高中人教版 (2019)盐类的水解第3课时学案及答案

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1.电荷守恒
2.元素守恒
在电解质溶液中,由于某些离子发生了水解或电离,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,即元素守恒。如:Na2CO3溶液中根据化学式可知n(Na+)n(CO32-)=21,即n(Na+)=2n(CO32-),但是CO32-在水中部分会水解成HCO3-、H2CO3,故碳元素以CO32-、HCO3-、H2CO3三种形式存在。它们之间的守恒关系为c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]。
3.质子守恒
方法一:可以由电荷守恒与元素守恒推导出来。
如Na2CO3中将电荷守恒和元素守恒中的金属阳离子消去得c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)。
方法二:质子守恒是依据水的电离平衡:H2O⇌H++OH-,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(HCO3-)+c(H3O+)或c(OH-)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(H+)。
[题点多维训练]
1.判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确。则正确的是 。
(1)0.1 ml·L-1 Na2SO3溶液中:c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
(2)0.1 ml·L-1 Na2S溶液中:c(H+)=c(OH-)-2c(H2S)-c(HS-)
(3)0.1 ml·L-1 Na2C2O4溶液与0.1 ml·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
(4)pH=1的NaHSO4溶液中:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)
(5)0.1 ml·L-1 NaHC2O4溶液中:c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-)
(6)0.1 ml·L-1 Na2CO3溶液与0.1 ml·L-1 NaHCO3溶液等体积混合:
23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
2.碳酸氢钠溶液中:
(1)电荷守恒: ;
(2)元素守恒: ;
(3)质子守恒: 。
3.氯化铵溶液中:
(1)电荷守恒: ;
(2)元素守恒: ;
(3)质子守恒: 。
4.0.1 ml·L-1氯化铵和0.1 ml·L-1氨水等体积混合溶液中:
(1)电荷守恒: ;
(2)元素守恒: ;
(3)质子守恒: 。
命题热点(二)——溶液中的粒子浓度大小比较
1.理解两大平衡,建立微弱意识
(1)电离平衡→建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,H2O⇌OH-+H+,粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)水解平衡→建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONaCH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O⇌CH3COOH+OH-,H2O⇌H++OH-,粒子浓度由大到小的顺序:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)。
2.明晰三大类型,掌握解题流程
溶液中粒子浓度大小比较三大类型
类型一 单一溶液中各粒子浓度的比较
类型二 混合溶液中各粒子浓度的比较
混合溶液要综合分析电离、水解等因素。如在0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液和0.1 ml·L-1的氨水混合溶液中,NH3·H2O的电离程度强于NH4+的水解程度,溶液呈碱性,各离子浓度大小顺序为c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
类型三 不同溶液中同一粒子浓度的比较
不同溶液要看溶液中其他离子对该离子的影响。解题流程为
如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,
c(NH4+)由大到小的顺序为③>①>②。
[题点多维训练]
题点(一) 单一溶质型
1.在Na2S溶液中下列粒子浓度关系不正确的是( )
A.c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S)
B.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)
C.c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)
D.c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+c(H2S)
2.(2025·广州高二期末)25 ℃,0.1 ml·L-1 NH4Cl溶液中部分微粒组分及浓度如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中M表示Cl-
B.NH4Cl溶液pH>7
C.NH4Cl溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
D.NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
题点(二) 混合溶液型
3.[溶质之间不反应]用物质的量都是0.1 ml 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,下列判断正确的是( )
A.c(OH-) >c(H+)
B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 ml·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.2 ml·L-1
4.[溶质之间反应]等体积、等物质的量浓度的弱碱MOH溶液和强酸HA溶液混合后,溶液中有关离子浓度大小关系正确的是( )
A.c(M+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
B.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)
D.c(A-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)
课下请完成课时跟踪检测(二十四)第3课时 水溶液中离子浓度的关系
命题热点(一)
1.解析:(1)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=2c(SO32-)+2c(HSO3-)+2c(H2SO3)。(2)符合质子守恒,c(OH-)=c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)移项即可。(3)不符合电荷守恒,漏写c(Cl-),正确的关系式是c(Cl-)+2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)。(4)符合电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),因c(Na+)=c(SO42-),故关系式成立。(5)不符合元素守恒,正确的关系式为c(Na+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-)。(6)符合元素守恒,c(Na+)=0.15 ml·L-1,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.1 ml·L-1,故23c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)。
答案:正确的有(2)(4)(6),其余不正确。
2.(1)c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
(2)c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
(3)c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO32-)
3.(1)c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
(3)c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
4.(1)c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
(2)2c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)
(3)c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)
命题热点(二)
1.选D 电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-);元素守恒:c(Na+)=2c(HS-)+2c(S2-)+2c(H2S);质子守恒:c(OH-)=c(HS-)+c(H+)+2c(H2S)。
2.选C 在NH4Cl溶液中离子浓度最大的是氯离子,c(Cl-)=0.1 ml·L-1,图中M浓度小于0.1 ml·L-1,表示的是NH4+,故A错误;NH4Cl溶液中铵根离子水解,溶液显酸性,pHc(NH4+)>c(H+)>c(OH-),故D错误。
3.选B CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解同时存在。已知c(CH3COO-)>c(Na+),根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),可得出c(OH-)c(M+),所以存在c(A-)>c(M+)>c(H+)>c(OH-)。
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
分析
方法
先分析溶液中所有的阴、阳离子,然后用阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式
实例
Na2CO3溶液中,存在的离子有Na+、H+、CO32-、HCO3-、OH-。电荷守恒表达式为1×c(Na+)+1×c(H+)=2×c(CO32-)+1×c(HCO3-)+1×c(OH-)。化简得:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
多元弱酸溶液
多元弱酸分步电离,电离程度逐级减弱。如H3PO4溶液中:c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)
多元弱酸的正盐溶液
多元弱酸的酸根离子分步水解,水解程度逐级减弱。如在Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)