拓展专题5 电解质溶液中的粒子浓度的关系(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(人教版)
2026-09-14
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教辅
摘要:
该高中化学导学案聚焦电解质溶液中的粒子浓度关系,核心涵盖守恒关系(电荷、元素、质子守恒)及溶液粒子浓度比较(单一、不同、混合溶液)。通过NaHCO3等典例导入,从基础守恒推导到复杂浓度比较,构建递进式学习支架,衔接前后知识脉络。
资料以思维建模(含思维导图)梳理分析思路,结合典例解析与对点训练,引导学生通过证据推理建构模型,培养科学思维与探究能力。守恒关系推导及浓度比较方法的系统呈现,助力学生掌握学科特色解题技巧,提升学习效率。
内容正文:
拓展专题5 电解质溶液中的粒子浓度的关系
一、电解质溶液中的守恒关系
1.电荷守恒
(1)原理:电解质溶液中阳离子所带的电荷总数一定等于阴离子所带的电荷总数,即溶液呈电中性。
(2)解题思路:①列出溶液中所有的阴、阳离子;②利用阴、阳离子浓度×电荷数建立等式。
请写出NaHCO3溶液中的电荷守恒: 。
答案:c(Na+)+c(H+)=c(HC)+2c(C)+c(OH-)
2.元素守恒
(1)原理: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。
(2)解题思路:①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的质量守恒关系(特定元素除H、O元素外);②找出特定元素在水溶液中的所有存在形式。
请写出NaHCO3溶液中的元素守恒式: 。
答案:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)
解析:NaHCO3溶液中,n(Na)∶n(C)=1∶1;碳元素的存在形式有3种,即HC、H2CO3、C。
3.质子守恒
(1)概念:电解质溶液中,电离、水解等过程中得到的质子(H+)数等于失去的质子(H+)数。如NaHCO3溶液中:
即有c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)。
(2)推导:质子守恒式可以由电荷守恒式和元素守恒式推导得出:
电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC)+2c(C)……①
元素守恒:c(Na+)=c(HC)+c(C)+c(H2CO3)……②
将②代入①整理得质子守恒式:c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(C)。
写出Na2CO3溶液中的质子守恒式: 。
答案:c(OH-)=c(H+)+c(HC)+2c(H2CO3)
请写出下列常见溶液的守恒关系式。
(1)CH3COONa溶液:
电荷守恒: 。
元素守恒: 。
质子守恒: 。
(2)NaHSO3溶液:
电荷守恒: 。
元素守恒: 。
质子守恒: 。
(3)Na2S溶液:
电荷守恒: 。
元素守恒: 。
质子守恒: 。
(4)NH4Cl溶液:
电荷守恒: 。
元素守恒: 。
质子守恒: 。
二、溶液中粒子浓度关系
1.单一溶液中粒子浓度关系
(1)NH4Cl溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(2)Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(3)NaHCO3溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(4)CH3COONa溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
答案:(1)c(Cl-)>c(N)>c(H+)>c(OH-)
(2)c(Na+)>c(C)>c(OH-)>c(HC)>c(H+)
(3)c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(H+)>c(C)
(4)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
2.不同溶液中同一离子浓度的比较
25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(N)由大到小的顺序为 。
答案:⑤>④>③>①>②
解析:
【思维建模】
比较不同溶液中同一离子浓度大小的思维模型
3.混合溶液中粒子浓度的大小比较
(1)等浓度、等体积的盐与碱的混合溶液
在0.1 mol•L-1 NH4Cl和0.1 mol•L-1的氨水混合溶液中,各离子浓度的大小顺序为 。
(2)等浓度、等体积的盐与酸的混合溶液
①电解质的电离程度大于对应离子的水解程度
等体积等浓度的CH3COONa和CH3COOH溶液混合后溶液显 性,溶液中粒子浓度大小顺序为 。
②电解质的电离程度小于对应离子的水解程度
等体积等浓度的NaCN和HCN溶液混合后溶液显 性,溶液中各离子浓度的大小顺序为 。
答案:(1)c(N)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
(2)①酸 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-) ②碱 c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
解析:(1)NH3•H2O的电离程度大于N的水解程度,导致溶液呈碱性。(2)①溶液显酸性,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度。②混合后溶液显碱性,则HCN的电离程度小于CN-的水解程度。
1.比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小关系。
(1)浓度均为0.1 mol•L-1的①H2S溶液、②NaHS溶液、③Na2S溶液、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是 (填序号,下同)。
(2)相同浓度的下列溶液:①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH,c(CH3COO-)由大到小的顺序是 。
2.(1)常温下,等浓度NaOH和CH3COOH溶液按1∶2体积比混合后pH<7。
①电荷守恒: ;
②元素守恒: ;
③离子浓度由大到小的顺序: 。
(2)室温下,将两种浓度均为0.10 mol•L-1的溶液等体积混合,若溶液混合引起的体积变化可忽略,下列各混合溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A.NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH=10.30):c(Na+)>c(HC)>c(OH-)>c(C)
B.氨水-NH4Cl混合溶液(pH=9.25):c(N)+c(H+)=c(NH3•H2O)+c(OH-)
C.CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH=4.76):c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH=1.68,H2C2O4为二元弱酸):c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-)
【思维建模】
混合溶液中粒子浓度大小比较的思维流程
答案
拓展专题5 电解质溶液中的粒子浓度的关系
一、
对点训练
(1)c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
(2)c(Na+)+c(H+)=c(HS)+2c(S)+c(OH-)
c(Na+)=c(HS)+c(S)+c(H2SO3)
c(H+)+c(H2SO3)=c(S)+c(OH-)
(3)c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)
c(Na+)=2[c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)]
c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)
(4)c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
c(Cl-)=c(N)+c(NH3•H2O)
c(H+)=c(OH-)+c(NH3•H2O)
二、
对点训练
1.(1)③>②>④>① (2)②>①>③
2.(1)①c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
②2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
③c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
(2)D
解析:(2)C的水解程度大于HC的水解程度,HC的水解程度大于其电离程度,所以溶液中c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH-),A错误;NH3•H2O的电离程度大于N的水解程度,溶液中c(NH3•H2O)<c(Cl-),根据电荷守恒,溶液中c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),可知c(N)+c(H+)>c(NH3•H2O)+c(OH-),B错误;CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+),C错误;根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2)+2c(C2),根据元素守恒有2c(Na+)=c(C2)+c(H2C2O4)+c(HC2),联立上述两式得c(H+)+c(H2C2O4)=c(Na+)+c(C2)+c(OH-),D正确。
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