内容正文:
容山中学2024级高二化学导学案 班别:__________ 姓名:__________ 学号:__________
容山中学2025-2026学年高二化学
第三章《水溶液中的离子反应与平衡》导学案
第三节 盐类的水解 第5课时 电解质溶液中微粒间关系
【学习目标】
1.能综合运用电离平衡和水解平衡原理,判断溶液中粒子浓度大小关系。
2.掌握电荷守恒、物料守恒、质子守恒的书写方法和规律。
【重点难点】三大守恒与粒子浓度大小判断
【课堂学习过程】
1、 认识溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
(1)含义: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。
(2)分析方法:先分析溶液中所有的阴、阳离子,然后阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。
(3)思维建模:①阴阳离子分两边;②系数要与电荷同。
【练习1】写出下列溶液中的电荷守恒。
①CH3COONa溶液:______________________________________________________________
② Na3PO4溶液:______________________________________________________________
③ H2SO3溶液:______________________________________________________________
④NaHS溶液:______________________________________________________________
⑤ (NH4)2CO3溶液:______________________________________________________________
⑥等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合:____________________________________
2.元素守恒
(1)含义: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,但该离子所含的某种元素在变化前后是守恒的,即元素守恒(也叫:物料守恒或原子守恒)。
即所含的某些元素(非H、O元素)原子的总量或物质的量之比一定符合它的化学式中的计量数比。
(2)分析方法: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找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。
(3)思维建模:①找出非氢非氧元素的比值;②非氢非氧元素所有粒子左右写;③系数交叉配。
【练习2】写出下列溶液中的元素守恒。
①CH3COONa溶液:______________________________________________________________
② Na3PO4溶液:______________________________________________________________
③ Na2SO3溶液:______________________________________________________________
④NaHS溶液:______________________________________________________________
⑤ (NH4)2CO3溶液:______________________________________________________________
⑥等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合::____________________________________
3.质子守恒
(1)含义:在电解质溶液中,水电离出的c(H+)和c(OH-)始终相等,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的得失,且各离子接受的质子总数等于水电离出的质子(H+)的总数。
即所含的某些元素(非H、O元素)原子的总量或物质的量之比一定符合它的化学式中的计量数比。
(2)分析方法:①找出水电离产生的H+和OH-的去向。②依据水电离产生的H+和OH-总量相等,列出表格,写出等式。
(3)思维建模:①根据溶质写出溶液中的弱离子和水分子;②根据得失H+列表;③得失两边写(系数配得失H+数,“1”省略不写)。
【练习3】写出下列溶液中的质子守恒。
①Na2S溶液:______________________________________________________________
② NaHS溶液:______________________________________________________________
③ Na3PO4溶液:______________________________________________________________
④等物质的量浓度的CH3COONa和CH3COOH溶液等体积混合:____________________________________
⑤等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液等体积混合:________________________________________
⑥等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4Cl溶液等体积混合::____________________________________
4.【归纳】火眼金睛辨守恒:
二、分析溶液中离子浓度的大小
(一)熟悉“两大理论”,贯通思维障碍
1.电离平衡
(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水中:NH3·H2O、NH、OH-浓度的大小关系是 。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是 。
2.水解平衡
(1)水解过程是微弱的。如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是 。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是 。
(二)单一溶液中离子浓度大小的比较
【练习】1.常温下,比较 溶液中各主要粒子浓度大小。
① CH3COONa溶液:
② Na2SO3溶液:
③NaHCO3溶液:
④ NaHSO3溶液:
2.判断正误,错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
(2)在Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)+c(OH-)
(3)0.1 mol·L-1 NH4HS溶液中:c(NH)<c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)
(4)0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液(pH>7):c(NH)>c(H2CO3)>c(HCO)>c(NH3·H2O)
(5)室温下,0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中存在:c(NH)+3c(Fe3+)>2c(SO)
二、混合溶液(缓冲溶液)中粒子浓度的关系判断
1、两种物质不反应:电离或水解谁大。
【典例01】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH 和CH3COONa配 制 成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该混合溶液,下列判断不正确的是( )
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1
C.c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2 mol·L-1
2、两种物质恰好完全反应:相当于考虑生成物的单一溶液
【典例02】100 mL 0.1 mol·L-1醋酸与50 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合,在所得溶液中下列有关离子浓度大小关系式正确的是( )
A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
D.c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
3、两种物质反应,其中一种有剩余:生成物与过量物的混合物
【典例03】下列混合溶液中,各离子浓度的大小顺序正确的是( )
A.10 mL 0.1 mol·L-1氨水与10 mL 0.1 mol·L-1盐酸混合:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
B.10 mL 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液与 5 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合:c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
C.10 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液与5 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合:
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
D.10 mL 0.5 mol·L-1 CH3COONa 溶液与5 mL 1 mol·L-1 盐酸混合:c(Cl-)=c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
4.浓度均为0.1 mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液
(1)电荷守恒:________________________________________________________________。
(2)元素质量守恒:________________________________________________________。
(3)离子浓度由大到小的顺序:___________________________________________________。
5.常温下,NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7
(1)溶液中粒子浓度的大小关系:________________________________________________(水分子除外)。
(2)电荷守恒:________________________________________________________________。
(3)元素质量守恒:_______________________________________________________________。
(4)质子守恒:________________________________________________________________。
【拓展】6.判断正误,错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L-1 NaOH溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液等体积混合后:c(Na+)>c(CH3COO-)
>c(OH-)>c(H+)( )
(2)pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合:c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)( )
(3)室温下,将浓度均为0.1 mol·L-1的氨水和NH4Cl溶液等体积混合(pH=9.25):
c(NH)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(OH-)( )
(4)室温下,将浓度均为0.10 mol·L-1的H2C2O4和NaHC2O4溶液等体积混合(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):
c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2O)+c(OH-)( )
(5)0.1 mol·L-1Na2C2O4溶液与0.1 mol·L-1HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)( )
(6)向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到恰好呈中性:c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)( )
(四)不同溶液中同一离子浓度的大小比较
1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH)由大到小的顺序为________________________________________________________。
【解题思路】选好参照物,分组比较,各个击破。
2..比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是___________________________________________。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是_____________________________________________________________________。
(3)c(NH)相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为__________________________________________________。
【当堂训练】
★1.常温下,对pH=10的NaHCO3溶液中,各微粒的物质的量浓度分析正确的是( )
A. c(CO)>c(H2CO3) B.c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C. c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(CO)+c(OH-)
D.c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
★★★2.在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )
A. c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C. c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
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