《第20讲 电解质溶液中微粒间的关系 （解析版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第20讲 电解质溶液中微粒间的关系 （解析版）【暑假弯道超车】2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第20讲 电解质溶液中微粒间的关系 1.会分析判断常见电解质(酸、碱、盐)溶液中的粒子种类。2.分析判断常见混合溶液中的粒子种类。3.掌握电解质溶液中粒子浓度间的三个守恒关系。一、溶液中的守恒关系1电荷守恒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。(1)解题方法分析溶液中所有的阴、阳离子。阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。(2)举例如：Na2CO3溶液中Na、H、CO、HCO、OH。1c(Na)1c(H)2c(CO)1c(HCO)1c(OH)。化简得：c(Na)c(H)2c(CO)c(HCO)c(OH)。2元素质量守恒在电解质溶液中，由于
2、某些离子发生水解或电离，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。(1)解题方法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)。找出特定元素在水溶液中的所有存在形式。(2)举例如：Na2CO3溶液中，即n(Na)2n(CO)，CO在水中部分会水解成HCO、H2CO3，共三种含碳元素的存在形式。c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)。3质子守恒方法一：可以由电荷守恒与元素质量守恒推导出来。如Na2CO3中将电荷守恒和元素质量守恒中的金属阳离子消去得c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)。方法二：
3、质子守恒是依据水的电离平衡：H2OHOH，水电离产生的H和OH的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的H和OH以什么形式存在。如：Na2CO3溶液中即c(OH)2c(H2CO3)c(HCO)c(H3O)或c(OH)2c(H2CO3)c(HCO)c(H)。【方法技巧】(1)分析电解质的电离和水解情况，找全溶液中的离子和分子。(2)分清题目考查的哪种守恒关系，可以是单一守恒关系式，也可以是它们的变形关系式，也可以是两种守恒关系式导出的新的守恒式。(3)注意选择题常涉及的易错点：守恒关系式中多写或漏写离子或分子；守恒关系式浓度前的化学计量数设错；在混合后忽视溶液体积变化上设错。二、溶液中粒子浓
4、度比较的四种类型1弱酸溶液中粒子浓度大小比较(1)HClO溶液中存在的电离平衡有：HClOHClO、H2OHOH，溶液中的微粒有H2O、HClO、H、OH、ClO，由于HClO电离程度小，且H2O的电离程度更小，所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O除外)是c(HClO)c(H)c(ClO)c(OH)。(2)碳酸的电离方程式是H2CO3HCOH、HCOHCO。碳酸溶液中存在的微粒有H2O、H2CO3、H、HCO、CO、OH。碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是c(H2CO3)c(H)c(HCO)c(CO)c(OH)。2不同溶液中同
5、一离子浓度比较要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，如：在相同浓度的下列溶液中NH4Cl，CH3COONH4，NH4HSO4，(NH4)2SO4，(NH4)2CO3，c(NH)由大到小的顺序：。3单一溶液中离子浓度大小的比较(1)氯化铵溶液先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程：电离：NH4Cl=NHCl、H2OHOH。水解：NHH2ONH3H2OH。判断溶液中存在的离子有NH、Cl、H、OH。再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl)c(NH)c(H)c(OH)。(2)碳酸钠溶液先分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：电离：Na2CO3=2NaC
6、O、H2OHOH。水解：COH2OHCOOH、HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有Na、CO、HCO、OH、H。溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)。(3)碳酸氢钠溶液分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：电离：NaHCO3=NaHCO、HCOHCO、H2OHOH。水解：HCOH2OH2CO3OH。溶液中存在的离子有Na、HCO、CO、H、OH。由于HCO的电离常数(K)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)。(4)亚硫酸氢钠溶液先分析NaHSO3溶液中的电离、水解过程：电离：NaHSO3=NaHSO、HSOHSO、H2OHOH。水解：
7、HSOH2OH2SO3OH。溶液中存在的离子有：Na、HSO、H、SO、OH。由于HSO的电离常数(K)水解常数(Kh)HSO的电离程度大于HSO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小顺序是c(Na)c(HSO)c(H)c(SO)c(OH)。4混合溶液中不同离子浓度大小比较，根据电离常数(Ka、Kb)、水解常数(Kh)的相对大小综合分析(1)分子的电离常数(K)大于对应离子的水解常数(Kh)在0.1 molL1 NH4Cl和0.1 molL1的氨水混合溶液中：由于NH3H2O的电离程度大于NH的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)。(2)
