粒之间等量关系： ①溶液呈电中性：即电荷守恒 ②钠原子与碳原子的物质的量之比为2:1，即元素守恒 ③溶剂水电离的H＋ 与OH－始终相等，即质子守恒 【思考】 CO32- + H2O HCO3- + OH- HCO3－＋H2O OH－＋H2CO3 H2O H＋ ＋OH－ 1、电荷守恒 一、电解质溶液中的三个守恒 电解质溶液中无论存在多少种离子溶液总是呈电中性的，即阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。 如：Na2CO3溶液中存在的阳离子有Na+、H+，阴离子有OH-、CO32-、HCO3- 根据电荷守恒有： N(Na+) + N(H+)=N(OH-) + N(HCO3-)+2N(CO32-) NA是个定值 同一个溶液体系，体积相同 【书写要点】 ①准确判断并找全溶液中离子的种类； ②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。 【电荷守恒的特点】 ①阴阳离子分两边； ②系数要与电荷同。 n(Na+) + n(H+)=n(OH-) + n(HCO3-)+2n(CO32-) c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) 1.CH3COONa c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– ) 2.(NH4)2SO4 c( NH4+ ) + c ( H+ ) = c ( SO42– ) + c ( OH– ) 2 3.NaHCO3 c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) 4.CH3COOH与CH3COONa混合液，溶液中性 c( Na+ ) + c ( H+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( OH– ) 写出下列电解质溶液中的电荷守恒 课 堂 练 习 2、元素守恒 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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。 如：Na2CO3溶液中Na+和CO32-的原始浓度之间的关系为c(Na+)=2c(CO32-)，由于CO32-发生水解，其在溶液中的存在形式除了CO32，还有HCO3-、H2CO3。 根据元素守恒有 c(Na+) =2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)。 【书写要点】 ①准确的判断溶液中“弱离子”存在的微粒形式； ②弄清不水解的离子与水解离子之间的倍数关系。 【元素守恒的特点】 ①不同原子写两边； ②存在形式要找全； ③倍数关系角标显。 (1)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因_______________________ (2)FeCl3的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性，原因是(用离子方程式表示)： _______________________________； (3)CH3COONH4的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性，原因是(用文字说明)：______________________________________________________________________； (4)NH4HCO3的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性，原因是： ______________________________________________________________________ NaHSO3的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性，原因是：____________________ NaHSO4的水溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性，原因是（用化学用语结合语言表述）：______________________________________________________________________ 酸 小于 CH3COO-+H2O CH3COOH +OH- (5)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍，①若稀释后两溶液的pH仍相等，则m______________n(填“大于、等于、小于”)；②若稀释的倍数相同，则稀释后PH 大于 。 碱 中 酸 酸 NaHSO4=Na++H++SO42-，使得溶液中CH+>COH-，溶液呈酸性 盐酸 醋酸 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ 醋酸和一水合氨的电离平衡常数近似相等，则CH3COO-和NH4+的水解程度相同，溶液呈中性 碳酸比一水合氨的电离平衡常数小，则HCO3-比NH4+的水解程度大，溶液呈碱性 HSO3-的电离程度大与水解程度 课 前 检 查 写出下列物质的溶液中发生的电离方程式和水解反应的离子方程式，并判断溶液中的微粒种类 氨水中： NH3•H2O⇌NH4+ + OH-（微弱） H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） NH3 + H2O ⇌ NH3•H2O 氯水中： Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） HCl = H+ + Cl- HClO ⇌ H+ + ClO- （极弱） NH3 H2O NH3•H2O NH4+ OH- H+ Cl2 H2O HClO H+ Cl- ClO- OH- 课 前 检 查 第6课时 电解质溶液中的三个守恒 第三章 水溶液中 的离子反应与平衡 教 学 目 标 第三节 盐类的水解 1．知道电荷守恒、元素守恒和质子守恒的含义。 2．会分析并且书写不同电解质溶液中的三个守恒。 