電離與水解和三大守恒

1、9電離與水解和三大守恒一、電離平衡理論和水解平衡理論1. 電離理論：弱電解質(zhì)的電離是 微弱的，電離消耗的電解質(zhì)及產(chǎn)生的微粒都是少量的，同時(shí)注意考慮水的電離的存在；多元弱酸的電離是分步的，主要以第一步電離為主；2. 水解理論：從鹽類的水解的特征分析：水解程度是微弱的(一般不超過2%。)。例如：NaHCO溶液中,c(HCQ) c(H2CG)或 c(OH)理清溶液中的平衡關(guān)系并分清主次：峻貳堿潯液考慮串離單一裕裁*L鹽疳濃一一夸爲(wèi):水孵不反麼一一冋列丐慮電咅利水辭弱酸的陰離子和弱堿的陽(yáng)離子因水解而損耗；女口NaHCO溶液中有：c(Na+)c(HCO-)。弱酸的陰離子和弱堿的陽(yáng)離子的水解是微量的(雙水

2、解除外)，因此水解生成的弱電解質(zhì)及產(chǎn)生H+的(或OH)也是微量，但由于水的電離平衡和鹽類水解平衡的存在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)(或堿性溶液中的 c(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)的濃度；一般來說“誰(shuí)弱誰(shuí)水解，誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性”，如水解呈酸性的溶液中c(H+) c(OH)，水解呈堿性的溶液中c(OH-) c(H+):多元弱酸的酸根離子的水解是分步進(jìn)行的，主要以第一步水解為主。小結(jié)：鹽溶液中粒子濃度比較1、鹽電離程度 鹽水解程度 水電離程度2、不水解的離子的濃度 發(fā)生水解的離子的濃度 溶液呈酸堿性的離子3、多元弱酸鹽分步水解，以第一步為主女口： Na2CO3溶液中：c (CO32 - c

3、(HCO3 -) c (H2CO3)關(guān)鍵：抓住程度大小練習(xí)1.比較CH 3C00Na溶液中各微粒的濃度大小關(guān)系？c (Na+) c (CH 3COO _) c (OH j c (CH 3COOH ) c (H +)練習(xí)2.能否比較Na2CO3溶液中各粒子的濃度大小?c(Na+) XCO 32-) (OH ) XHCO 3 ) H 2CO) H +)二、電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系1、電荷守恒：電解質(zhì)溶液中的陰離子的負(fù)電荷總數(shù)等于陽(yáng)離子的正電荷總數(shù)，電荷守恒的重要應(yīng)用是依據(jù)電荷守恒列出等式，比較或計(jì)算離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度。如(1 )在只含有 A+ M、0片四種離子的溶液中 c(A+)+c(H

4、+ )=c(M-)+c(OH), 若 c(H +) c(0)，則必然有 c(A+) v c(M-)。例如，在NaHCO溶液中，有如下關(guān)系：+ + 2 C(Na )+c(H )=c(HCO3 )+c(OH )+2c(CO3 )書寫電荷守恒式必須準(zhǔn)確的判斷溶液中離子的種類；弄清離子濃度和電荷濃度的關(guān)系。1.離子守恒CH 3COONa : c(Na )+c(H )=c(CH 3COO -)+c(OH )Na 2CO3: c(Na+)+c(H +)=c(OH -)+c(HCO 3-)+2c(CO3 2-)NaHCO 3: c(Na+)+c(H +)=c(HCONa 3PO4: c(Na+)+c(H +

5、)=3c(PO42-)+c(H 2PO4J+CQH -)Na 2CO3: C ( Na + ) + C ( H+ ) = 2 CNaHCO 3: C(Na+ ) + C ( H+ ) = 2 C3-)+2(CO 32-)+c(OH -)3-)+2c(HPO 4(CO32- ) + C (HCO 3- ) + C (OH-)(CO32- ) + C (HCO 3- ) + C (OH-)Na 3 PO 4：C（ Na + ）+ C（H+ ）= 3 C（ PO 43- ）+ 2 C（HPO 42- ）+ C（H2PO4- ）+ C （OH-）NH 4 Cl ： C（NH 4+ ）+ C （H+ ）

