化學人教版高中選修4-化學反應原理鹽類水解三大守恒

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上一、電離平衡理論和水解平衡理論1.電離理論：弱電解質的電離是微弱的，電離消耗的電解質及產生的微粒都是少量的，同時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：NaHCO3中，c(HCO3)c(H2CO3)或c(OH ) 理清溶液中的平衡關系并分清主次： 弱酸的陰離子和弱堿的陽離子因水解而損耗；如NaHCO3溶液中有：c(Na+) c(HCO3-)。弱酸的陰離子和弱堿的陽離子的水解是微量的（雙水解除外），因此水解生成的弱電解質及產生H+的（或OH-）也是微量，但由于水

2、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-)）總是大于水解產生的弱電解質的濃度；一般來說“誰弱誰水解，誰強顯誰性”，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行的，主要以第一步水解為主。守恒思想是一種重要的化學思想，其實質就是抓住物質變化中的某一個特定恒量進行分析，不探究某些細枝末節(jié)，不考慮途徑變化，只考慮反應體系中某些組分相互作用前后某種物理量或化學量的始態(tài)和終態(tài)。利用守恒思想解題可以達到化繁為簡，化難為易，加快解題速度，提高解題能力，對中進行可以用守恒法。有關溶液中離

3、子濃度大小比較的問題是中學化學中問題。這類題目知識容量大、綜合性強，涉及到的知識點有：的電離平衡、鹽類的水解、電解質之間的反應等，既是教學的重點，也是高考的重點。如何用簡捷的方法準確尋找這類問題的答案呢？在電解質溶液中常存在多個平衡，應抓住主要矛盾（起主要作用的平衡關系），利用三種守恒關系電荷守恒（溶液電中性）、物料守恒（元素守恒）、質子守恒（水的電離守恒）。除此之外還有如質量守恒、元素守恒、電子守恒、能量守恒等這里只討論電解質溶液中的守恒問題。二、電解質溶液中的守恒關系1、電荷守恒：電解質溶液中的陰離子的負電荷總數(shù)等于陽離子的正電荷總數(shù)，電荷守恒的重要應用是依據電荷守恒列出等式，比較或計算離

4、子的物質的量或物質的量濃度。如（1）在只含有A、M、H、OH四種離子的溶液中c(A+)+c(H)=c(M-)+c(OH),若c(H)c(OH)，則必然有c(A+)c(M-)。例如，在NaHCO3溶液中，有如下關系：C(Na)+c(H)=c(HCO3)+c(OH)+2c(CO32)書寫電荷守恒式必須準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系。2、物料守恒：就電解質溶液而言，物料守恒是指電解質發(fā)生變化（反應或電離）前某元素的原子（或離子）的物質的量等于電解質變化后溶液中所有含該元素的原子（或離子）的物質的量之和。實質上，物料守恒屬于原子個數(shù)守恒和質量守恒。在Na2S溶液中存在著S2的

5、水解、HS的電離和水解、水的電離，粒子間有如下關系c(S2)+c(HS)+c(H2S)=1/2c(Na) ( Na,S2守恒)C(HS)+2c(S2)+c(H)=c(OH) (H、O原子守恒)在NaHS溶液中存在著HS的水解和電離及水的電離。HSH2OH2SOHHSHS2H2OHOH從物料守恒的角度分析，有如下等式：c(HS)+C(S2)+c(H2S)=c(Na)；從電荷守恒的角度分析，有如下等式：c(HS)+2(S2)+c(OH)=c(Na)+c(H)；將以上兩式相加，有：c(S2)+c(OH)=c(H2S)+c(H)得出的式子被稱為質子守恒3、質子守恒：無論溶液中結合氫離子還是失去氫離子，

6、但氫原子總數(shù)始終為定值，也就是說結合的氫離子的量和失去氫離子的量相等。現(xiàn)將此類題的解題方法作如下總結。二、典型題溶質單一型1、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷解此類題的關鍵是緊抓弱酸的電離平衡點擊試題0.1mol/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：H2SH+HS；HSH+S2 。已知多元弱酸的電離以第一步為主，第二步電離較第一步弱得多，但兩步電離都產生H，因此答案應為：c(H)c(HS)c(S2)c(OH)弱酸溶液中離子濃度大小的一般關系是：C(顯性離子) C(一級電離離子) C(二級電離離子) C(水電離出的另一離子) 同樣的思考方式可以解決

