3.3.3溶液中粒子浓度 课件 -2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修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3课时 人教版化学选择性必修1《化学反应原理》 溶液中粒子浓度 1、电离理论： ② 多元弱酸电离是分步，主要决定第一步 ① 弱电解质电离是微弱的。 如： NH3 · H2O 溶液中： c (NH3 · H2O) c (OH–) c (NH4+) c (H+) 如：H2S溶液中： c (H2S) c (H+) c (HS–) c (S2–) > > > > > > 对于弱酸、弱碱，其电离程度小，离子浓度远远小于弱电解质分子的浓度。 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 2、水解理论： ① 弱离子由于水解而损耗。 如：KAl(SO4)2 溶液中：c(SO42-) > c (K+) c (Al3+) ② 水解是微弱的 ③ 多元弱酸水解是分步，主要决定第一步。 c (Cl–) c (NH4+) c (H+) c (NH3·H2O) 如：Na2CO3 溶液中：c (CO3–) c (HCO3–) c (H2CO3) > > > > > > 水解程度很小，水解产生的离子或分子浓度远远小于弱离子的浓度。 如：NH4Cl 溶液中： c (Na+) c (CO32–) c (OH–) c (HCO3–) c (H2CO3) >c(H+) > > > > HCO3– + H2O ⇌ H2CO3 + OH– HCO3–⇌ CO32– + H+ H2O ⇌ H+ + OH– > > > > > 思考：NaHCO3 溶液中的微粒？ NaHCO3 == Na+ + HCO3– 3、既电离又水解----酸式盐溶液：NaHCO3溶液 阳离子： 阴离子： 分子： 因：溶液显碱性 故：HCO3– 的电离程度<水解程度 c (OH– ) c (H2CO3) c (CO32–) c (H+) Na+ 、H+ OH– 、 CO32–、 HCO3– H2CO3 、H2O c (Na+ ) c (HCO3–) 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 3、既电离又水解----酸式盐溶液：NaHCO3溶液 多元弱酸酸式盐溶液： 电离为主，显酸性，如NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4溶液； 水解为主，显碱性，如NaHCO3、Na2HPO4、NaHS溶液。 如NaHSO3溶液中： 如NaHCO3溶液中： c(Na+) > c(HSO3-) > c(H+) > c(SO32-) > c(OH-) > c(H2SO3)； c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H2CO3) > c(H+) > c(CO32-)。 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 次要离子： ①弱离子微弱水解产生的 ②弱酸的酸式酸根（如HCO3–）微弱电离产生的 ③水微弱电离产生的 主要离子：盐溶液完全电离产生的 盐溶液中离子浓度大小比较： ②分清离子的来源及其反应的相对程度。 ①找全溶液中的离子 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 如：同浓度时： CH3COOH 电离 ＞ CH3COO- 水解 NH3·H2O 电离 ＞NH4+的水解 HCO3- 水解 ＞ HCO3- 电离 CN- 水解 ＞ HCN 电离 先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度分析。 4. 混合溶液： NH4Cl单一溶液 NH4Cl : NH3·H2O=1 : 1 如：1mol/L盐酸与1mol/L 氨水等体积混合 1mol/L盐酸与2mol/L 氨水等体积混合 请写出上述两种混合溶液中的粒子浓度大小关系： 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 CH3COOH 电离 ＞ CH3COO- 水解 NH3·H2O 电离 ＞NH4+的水解 HCO3- 水解 ＞ HCO3- 电离 CN- 水解 ＞ HCN 电离 随堂练习 如c(CH3COOH) : c(CH3COONa) = 1 : 1 如c(HCN) : c(NaCN) = 1 : 1 请写出以下溶液中的粒子浓度大小关系： c(CH3COO-) > c(Na+) > c(CH3COOH) > c(H+) > c(OH-) c(HCN) > c(Na+) > c(CN-) > c(OH-) > c(H+) 四、比较电解质溶液中各种粒子浓度大小 先确定混合后溶液的成分，再根据电离、水解程度分析。 4. 