6、=C（ Cl- ）+ C（OH-）NaOH ：C（Na + ）+C（ H+ ）= C（OH-）2、物料守恒： 就電解質(zhì)溶液而言， 物料守恒是指電解質(zhì)發(fā)生變化 （反應(yīng)或電離） 前某元素的原子（或離子）的物質(zhì)的量等于電解質(zhì)變化后溶液中所有含該元素 的原子（或離子）的物質(zhì)的量之和。即（指某一元素的原始濃度應(yīng)該等于該元 素在溶液中各種存在形式的濃度之和。 ）在NH4CI溶液中Cl和N的關(guān)系：N在氨水和銨根離子都有，由因?yàn)?N的物質(zhì)的量等于CI的物質(zhì)的量，故c（CI ）=c（NH4 +）+ c（NH3 H2O）在CH3C00NS液中各微粒的關(guān)系c（ Na+ ） = c （ CH3C00 - ） + c（

7、CH3C00 H）分析a mol / L 的Na2C03溶液中Na和C的關(guān)系Na2C03 = 2Na+ + C032 -H20 H+ + 0H -C03 2- + H20 HC03 - + 0H -HC03 - + H20H2C03 + 0H -c (Na+) : c (C)= 2 : 1c (Na+ ) = 2 a moI / Lc (C032- ) + c (HC03 - ) + c (H2C03) = a moI / Lc (Na+ ) = 2 (c (C032-) + c (HC03 - ) + c (H2C03) 物料守恒NaHC0 3： c(Na +) = c(HC0 3-) +

8、c(C0 32-) + c(H 2C0 3)Na 2C0 3： c(Na +)=2c(C032-)+c(HC03-)+c(H 2C0 3)Na 2S：2c(S 2-)+c(HS -)+c(H 2S)= c(Na +)NH 4CI：c(NH 4+ )+ c (NH 3.H 20 )= c ( CI-)Na 3P04：c(Na+ )=3c (P043-)+c(HP0 42-)+c(H 2P04-)+c(H 3P04)從物料守恒的角度分析，有如下等式：c(HS)+C(S2)+c(H 2S)=c(Na +);從電荷守恒的角度分析，有如下等式：c(HS )+2(S 2)+c(OH )=c(Na + )+

9、c(H +);將以上兩式相加，有：2一 +c(S )+c(OH )=c(H 2S)+c(H )得出的式子被稱為質(zhì)子守恒3、質(zhì)子守恒：無論溶液中結(jié)合氫離子還是失去氫離子，但氫原子總數(shù)始終為定值，也就是說結(jié)合的氫離子的量和失去氫離子的量相等。即電解質(zhì)溶液中，水電離出來的H+與0+總是相等。(3).質(zhì)子(HT)守恒電解質(zhì)溶液中，水電離出來的H+與0H-總是相等。在NazS溶液中HSH2SH +H+ 1 H20 OH -S2-c(OH -) = c(HS-) + c(H +) + 2c(H2S)注：質(zhì)子守恒可以利用電荷守恒與物料守恒推出。2.質(zhì)子守恒Na 2CO3:c(OH -)=c(H +)+c(H

10、CO 3-)+2c(H 2CO3)NaHCO 3:c (H+) +c (H2CO3) =c (CO32-) +c(OH )NaH 2PO4 :c (H +) =c(HPO 42-)+2c(PO 43-)+c(OH -)-c (H3PO4)NH4CI :c (H+ ) = c (OH-) + c ( NH 3.H2O)Na 2S:c(OH -)=c(H +)+c(HS -)+2c(H 2S)NaHS :c(OH -) +c(S 2- )=c(H +)+c(H 2S)現(xiàn)將此類題的解題方法作如下總結(jié)。二、典型題溶質(zhì)單一型1、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷解此類題的關(guān)鍵是緊抓弱酸的電離平衡點(diǎn)擊試題O.1

