通用版版高中化学第三章第三节盐类的水解第3课时盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中应用学案.docx

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通用版版高中化学第三章第三节盐类的水解第3课时盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中应用学案

第3课时　盐类水解在溶液中离子浓度大小比较中的应用

[学习目标定位]　1.根据电解质的电离、弱离子的水解，会判断溶液中微粒种类。

2.会比较离子浓度大小。

3.根据盐的水解会判断相应酸（或碱）的强弱。

一、溶液中离子浓度的大小比较

1.不同溶液中同一离子浓度的比较

相同物质的量浓度的a.NH4Cl溶液，b.CH3COONH4溶液，c.NH4HSO4溶液，c中H＋对NH水解有抑制作用，b中CH3COO－的水解对NH水解有促进作用，所以三种溶液中c（NH）由大到小的顺序是c>a>b。

2.弱酸溶液中离子浓度大小比较

（1）HClO溶液中存在的平衡有：

HClOH＋＋ClO－，H2OH＋＋OH－，溶液中微粒有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H2CO3HCO＋H＋，HCOH＋＋CO。

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－）。

3.单一溶液中离子浓度大小的比较

（1）氯化铵溶液

①先分析NH4Cl溶液中的电离、水解过程。

电离：

NH4Cl===NH＋Cl－、H2OH＋＋OH－。

水解：

NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。

判断溶液中存在的离子有NH、Cl－、H＋、OH－。

②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

①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程：

电离：

Na2CO3===2Na＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解：

CO＋H2OHCO＋OH－、HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有Na＋、CO、HCO、OH－、H＋。

②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

①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程：

电离：

NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－。

水解：

HCO＋H2OH2CO3＋OH－。

溶液中存在的离子有Na＋、HCO、CO、H＋、OH－。

②由于HCO的电离程度小于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na＋）>c（HCO）>c（OH－）>c（H＋）>c（CO）。

4.混合溶液中离子浓度大小的比较

（1）物质的量浓度相同的NaOH溶液、NH4Cl溶液等体积混合

反应的化学方程式：

NH4Cl＋NaOH===NH3·H2O＋NaCl；溶液中存在的离子有Na＋、Cl－、NH、OH－、H＋；其浓度由大到小的顺序是c（Na＋）＝c（Cl－）>c（OH－）>c（NH）>c（H＋）。

（2）物质的量浓度相同的NH4Cl溶液、氨水等体积混合

混合后不发生反应，溶液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O，由于NH3·H2O的电离程度大于NH的水解程度，所以溶液呈碱性；溶液中存在的离子有NH、Cl－、OH－、H＋；其浓度由大到小的顺序是c（NH）>c（Cl－）>c（OH－）>c（H＋）。

（3）物质的量浓度相同的CH3COONa溶液和NaClO溶液等体积混合，溶液中的溶质为CH3COONa、NaClO，溶液中存在的离子有Na＋、ClO－、CH3COO－、H＋、OH－，由于ClO－的水解程度大于CH3COO－的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na＋）>c（CH3COO－）

>c（ClO－）>c（OH－）>c（H＋）。

（4）物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液等体积混合，溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，由于CO的水解程度大于HCO的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c（Na＋）>c（HCO）>c（CO）>c（OH－）>c（H＋）。

1.溶液中离子浓度大小比较的方法思路

（1）先确定溶液中的溶质成分及各自物质的量浓度大小。

（2）写出电离方程式、水解方程式，找出溶液中存在的离子。

（3）依据电离和水解程度的相对大小，比较离子浓度大小。

2.特别注意的问题

（1）多元弱酸的正盐溶液（如Na2CO3溶液），要分清主次关系。

即盐完全电离，多元弱酸根的第一步水解大于第二步水解。

（2）多元弱酸的酸式盐溶液，要注意考虑酸式酸根水解程度和电离程度的相对大小。

若酸式酸根的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性；若水解程度大于电离程度，溶液呈碱性。

（3）当两种溶液混合或两种物质发生反应时，要根据反应原理准确地判断溶质的成分，然后判断离子种类，再根据规律比较其大小。

（4）不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对它的影响。

例1　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（CO）＞c（H2CO3）

B.c（Na＋）＞c（HCO）＞c（OH－）＞c（H＋）

C.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO）＋c（CO）＋c（OH－）

D.c（Na＋）＞c（HCO）＋c（CO）＋c（H2CO3）

答案　B

解析　NaHCO3溶液中既存在HCO的电离又存在HCO的水解，根据溶液pH＝10，可知其水解程度大于电离程度，即溶液中c（CO）＜c（H2CO3），A项错误；只有少量的HCO发生电离和水解，溶液中存在c（Na＋）＞c（HCO）＞c（OH－）＞c（H＋），B项正确；根据电荷守恒可知c（Na＋）＋c（H＋）＝c（HCO）＋2c（CO）＋c（OH－），C项错误；根据物料守恒可知c（Na＋）＝c（HCO）＋c（CO）＋c（H2CO3），D项错误。