8、分子的电离常数(K)小于对应离子的水解常数(Kh)在0.1 molL1的HCN和0.1 molL1的NaCN混合溶液中：由于HCN的电离程度小于CN的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为c(Na)c(CN)c(OH)c(H)，且c(HCN)c(Na)0.1 molL1。【方法技巧】判断混合溶液中离子浓度大小的一般思路(1)判断生成物，确定溶液组成。(2)明确溶液中存在的所有平衡(电离平衡，水解平衡)。(3)根据题给信息，确定程度大小(是电离为主还是水解为主)。(4)比较离子大小，在比较中，要充分运用电荷守恒、元素质量守恒关系。考点01 单一溶液中粒子浓度大小比较【例1】对于0
9、.1molL-1 Na2SO3溶液，正确的是A升高温度，溶液的pH降低Bc(Na)=2c(SO)+ c(HSO)+ c(H2SO3)C加入少量NaOH固体，c(SO)与c(Na)均增大Dc(Na)+c(H)=2c(SO)+ 2c(HSO)+ c(OH)【答案】C【解析】ANa2SO3是强碱弱酸盐，在溶液中SO发生水解反应：SO+H2O HSO+ OH-，当达到平衡时，溶液中c(OH-)c(H+)，溶液显碱性，水解反应是吸热反应，根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，所以溶液的c(OH-)增大，pH增大，A错误；B 根据物料守恒可得c(Na)=2c(SO)+ 2c(HSO)+
10、2c(H2SO3)，B错误；C加入少量NaOH固体，Na+物质的量增加，所以c(Na)增大，由于加入碱，使溶液中c(OH-)增大，根据平衡移动原理，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，使溶液中c(SO)也增大，C正确；D根据电荷守恒可得c(Na)+c(H)=2 c(SO)+ c(HSO)+ c(OH-)，D错误。答案选C。【变式1-1】常温下，1molL-1NaHCO3溶液的pH=8。下列说法正确的是A该溶液中，存在c(HCO)c(H2CO3)c(CO)B该溶液中，存在c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)C该溶液中，存在2c(Na+)+2c(H+)=2c(HCO)+
11、c(CO)+2c(OH-)D加水稀释水解程度增大，溶液pH增大【答案】A【解析】A该溶液中显碱性，则碳酸氢根离子水解程度大于电离程度，存在c(HCO)c(H2CO3)c(CO)，A正确；B该溶液中根据质子守恒，c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)，B错误；C该溶液中根据电荷守恒，存在c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)，C错误；D加水稀释水解程度增大，溶液碱性减弱，pH减小，D错误；故选A。【变式1-2】在0.1mol/LNa2CO3溶液中，各种微粒之间存在下列关系，其中正确的是Ac(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH
12、-)B2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)Cc(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)Dc(Na+)c(OH-)c(CO)c(H+)【答案】A【解析】A碳酸钠溶液中遵循电荷守恒，即c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH-)，A正确；B碳酸钠溶液中遵循物料守恒，即c(Na+)=2c(CO)+2c(HCO)+2c(H2CO3)，B错误；C碳酸钠溶液中遵循质子守恒，即c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)，C错误；D碳酸钠溶液中碳酸根离子水解显碱性，但水解微弱，所以离子浓度大小为：c(Na+)c(CO)c(OH-)c(H
13、+)，D错误；故选A。考点02 不同溶液中离子浓度大小比较【例2】浓度均为0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四种溶液中，设NH离子浓度分别为amol/L、bmol/L和cmol/L，dmol/L则a、b、c、d关系为Ab=da=cBcabdCacb=dDacbd【答案】D【解析】浓度均为0.1mol/L的NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4、(NH4)2Fe(SO4)2四种溶液中，(NH4)2SO4、(NH4)2Fe(SO4)2二种铵盐铵根离子系数都是2，NH4Cl、NH4HSO4二种铵盐铵根离子系数都是1，则(NH4)2S
14、O4、(NH4)2Fe(SO4)2二种铵盐铵根离子浓度比NH4Cl、NH4HSO4二种铵盐铵根离子浓度大，由于(NH4)2Fe(SO4)2中Fe2+水解呈酸性，会抑制NH的水解，则(NH4)2Fe(SO4)2中铵根离子浓度大于(NH4)2SO4中铵根离子浓度，NH4HSO4中会电离出H+，抑制铵根离子水解，则NH4HSO4中铵根离子浓度大于NH4Cl中铵根离子浓度，由上分析可得，NH离子浓度关系为acbd；故选D。【变式2-1】在相同物质的量浓度的(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2NH4HSO4NH4HCO3NH4Cl溶液中，c(NH)大小比较，正确的顺序是ABCD【答案】D【解析】物质的量浓度相同的下列溶液：(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2NH4HSO4NH4HCO3NH4Cl，先不考虑水解，则(NH4)2CO3(NH4)2CO3 和 (NH4)2Fe(SO4)2都含