11、mol/L 的H2S溶液中所存在離子的濃度由大到小的排列順序是解析：在H2S溶液中有下列平衡： H2S= H+ +HS ; HS H + +S2 。已知多元H +,因此答案弱酸的電離以第一步為主，第二步電離較第一步弱得多，但兩步電離都產(chǎn)生 應(yīng)為：c(H + )c(HS )c(S2 )c(OH )弱酸溶液中離子濃度大小的一般關(guān)系是：C(顯性離子) C( 一級(jí)電離離子)C(二級(jí)電離離子) C(水電離出的另一離子)同樣的思考方式可以解決弱堿溶液的問題2、弱堿溶液點(diǎn)擊試題室溫下，O.1mol/L的氨水溶液中，下列關(guān)系式中不正確的是A. c(OH -) c(H+)+B. c(NH3 H2O)+c(NH4

12、)=0.1mol/L+ - +C. c(NH4) c(NH3 H2O) c(OH ) c(H ) - + +D. c(OH )=c(NH4)+c(H )3、 能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較-弱酸強(qiáng)堿型解此類題型的關(guān)鍵是抓住鹽溶液中水解的離子在CHCOONa溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是()Ac(Na + )c(CH 3COO)c(OH )c(H +)Bc(CH3COO)c(Na + )c(OH )c(H +)Cc(Na + )c(CH 3COO)c(H +)c(OH )Dc(Na + )c(OH )c(CH 3COO)c(H +) 解析：在 CH3COONa 溶液中：CH3C

13、OONa=Na + +CH3COO , CH 3COO +H2O 二CH3COOH+OH ;而使 c(CH3COO )降低且溶液呈現(xiàn)堿性，則c(Na + )c(CH 3COO ),c(OH )c(H +)，又因一般鹽的水解程度較小，則c(CH 3COO )c(OH ),因此A選項(xiàng)正確。一元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關(guān)系是：C(不水解離子) C(水解離子)C(顯性離子)C(水電離出的另外一種離子)點(diǎn)擊試題在NCO溶液中各離子的濃度由小到大的排列順序是 解析：在 Na2CO3 溶液中，Na2CO3=2Na + +C0 32 , CO32+H2O=HCO3+0HHC0 3+H2O=H2CO3+OH

14、。 CO32水解使溶液呈現(xiàn)堿性，則C(OH )C(H +)，由于CO32 少部分水解，貝y C(CO 32 )C(HCO 3 ) , HCO3 又發(fā)生第二步水解，則C(OH )C(HCO 3)，第二步水解較第一步水解弱得多，貝UC(HCO 3一)與C(OH 一)相關(guān)不大,但 C(H + )比 C(OH )小得多，因此 C(HCO 3 ) C(H + )。此題的答案為：C(H+ )C(HCO 3 )C(OH )C(CO 32 ) C(水解離子)C(顯性離子)C(二級(jí)水解離子)C(水電離出的另一離子)隨堂練習(xí)在Na2S溶液中下列關(guān)系不正確的是A.c(Na+) =2c(HS)+2c(S 2 ) +C

15、(H 2S)B .c(Na+) +C(H +)=C(OH )+c(HS )+2c(S2 一)C.c(Na+) c(S2 ) C(OH ) C(HSjD .C(OHj=c(HS)+c(H +)+c(H 2S)點(diǎn)擊試題判斷 O.1mol/L的NaHCO溶液中離子濃度的大小關(guān)系解析：因 NaHCO 3=Na + +HCO 3, HCO 3一+H 2OH2CO3+OH , HCO 3H +CO 32 。 HCO3的水解程度大于電離程度，因此溶液呈堿性，且C(OH ) C(CO 32)。由于少部分水解和電離，則C(Na + )C(HCO 3 )C(OH )C(H +) C(CO 3 )。二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般關(guān)系是：C(不水解離子)C(水解離子)C(顯性離子)C(水電離出的另一離子)C(電離得到的酸根離子)隨堂練習(xí)草酸是二元弱酸，草酸氫鉀溶液呈酸性，在0.1mol/LKHC2O4溶液中，下列關(guān)系正確的是(CD )A. C(K+)+c(H + )=c(HC 2O4-)+c(OH -)+ c(C2O42-)B. c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/LC . C(C2O42-) C(H2C