7、弱堿溶液的問題2、弱堿溶液點擊試題室溫下，0.1mol/L的氨水溶液中，下列關系式中不正確的是A. c(OH-)c(H+) B.c(NH3H2O)+c(NH4+)=0.1mol/LC.c(NH4+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)下面我們以弱酸強堿鹽為例，來介紹一下能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較的解題方法3、能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較-弱酸強堿型解此類題型的關鍵是抓住鹽溶液中水解的離子在CH3COONa 溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是( )A、 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)B、 c(CH3COO

8、)c(Na)c(OH)c(H)C、 c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)D、 c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)解析：在CH3COONa溶液中： CH3COONaNa+CH3COO ，CH3COO+H2O CH3COOH+OH ；而使c(CH3COO)降低且溶液呈現(xiàn)堿性，則c(Na)c(CH3COO)，c(OH)c(H)，又因一般鹽的水解程度較小，則c(CH3COO)c(OH),因此A選項正確。一元弱酸鹽溶液中離子濃度的一般關系是：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)點擊試題在Na2CO3溶液中各離子的濃度由小到大的排列順序是_解析：

9、在Na2CO3溶液中，Na2CO3=2Na+CO32 ，CO32+H2OHCO3+OH ，HCO3+H2OH2CO3+OH 。CO32水解使溶液呈現(xiàn)堿性，則C(OH)C(H)，由于CO32少部分水解，則C(CO32)C(HCO3)，HCO3又發(fā)生第二步水解，則C(OH)C(HCO3)，第二步水解較第一步水解弱得多，則C(HCO3)與C(OH)相關不大，但C(H)比C(OH)小得多，因此C(HCO3) C(H)。此題的答案為：C(H)C(HCO3)C(OH)C(CO32) C(水解離子)C(顯性離子)C(二級水解離子)C(水電離出的另一離子)隨堂練習在Na2S溶液中下列關系不正確的是A c(Na

10、+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S) B Bc(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)Cc(Na+)c(S2)c(OH)c(HS) Dc(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)點擊試題判斷0.1mol/L 的NaHCO3溶液中離子濃度的大小關系解析：因NaHCO3=Na+HCO3，HCO3+H2OH2CO3+OH，HCO3 H+CO32 。HCO3的水解程度大于電離程度，因此溶液呈堿性，且C(OH) C(CO32)。由于少部分水解和電離，則C(Na)C(HCO3)C(OH)C(H) C(CO32)。二元弱酸的酸式鹽溶液中離子濃度大小的一般關系是：C(

11、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，下列關系正確的是（CD）Ac(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) Bc(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/LCc(C2O42-)c(H2C2O4) Dc(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)過下面再讓我們利用上述規(guī)律來解決一下強酸弱堿鹽的問題點擊試題在氯化銨溶液中，下列關系正確的是（ ）A.c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH

12、-) B.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)C.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-) D.c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)三、典型題-兩種電解質溶液相混合型的離子濃度的判斷解此類題的關鍵是抓住兩溶液混合后生成的鹽的水解情況以及混合時弱電解質有無剩余，若有剩余，則應討論弱電解質的電離。下面以一元酸、一元堿和一元酸的鹽為例進行分析。1、強酸與弱堿混合點擊試題PH=13的NH3H2O和PH=1的鹽酸等體積混合后所得溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_解析：PH=1的HCl，C(H)=0.1 mol/L ，PH=13的NH3H2O，C(OH)= 0.1 mo