CH3COONa溶液中： NaHSO3溶液中 ： CH3COONa = CH3COO-+Na+（完全） CH3COO-+H2O ⇌ CH3COOH+OH-（微弱） H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） NaHSO3 = Na+ + HSO3-（完全） HSO3- ⇌H+ + SO32-（微弱） HSO3-+H2O ⇌H2SO3 + OH-（更微弱） H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） NH4Cl溶液中： NH4Cl = NH4+ + Cl-（完全） H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） NH4+ + H2O ⇌NH3•H2O + H+（微弱） CH3COO- Na+ H2O H+ OH- CH3COOH Na+ HSO3- H2O H+ OH- SO32- H2SO3 NH4+ Cl- H2O H+ OH- NH3•H2O Na2CO3 溶液中： Na2CO3 = 2Na+ + CO32-（完全） CO32- + H2O ⇌HCO3- + OH-(微弱) HCO3- + H2O ⇌H2CO3 + OH-(更微弱) NaHCO3 = Na+ + HCO3-（完全） HCO3- + H2O ⇌H2CO3+OH-(微弱) Na+ CO32- HCO3- H2CO3 H2O H+ OH- Na+ HCO3- OH- H2CO3 CO3- H+ NaHCO3溶液中： H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） HCO3- ⇌H++CO32-(更微弱) H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） H2O Na3PO4溶液中： Na3PO4 = 3Na+ + PO43-（完全） PO43-+ H2O ⇌HPO42- + OH-(微弱) HPO42- + H2O ⇌H2PO4- + OH-(更微弱) H2O ⇌ H+ + OH- （极弱） H2PO4- + H2O ⇌H3PO4 + OH-(更更微弱) Na+ PO43- H2O H+ OH- HPO42- H2PO4- H3PO4 1.CH3COONa 2.(NH4)2SO4 3.NaHCO3 4.等物质的量浓度的CH3COOH与CH3COONa的混合液 写出下列电解质溶液中的元素守恒 课 堂 练 习 c( Na+ ) = c ( CH3COO– ) +c ( CH3COOH ) c( NH4+ ) + c ( NH3•H2O) = 2 c ( SO42– ) c (Na+) ＝ c (H2CO3) ＋ c (HCO3－)＋c (CO32－) 2c( Na+ ) = c ( CH3COO– ) + c ( CH3COOH ) 3、质子守恒 或c(OH-)水= c(H+)水= c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+) Na2CO3溶液中 水电离出的H+的各种存在形式的浓度之和与水电离出的OH-的各种存在形式的浓度之和相等。 也可以理解为电解质溶液中分子或离子得到的质子（H+）数等于失去的质子数。 【质子守恒的特点】 氢和氢氧两边写 【书写要点】 ①准确判断由水电离产生的H＋和OH-的存在形式； ②弄清被结合的H＋或OH-离子浓度和弱电解质分 子浓度的关系。 c(OH-)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+) HCO3– H2CO3 H+为得到 质子后的产物 OH- 为失去 质子后的产物 （ H+ ） S2– H2O +H+ +2H+ H2S OH- HS– +H+ H3O+（ H+ ） ﹣H+ HS– H2S H+为得到 质子后的产物 OH- 为失去 质子后的产物 常温下，0.1mol/L Na2S溶液中，下列关系式中不正确的是( ) c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=1/2c(Na＋) c(HS-)+2(S2-)+c(OH-)=c(Na＋)+c(H＋) C.c(OH-)=2c(H2S)+c(H＋)+ c(HS-) D.c(HS-)+(S2-)+c(OH-)=c(Na＋) D 课 堂 练 习 Na2S溶液中存在： Na2S = 2Na+ + S2– H2O ⇌ H+ + OH– S2– + H2O ⇌ HS– + OH– HS– + H2O ⇌ H2S + OH– 如：NaHCO3溶液中 元素守恒：c (Na+) ＝ c (H2CO3) ＋ c (HCO3－)＋c (CO32－) ② 电荷守恒：c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) ① ①-②得 c (H+) ＝ c (OH－) - c (HCO3－)＋ c (CO32－) 即质子守恒：c(OH-)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+) 【注意】质子守恒也可以用电荷守恒和元素守恒推出 c(OH-)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+) 草酸是二元弱酸，草酸氢钾溶液呈酸性，在0.1 mol/L KHC2O4溶液中，下列关系正确(　　) A．c(K＋)＋c(H＋)＝ c(HC2O4－) ＋c(OH－)＋ c(C2O42－) B． c(HC2O4－) ＋ c(C2O42－) ＝0.1 mol/L C．c(C2O42－)＜ c(H2C2O4) D．c(K＋)＝c(H2C2O4)＋c(HC2O4－)＋ c(C2O42－) D 课 堂 练 习 c(H+) + c(H2CO3) = c(NH3∙H2O) + c(OH–) + c(CO32–) 课 堂 练 习 写出NH4HCO3 溶液中电荷守恒、元素守恒和质子守恒 c(NH4+) + c(NH3∙H2O)= c(H2CO3) + c(HCO3–) + c(CO32–) c(H+) + c(NH4+) = c(OH–) + 2c(CO32–) +c(HCO3–) 课 堂 小 结 1、电荷守恒 电解质溶液中无论存在多少种离子溶液总是呈电中性的，即阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。 2、元素守恒 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。离子所含的某种元素在变化前后是守恒的，即元素守恒。 3、质子守恒 水电离出的H+的各种存在形式的浓度之和与水电离出的OH-的各种存在形式的浓度之和相等。 $$