3.3.4 三大守恒 粒子浓度大小比较 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 第四节 盐类的水解 3.3.4 三大守恒 粒子浓度大小比较 1 【任务一】电荷守恒 ❀方法导引-课本P72 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，即电荷守恒，溶液呈电中性。 例，在 Na2CO3 溶液中，存在的阳离子有Na＋ 、 H+，存在的阴离子OH - 、CO32- 、HCO3-。根据电荷守恒，可推出各种离子的浓度之间的关系为： c(Na+)+c(H+) = c(OH-) +c(HCO3-) +2c(CO32-) 【任务一】电荷守恒 ❀以NH4Cl溶液为例 ①找出所有离子 ②列等式（阴阳离子各放一边） ③乘电荷 NH4Cl＝NH4+＋Cl－ H2O ⇌H+ + OH- NH4++H2O ⇌NH3·H2O + H+ c(NH4+) + c(H+) = c(Cl－) + c(OH－) c(NH4+) + c(H+) = c(Cl－) + c(OH－) 【任务一】电荷守恒 练习：写出下列电解质溶液中的电荷守恒 （1） NaHCO3溶液 （2）CH3COONa溶液 （3）Na2SO3溶液 （4）等物质的量的CH3COOH、CH3COONa混合溶液 【任务二】元素质量守恒 ❀方法导引-课本P72 在电解质溶液中，由于某些离于发生水解或电离，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。 例如，Na2CO3溶于水后，溶液中 Na+ 和 CO32-的原始浓度之间的关系为： c(Na+) = 2c(CO32-) 始。由于CO32-发生水解，其在溶液中的存在形式除了 CO32-，还有 HCO3-和 H2CO3。根据碳元素质量守恒，有以下关系： c(Na+) = 2c(H2CO3) +2c(HCO3-) +2c(CO32-) 【任务二】元素质量守恒 元素质量守恒(原子/物料守恒): 溶质某种原子（非H非O）在变化过程(水解、电离)中数目不变 ❀以0.1mol/L NH4Cl溶液为例 ①找微粒团关系比 ②找微粒团在溶液中的所有存在形式 ③交叉相乘，展开 n(NH4+)盐 n(Cl-) 盐 ———— = — 1 1 NH4++H2O ⇌NH3·H2O + H+ n(NH4+ ) n(NH3·H2O) n(NH4+) n(Cl－)＝n(NH4+) ＋n(NH3·H2O) → c(Cl－)＝c(NH4+) ＋c(NH3·H2O) 【任务二】元素质量守恒 练习：写出下列电解质溶液中的元素质量守恒 （1） NaHCO3溶液 （2）CH3COONa溶液 （3）Na2SO3溶液 （4）等物质的量的CH3COOH、CH3COONa混合溶液 质子守恒:溶液中的分子或离子得失H+数目相同。 ❀以0.1mol/L NH4Cl溶液为例 方法一： ①写出该电解质溶液的电荷守恒和元素质量守恒 ②消去强离子（与得到和给出质子无关的粒子） 【任务三】质子守恒 c(H＋) = c(OH－) + c(NH3·H2O) 电荷守恒： c(NH4+) + c(H+) = c(Cl－) + c(OH－) 元素质量守恒： c(Cl－)＝c(NH4+) ＋c(NH3·H2O) 质子守恒:溶液中的分子或离子得失H+数目相同。 ❀以0.1mol/L NH4Cl溶液为例 方法二：零基准法（一般用于单一溶质） ①找基准 [体系中参与H+(质子)传递的物质] H2O NH4+ Cl－ ②得失H+相等 【任务三】质子守恒 H2O NH4+ 失H+ OH－ 失H+ NH3·H2O 得H+ H3O+ (H+) 质子守恒: c(H＋) = c(OH－) + c(NH3·H2O) 【任务三】质子守恒 练习：写出下列电解质溶液中的质子守恒 （1） NaHCO3溶液 （2）CH3COONa溶液 （3）Na2SO3溶液 （4）等物质的量的CH3COOH、CH3COONa混合溶液 质子守恒模板: (弱酸/弱碱和对应的盐1:1混合，n=2) n[H+] + [基准得H+产物] = n[OH－] + [基准失H+产物] 在0.1mol/LNa2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系式中不正确的是（ ） A. c (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) +2 c (S2-) B. c (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) + c (S2-) C. c (Na+) = 2c (HS-) + 2 c (H2S) + 2c (S2-) D. c (OH-) = c (HS-) + 2 c (H2S) + c (H+) B 等式中只有离子，无分子——电荷守恒 