混合溶液： 五、溶液中的三个守恒关系 电荷守恒 物料守恒 质子守恒 1、电荷守恒 规律： 例：Na2CO3溶液离子有： Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH- c(Na+)+c(H+)＝c(OH-)＋c(HCO3-)＋2c(CO32-) n(Na+)+n(H+)＝n(OH-)＋n(HCO3-)＋2n(CO32-) 阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数 阴阳离子写两边、系数电荷要一致。 口诀： 五、溶液中的三个守恒关系 【现学现用】 1.写出下列溶液的电荷守恒式。 C (Na+)+c (H+)= c (CH3COO－) + c (OH－) c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HS－)＋2 c (S2－) c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) ①CH3COONa溶液： ②Na2S溶液中： ③NaHCO3溶液中： 2、物料守恒 （原子守恒） 规律：是指某些特征性的原子是守恒的。 例：0.1mol/L Na2CO3溶液中 n（Na+）=2[n（CO32- ）+n（HCO3-）+n (H2CO3 )] = 0.2mol c（Na+）=2[ c（CO32-）+ c（HCO3-）+c (H2CO3 ) ] =0.2mol/L Na元素和C元素守恒关系 含C元素的离子有： CO32- 、HCO3- 、 H2CO3 口诀： 物料两边写，系数交叉配（除H、O） n(Na):n(C)=2:1 即：n(Na)=2n(C) 五、溶液中的三个守恒关系 【现学现用】 2.写出下列溶液的物料守恒式。 ① NaHCO3溶液： c(Na+) = c(HCO3－) + c(CO32－ ) + c(H2CO3 ) C (Na) = 2c (HS-) + 2 c (H2S) + 2c (S2-) ② Na2S溶液： 五、溶液中的三个守恒关系 3、质子守恒（水电离守恒）： 质子守恒可由物料守恒和电荷守恒联合求得 例： Na2CO3 溶液中： n (H+)＋ n (HCO3-) ＋2 n (H2CO3) = n (OH-) c (H+)＋ c (HCO3-) ＋2 c (H2CO3) = c (OH-) 依据：水电离的反应H2O=H++OH-， 得失质子细列表； 即c水(H＋)＝c水(OH－) 电荷守恒 - 物料守恒=质子守恒。 五、溶液中的三个守恒关系 HCO3－ H2CO3 OH－ H3O+ CO32－ H2O OH– +H+ +H+ +2H+ 得质子 失质子 基准态物质 H+ c(H+)＋c(HCO3－)＋2c(H2CO3) = c(OH－) N(H+)＋ N(HCO3－)＋2 N(H2CO3) = n(H+)＋ n(HCO3－)＋2 n(H2CO3) = n(OH－) N(OH－) 质子守恒式 如：Na2CO3 溶液 OH－ H3O+ NH4+ H2O OH– +H+ 得质子 失质子 基准态物质 H+ OH– NH3∙H2O c ( H+ ) = c (NH3∙H2O ) + c ( OH– ) NH3∙H2O 如：NH4Cl 溶液中 如Na2CO3溶液中： ②物料守恒： ①电荷守恒： c (Na+) + c (H+) ＝ c (OH－) ＋ c (HCO3－)＋2 c (CO32－) c (Na+ ) = 2 c (CO32–) + 2c (HCO3–) + 2c (H2CO3) ① - ②得： c (H+)＋ c (HCO3－) ＋2 c (H2CO3) = c (OH－) 电荷物料两相减； 五、溶液中的三个守恒关系 【现学现用】 3.写出下列溶液的质子守恒式。 ① NaHCO3溶液中： ③ NH4HCO3溶液中： ② Na2S溶液： c (H+)＋ c (H2CO3) = c (OH－)+ c (CO32－ ) c (H+)＋ c (H2CO3) = c (OH－)+ c (CO32－ )+c(NH3·H2O) c (H+)＋ 2c (H2S) + c (HS-)= c (OH－) 五、溶液中的三个守恒关系 质子守恒与电荷守恒、原子守恒的关系 通过联立电荷守恒和原子守恒，消去与得到和给出质子无关的粒子 Na2S溶液 c（Na+）+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-) 电荷守恒 原子守恒 c（Na+）=2[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)] 联立代入，消去Na+得 c(HS- ）+c(H+) +2c(H2S)=c(OH-) 2c(HS-)+2c(H2S)+2c(S2-)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-) 五、溶液中的三个守恒关系 ①物料守恒： c(OH-)＝ c(H+) ＋ c(HCO3-)＋2 c(H2CO3) ②电荷守恒 c(Na+) =2[c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3)] ③质子守恒 质子守恒也可由电荷守恒与物料守恒处理而得。 ② ① ② - ①得 c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH-) 五、溶液中的三个守恒关系 ②物料守恒 溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和 ①电荷守恒 溶液中正负电荷总数相等 ③质子守恒 水电离出的H+存在形式各浓度之和与 水电离出的OH-存在形式各浓度之和相等 五、溶液中的三个守恒关系 c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3- ) +2c(CO32-) c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(H2CO3)+2c(CO32-) c(OH-) = c(H+) + 2c(H2CO3) + c(HCO3-) c(Na+)+c(H+)＝c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-) c(Na+)＝c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) c(OH-)＝c(H+)-c(CO32-)+c(H2CO3) c(NH4+)+c(NH3·H2O)＝2c(SO42-) c(NH4+)+c(H+) = c(Cl-)+c(OH-) c(NH4+)+c(H+)＝2c(SO42-)+ c(OH-) c(OH-)+c(NH3·H2O)＝c(H+) c(NH4+)+c(NH3·H2O)＝2c(Cl-) c(NH4+)+2c(H+) = c(NH3·H2O)+2c(OH-) 溶液中的守恒关系 【练习】单一溶液中离子浓度的关系 (1)粒子种类：_____________________________________。 (2)离子浓度大小关系：_ ___________________________。 (4)电荷守恒：_ __________________________。 (3)物料守恒：_ __________________________。 (4)质子守恒：_ __________________________。 Na2S溶液 Na＋、S2-、HS-、OH－、H＋、H2O、H2S c(Na＋)>c(S2-)>c(OH－)>c(HS-)>c(H＋) c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS-)＋c(OH－)＋2c(S2-) c(Na＋)＝2[c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S)] c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS-) 要求：写出Na2S溶液中存在的电离、水解方程式，完成下列问题。 【例1】写出CH3COONa溶液中的三个守恒 Na+、CH3COO—、 CH3COOH、H+、OH— 物料守恒 电荷守恒 质子守恒 [CH3COO—]+[CH3COOH]=[Na+] [CH3COO—]+[OH—]=[Na+]+[H+] [OH—]=[CH3COOH]+[H+] 【例2】写出Na2CO3溶液中的三个守恒 Na+、 CO3 2— 、HCO3 — 、 H2CO3、H+、OH— 物料守恒 电荷守恒 质子守恒 [Na+]=[CO3 2—]+[HCO3—] +[H2CO3] [H+]+[Na+]=2[CO3 2—]+[HCO3—] +[OH—] [OH—] =[HCO3—] +2[H2CO3]+[H+] 【活动一】单一溶液中离子浓度的关系 (1)粒子种类：_____________________________________。 (2)离子浓度大小关系：____________________________。 (4)电荷守恒：___________________________。 (3)物料守恒：___________________________。 (4)质子守恒：___________________________。 Na2S溶液 Na＋、S2-、HS-、OH－、H＋、H2O、H2S c(Na＋)>c(S2-)>c(OH－)>c(HS-)>c(H＋) c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS-)＋c(OH－)＋2c(S2-) c(Na＋)＝2[c(S2-)＋c(HS-)＋c(H2S)] c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS-) 要求：写出Na2S溶液中可能存在的电离方程式，完成下列问题。 【练习】 (1)物料守恒：___________________________。 (2)质子守恒：___________________________。 c(Cl－)＝c(NH4＋)＋c(NH3·H2O) NH4Cl溶液 c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O) 请写出NH4Cl溶液、CH3COONa溶液、NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中的物料守恒和质子守恒。 CH3COONa溶液 (1)物料守恒：___________________________。 (2)质子守恒：___________________________。 c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH3COOH) (1)物料守恒：___________________________。 (2)质子守恒：___________________________。 NaHCO3溶液 c(Na＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3) c(OH－)＝c(H2CO3)＋c(H＋)－c(CO32-) Na2CO3溶液 (1)物料守恒：___________________________。 (2)质子守恒：___________________________。 c(Na＋)＝c(HCO3-)＋c(CO32-)＋c(H2CO3) c(OH－)＝2c(H2CO3)＋c(H＋)+c(HCO3-) 4.混合溶液的粒子排序--------不反应常考的有三对 （1）.等浓度的HAc与NaAc的混合溶液： 弱酸的电离＞弱酸盐的水解，溶液呈酸性 （2）.等浓度的NH3·H2O与NH4Cl的混合液： 弱碱的电离＞弱碱盐的水解，溶液呈碱性 （3）.等浓度的HCN与NaCN的混合溶液： 弱酸的电离<弱酸盐的水解，溶液呈碱性 2mol/L的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合， 已知溶液呈现酸性， 问： 1.混合后溶液的真实溶质？ 2.混合溶液的微粒？ 3.溶液为何呈现酸性？ 1mol/LCH3COOH和CH3COONa 阳离子：Na+、H+ 阴离子：OH-、CH3COO- 分子：CH3COOH CH3COONa = CH3COO- + Na+ 水解：CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+ OH- 电离：CH3COOH⇌CH3COO-+H+ 大 > > > > c (CH3COO- ) 略大于1mol/L c (H+ ) c (CH3COOH ) 略小于1mol/L c (Na+ ) 1mol/L c (OH- ) 两种物质恰好完全反应生成：CH3COONa ①.在10ml 0.1mol·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度CH3COOH溶液 5.混合溶液的粒子排序-----反应常考的有三对（真实溶质） ②.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.01 mol·L-1NaOH溶液等体积混合 ③.将0.02mol·L－1NH3·H2O溶液和0.01mol·L－1的HCl溶液等体积混合 酸过量，溶液变为：等浓度的HAc与NaAc的混合溶液（显酸性） 碱过量，溶液变为：等浓度的NH3·H2O与NH4Cl的混合液（显碱性） 【思考】 室温下，向20mL 0.1mol/L CH3COOH 溶液中逐滴加入0.1mol/L NaOH溶液，溶液的pH的变化如图所示： （1）溶液的pH如何变化？ （2）分析对应A、B、C、D、E溶液的酸碱性、溶质及所得溶液中离子浓度的大小？ 要求：先独立思考， 再小组讨论展示。 20mL 0.1mol/L CH3COOH 0.1mol/L NaOH c(CH3COO -) > c(Na+) > c(H+ ) >c(OH-) c(Na+) = c(CH3COO - ) > c(OH-) =c(H+) c(Na+) > c(CH3COO - ) > c(OH-) >c(H+) c(CH3COO - ) > c(Na+) > c(H+) > c(OH-) E. CH3COONa与 NaOH等量混合 pH<7 pH>7 pH>7 D. CH3COONa B.（CH3COOH与 CH3COONa等量混合） C.（CH3COOH稍过量与 CH3COONa） pH=7 A.（CH3COOH） pH<7 c(H+) > c(CH3COO - ) >c(OH -) 【练习】常温下，向100mL 0.1mol/L H2A（二元酸）溶液中逐滴加入0.2mol/L NaOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况（体积变化忽略不计）。下列有关说法正确的是（ ） D END $