考点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断

题点　酸式盐溶液中粒子浓度关系判断

例2　室温下将pH＝10的NaOH溶液与pH＝4的CH3COOH溶液等体积混合：

（1）混合后溶液中的溶质是，呈性。

（2）溶液中离子浓度由大到小的顺序是

。

答案　

（1）CH3COONa、CH3COOH　酸

（2）c（CH3COO－）>c（Na＋）>c（H＋）>c（OH－）

考点　混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断

题点　已知pH、体积的酸和碱混合溶液中粒子浓度大小的比较与判断

二、水解平衡中的三个守恒关系

1.醋酸钠溶液中存在的平衡有CH3COONa＋H2OCH3COOH＋NaOH、H2OH＋＋OH－，存在的离子有Na＋、H＋、CH3COO－、OH－。

（1）电荷守恒：

溶液呈电中性，所以溶液中n（正电荷）＝n（负电荷）

即：

n（Na＋）＋n（H＋）＝n（CH3COO－）＋n（OH－）（两边同时除以体积）

即：

c（Na＋）＋c（H＋）＝c（CH3COO－）＋c（OH－）。

（2）物料守恒：

CH3COONa固体中，n（Na＋）＝n（CH3COO－），但在CH3COONa溶液中，因为CH3COO－水解，所以n（Na＋）>n（CH3COO－），即c（Na＋）>c（CH3COO－）；根据CH3COONa固体中，n（Na＋）＝n（CH3COO－），所以该溶液中n（Na＋）＝n（CH3COO－）＋n（CH3COOH），（两边同时除以体积）即：

c（CH3COOH）＋c（CH3COO－）＝c（Na＋）。

（3）质子守恒：

将上述两式相加得到以下关系：

c（OH－）＝c（H＋）＋c（CH3COOH）。

根据水电离出的c（OH－）＝c（H＋），溶液中的H＋或OH－虽与其他离子结合而以不同的形式存在，但其总量相同。

2.NH4Cl溶液中存在：

（1）电荷守恒：

c（NH）＋c（H＋）＝c（Cl－）＋c（OH－）。

（2）物料守恒：

c（NH）＋c（NH3·H2O）＝c（Cl－）。

（3）质子守恒：

c（H＋）＝c（NH3·H2O）＋c（OH－）。

解溶液中粒子浓度三守恒关系式策略

（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：

①守恒关系式中多写或漏写离子或分子；

②守恒关系式浓度前的化学计量数设错；

③在混合后忽视溶液体积变化上设错。

例3　利用水解平衡的三个守恒关系判断下列电解质溶液中的守恒关系是否正确？

已知H2C2O4为二元弱酸。

（1）0.1mol·L－1Na2SO3溶液中，

c（Na＋）＝2c（SO）＋c（HSO）＋c（H2SO3）。

（2）0.1mol·L－1Na2S溶液中，

c（H＋）＝c（OH－）－2c（H2S）－c（HS－）。

（3）0.1mol·L－1Na2C2O4溶液与0.1mol·L－1HCl溶液等体积混合

2c（C2O）＋c（HC2O）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋）。

（4）pH＝1的NaHSO4溶液中，

c（H＋）＝c（SO）＋c（OH－）。

（5）0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中，

c（Na＋）＝c（HC2O）＋c（C2O）。

（6）0.1mol·L－1Na2CO3溶液与0.1mol·L－1NaHCO3溶液等体积混合，

c（Na＋）＝c（CO）＋c（HCO）＋c（H2CO3）。

（7）0.1mol·L－1CH3COOH溶液与0.1mol·L－1NaOH溶液等体积混合后的溶液中，

c（OH－）>c（H＋）＋c（CH3COOH）。

答案　正确的有

（2）（4）（6），其余不正确。

解析　

（1）不符合物料守恒，正确的关系式为c（Na＋）＝2c（SO）＋2c（HSO）＋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（C2O）＋c（HC2O）＋c（OH－）＝c（Na＋）＋c（H＋）。

（4）符合电荷守恒，c（Na＋）＋c（H＋）＝2c（SO）＋c（OH－），因c（Na＋）＝c（SO），故成立。

（5）不符合物料守恒。

正确的关系式为c（Na＋）＝c（HC2O）＋c（H2C2O4）＋c（C2O）。

（7）不符合质子守恒，正确的关系式为c（OH－）＝c（H＋）＋c（CH3COOH）。

考点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断

题点　水解平衡中的三个守恒关系及其应用

1.HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L－1NaA溶液中，离子浓度关系正确的是（　　）

A.c（Na＋）>c（A－）>c（H＋）>c（OH－）

B.c（Na＋）>c（OH－）>c（A－）>c（H＋）

C.c（Na＋）＋c（OH－）＝c（A－）＋c（H＋）

D.c（Na＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－）

答案　D

解析　因A－＋H2OHA＋OH－，所以c（Na＋）>c（A－）>c（OH－）；水解后溶液呈碱性，则c（OH－）>c（H＋）；根据电荷守恒可知c（Na＋）＋c（H＋）＝c（A－）＋c（OH－）。

考点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断

题点　盐溶液中粒子浓度大小的比较与判断

2.t℃时，某氯化铵溶液的pH＝4，下列说法中一定正确的是（　　）

A.由水电离出的氢离子浓度为10－10mol·L－1

B.溶液中c（H＋）·c（OH－）＝1.0×10－14

C.溶液中c（Cl－）>c（NH）>c（H＋）>c（OH－）

D.溶液中c（NH3·H2O）＋c（