13、l/L ，則NH3 H2O 的濃度遠大于0.1 mol/L ，因此，兩溶液混合時生成NH4Cl為強酸弱堿鹽，氨水過量，且C(NH3 H2O)C(NH4Cl)，則溶液的酸堿性應由氨水決定。即NH3H2O的電離大于NH4的水解，所以溶液中的離子濃度由大到小的順序為：C(NH4)C(Cl)C(OH)C(H)。需要我們注意的是，強酸弱堿鹽溶液中加入一定量的弱堿，解題方法與此題相同。2、強堿與弱酸混合點擊試題PH=X的NaOH溶液與PH=Y的CH3COOH溶液，已知X+Y=14，且YC(CH3COO)C(OH)C(H)B、 C(CH3COO)C(Na)C(H)C(OH)C、 C(CH3COO)C(Na)

14、C(OH)C(H)D、 C(Na)C(CH3COO)C(H)C(OH)解析：同上，PH=X的NaOH溶液中，C(OH)=10-(14-X) mol/L，PH=Y的CH3COOH 溶液中，C(H)=10-Y mol/L，因為X+Y=14，NaOH溶液中C(OH)等于CH3COOH溶液中C(H)。因此C(CH3COOH)遠大于10-Y mol/L，CH3COOH過量，因此選項B正確。上述兩題的特點是PH1+PH2=14，且等體積混合。其溶液中各離子濃度的關系的特點是C(弱電解質的離子)C(強電解質的離子)C(顯性離子) C (水電離出的另一離子)3、強堿弱酸鹽與強酸混合和強酸弱堿鹽與強堿混合點擊試

15、題0.2 mol/L的CH3COOK與0.1 mol/L的鹽酸等體積混合后，溶液中下列粒子的物質的量關系正確的是( )A、 C(CH3COO)=C(Cl)=C(H)C(CH3COOH)B、 C(CH3COO)=C(Cl)C(CH3COOH)C(H)C、 C(CH3COO)C(Cl)C(H)C(CH3COOH)D、 C(CH3COO)C(Cl)C(CH3COOH)C(H)解析：兩溶液混合后CH3COOK+HCl KCl+CH3COOH，又知CH3COOK過量，反應后溶液中CH3COOK、CH3COOH和KCl物質的量相等。由于CH3COOH的電離和CH3COO的水解程度均很小，且CH3COOH的

16、電離占主導地位，因此，C(CH3COO)C(H)C(OH)。又知C(Cl)=0.05 mol/L，C(CH3COOH)C(HCO3)C(CO32)C(H)C(OH) B、C(Na)+C(H)=C(HCO3)+C(CO32)+C(OH) C、C(Na)+C(H)=C(HCO3)+2C(CO32)+C(OH) D、C(Na)=C(HCO3)+C(CO32)+C(H2CO3)解析：A、NaHCO3溶液因為水解大于電離而呈堿性，因此C(OH)C(H)。B、應考慮電荷守恒，C(CO32)前應乘以2；C、電荷守恒符合題意；D、含弱電解質分子應考慮物料守恒，在NaHCO3溶液中存在下列關系：NaHCO3=N

17、a+HCO3 ；HCO3H+CO32 ；HCO3+H2O H2CO3+OH 則C(Na)=C(HCO3)+C(CO32)+C(H2CO3)符合題意。故選CD1、兩種物質混合不反應：點擊試題用物質的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)C(Na+)，對該混合溶液的下列判斷正確的是( )A.C(H+)C(OH-) B.C(CH3COOH)C(CH3COO-)0.2 mol/LC.C(CH3COOH)C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)C(OH-)0.2 mol/L板書2、兩種物質恰好完全反應點擊試題在10ml 0.1molL

18、-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc溶液，反應后溶液中各微粒的濃度關系錯誤的是( )。Ac(Na+)c(Ac-)c(H+)c(OH-)Bc(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)Cc(Na+)c(Ac-)c(HAC)Dc(Na+)c(H+)c(Ac-)c(OH-)3、兩種物質反應，其中一種有剩余：(1)酸與堿反應型 關注所給物質的量是物質的量濃度還是pH。 在審題時，要關注所給物質的量是“物質的量濃度”還是“pH”，否則會很容易判斷錯誤。（解答此類題目時應抓住兩溶液混合后剩余的弱酸或弱堿的電離程度和生成鹽的水解程度的相對大小。）點擊試題把0.02 molL-1 HAc溶液與0.01 molL-1NaOH溶液等體積