等式中有分子，无H＋/OH－——物料守恒 等式中有分子， 有H＋/OH－——质子守恒 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 一、理论基础 (两微弱、三守恒) 两微弱: (1)弱电解质的电离是微弱的 (2)盐类的水解是微弱的 三守恒: (1)电荷守恒 (2)元素质量(原子)守恒 (3)质子守恒 二、常见题型 (单一溶液、不同溶液、混合溶液) 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 1、单一溶液 (1)弱酸/碱溶液(只考虑电离，电离是微弱的，勿忘水) ❀以NH3·H2O溶液为例 结论：c(NH3·H2O)>>c(OH－)>c(NH4+)>>c(H+) 模板: 溶质粒子 > 平衡产物 > 剩余粒子(H+/OH－) NH3·H2O ⇌NH4＋ + OH－H2O ⇌H＋ + OH－ 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 模板: 溶质粒子 > 平衡产物 > 剩余粒子(H+/OH－) 练习：判断下列电解质溶液中的微粒大小 （1） CH3COOH溶液 （2）H2S溶液 (多元弱酸电离是分步，以第一步为主) c(CH3COOH) > c(H+) > c(CH3COO－) > c(OH－) c(H2S) > c(H+) > c(HS－) > c(S2－) > c(OH－) 注意: 对于弱酸、弱碱，其电离程度很小，产生的离子浓度远远小于弱电解质分子的浓度。 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 1、单一溶液 (2)能水解的盐(先电离，再水解，勿忘水) ❀以NH4Cl溶液为例 先电离: NH4Cl = NH4＋ + Cl－ 再水解: NH4＋ + H2O ⇌NH3·H2O + H＋ 勿忘水: H2O ⇌H＋ + OH－ 结论：c(Cl－)>c(NH4+)>>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH－) 模板: 溶质粒子 > 水解平衡产物 > 剩余粒子(H+/OH－) 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 1、单一溶液 (2)能水解的盐(酸式盐：先电离，再水解/电离，勿忘水) ❀以NaHCO3 (溶液呈碱性)溶液为例 先电离: NaHCO3 = Na+ + HCO3- 再电离: HCO3－ ⇌H+ + CO32－ 再水解: HCO3－+H2O⇌H2CO3 + OH－ 勿忘水: H2O ⇌H＋ + OH－ 结论：c(Na+)>c(HCO3－)>>c(OH－)>c(H2CO3)>c(H+) 模板: 溶质粒子 > 电离/水解平衡产物（看溶液酸碱性） > 剩余粒子(H+/OH－) 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 练习：判断下列电解质溶液中的微粒大小 （1）CH3COONa溶液 （2）Na2CO3溶液 （3）NaHS溶液(溶液呈碱性) （4）NaHSO3溶液(溶液呈酸性) c(Na+) > c(Ac－) >> c(OH－) > c(CH3COOH) > c(H+) c(Na+ )>c(CO32－)>>c(OH－)>c(HCO3－)>c(H+) c(Na+)>c(HS－)>>c(OH－)>c(H2S)>c(H+) c(Na+)>c(HSO3－)>>c(H+)>c(SO32－)>c(OH－) 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 2、不同溶液 练. 物质的量浓度相同的下列溶液中c(NH4+)最大的是( ) A. NH4Cl B. NH4HSO4 C. CH3COONH4 D. NH4HCO3 B 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 3、混合溶液(先判断溶质成分，再综合考虑电离和水解) 【例1】等体积等物质的量浓度的NH4Cl溶液和氨水混合 (混合后溶液呈碱性) 电离: NH4Cl = NH4+ + Cl－ 水解: NH4+ + H2O ⇌NH3·H2O + H+ 电离: NH3·H2O ⇌NH4+ + OH－ 小 大 结论：c(NH4+)>c(Cl－)>c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(H+) 【任务四】溶液中离子浓度大小比较 3、混合溶液(先判断溶质成分，再综合考虑电离和水解) 【例2】将0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合 (混合后溶液呈酸性) c(CH3COO－)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH－) 等体积等物质的量浓度的CH3COOH溶液与CH3COONa溶液混合 (混合后溶液呈酸性) 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(CO32－)＞c(H2CO3) B. c(Na＋)＞c(HCO3－)＞c(OH－)＞c(H＋) C. c(Na＋)+c(H＋)＝c(HCO3－)+c(CO32－)+c(OH－) D. c(Na＋)＞c(HCO3－)+c(CO32－)+c(H2CO3) B 酸碱滴定图像分析 V(NaOH) = 0 (0点) 溶质： 粒子浓度大小关系： 守恒关系： c(CH3COOH) ＞ c(H+) ＞ c(CH3COO－) ＞ c(OH－) CH3COOH 电荷守恒：c(H+) = c(CH3COO－) + c(OH－) 常温下，用0.10mol/L NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 起点的考法：根据提供的c和pH，可以判断物质的强弱，并计算K值。 酸碱滴定图像分析 常温下，用0.10mol/L NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 V(NaOH) = 10mL (①点) 溶质： 粒子浓度大小关系： 守恒关系： c(CH3COO－) ＞ c(Na+) ＞ c(H+) ＞ c(OH－) CH3COOH：CH3COONa = 1:1 电荷守恒：c(H+) + c(Na+) = c(CH3COO－) + c(OH－) 物料守恒：2c(Na+) = c(CH3COO－) + c(CH3COOH) 质子守恒：2c(H+) + c(CH3COOH) = c(CH3COO－) + 2c(OH－) 酸碱滴定图像分析 pH = 7 (②点) 溶质： 粒子浓度大小关系： 守恒关系： c(CH3COO－) = c(Na+) ＞ c(H+) = c(OH－) CH3COONa和少量CH3COOH 电荷守恒：c(H+) + c(Na+) = c(CH3COO－) + c(OH－) 常温下，用0.10mol/L NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 酸碱滴定图像分析 常温下，用0.10mol/L NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 V(NaOH) = 20mL (③点) 溶质： 粒子浓度大小关系： 守恒关系： c(Na+) ＞ c(CH3COO－) ＞ c(OH－) ＞ c(H+) CH3COONa 电荷守恒：c(H+) + c(Na+) = c(CH3COO－) + c(OH－) 物料守恒：c(Na+) = c(CH3COO－) + c(CH3COOH) 质子守恒：c(H+) + c(CH3COOH) = c(OH－) 酸碱滴定图像分析 常温下，用0.10mol/L NaOH溶液 滴定20.00 mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 V(NaOH) = 40mL 溶质： 粒子浓度大小关系： 守恒关系： c(Na+) ＞ c(OH－) ＞ c(CH3COO－) ＞ c(H+) CH3COONa：NaOH = 1:1 电荷守恒：c(H+) + c(Na+) = c(CH3COO－) + c(OH－) 物料守恒：c(Na+) = 2×[c(CH3COO－) + c(CH3COOH)] 质子守恒：c(H+) + 2c(CH3COOH) = c(OH－) - c(CH3COO－) 则a ___ 7，用离子方程式表示其原因: ______________________ 此时溶液中由水电离出的c(OH－)＝ ______________ (1)由图中信息可知HA为____(填“强”或“弱”)酸，理由是______________________________  (2)常温下一定浓度的MA稀溶液的pH = a， 强 0.01mol/L HA溶液中c(H＋)=0.01mol/L < M＋＋H2O MOH＋H＋ 1×10－a mol/L 常温下，向100mL0.01mol/LHA溶液中逐滴加入0.02mol/LMOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液pH变化情况(忽略体积变化)。 (3)请写出K点中离子浓度的大小关系:______________________ (4)K点对应的溶液中，c(M＋)＋c(MOH)____2c(A－)； 若此时溶液的pH＝10，则c(MOH)＋c(OH－)＝______mol/L c(M＋) > c(A－) > c(OH－) > c(H＋) > 0.01 $