溶液中离子浓度大小比较及三大守恒定律讲解例题
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1. 粒子浓度之间的守恒关系(1)电荷守恒:在任何电解质中,阴阳离子所带电荷总数相等书写时等号一边写出所有的阳离子,一边写出所有的阴离子,其浓度的系数为其所带电荷数如Na2CO3溶液中离子电荷守恒:(2)物料守恒:在平衡状态时,某种元素的各种存在形式的物质的量浓度之和等于其起始浓度之和如Na2CO3溶液中粒子物料守恒:(3)质子守恒:书写质子守恒时,选择发生水解的离子为基准,一边列所有的得质子产物.....,一边列所有的失质子产物.....,其浓度的系数为得、失质子个数如Na2CO3溶液中粒子质子守恒:专练1、写出CH3COONa溶液中三个守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练2、写出NH4Cl溶液中三个守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练3、写出Na2S溶液中存在如下关系:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练4、写出Na 2SO3溶液中三个守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:]专练5、写出(NH4)2CO3溶液中存在如下关系:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练6、写出NaHCO3 溶液中存在如下关系:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练7、写出NaHS溶液中存在如下关系:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2. 离子浓度的大小比较:(1)单一溶液中离子浓度大小比较弱酸、弱碱考虑电离;盐考虑水解;无论弱酸、弱碱的电离还是盐的水解都是微弱的;多元弱酸电离分步进行,且以第一步为主,逐级递减;多元弱酸根水解分步进行,且以第一步为主,逐级递减;最后不要忘记水的电离。
○1弱酸溶液中离子浓度大小比较如CH3COOH溶液中离子浓度大小比较:H3PO4溶液中离子浓度大小比较:H2SO3溶液中离子浓度大小比较:○2盐溶液中离子浓度大小比较CH3COONa溶液中离子浓度大小比较:NH4Cl溶液中离子浓度大小比较:Na2S溶液中离子浓度大小比较:Na2SO3溶液中离子浓度大小比较:NaHCO3溶液中离子浓度大小比较:NaHSO3溶液中离子浓度大小比较:(2)相同浓度不同溶液中同一离子的浓度大小比较抑制水解,反应物溶液中离子浓度增大。
溶液中离子浓度大小的比较及守恒关系一、单一溶液:(一种溶质的溶液)1、一元弱酸盐或弱碱盐溶液:弱酸盐或弱碱盐中存在着弱酸根或弱碱根的水解,水解程度是微弱的,发生水解的离子的浓度要减小,但不会减小很多,同时溶液中的H+或OH-的浓度会相应增加和减小。
如:在NH4Cl溶液中:NH4++H2O NH3·H2O+H+电荷守恒关系:1·[NH41+]+1·[H1+]=1·[OH1-]+1·[Cl1-][NH4+]+[H+]=[OH-]+[Cl-]离子浓度大小关系:(大量离子浓度>微量离子浓度)[Cl-]>[NH4+] > [H+]>[OH-]物料守恒(原子守恒):Cl-的总量=NH4+的总量=未水解的NH4++已经水解的NH4+[Cl-]=[NH4+] +[NH3·H2O]质子守恒(或氢离子守恒)关系:由水电离产生的H+与OH-的量相等。
H+=溶液中的OH-+结合NH4+的OH-[H+]=[OH-]+[NH3·H2O]在CH3COONa溶液中:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-电荷守恒关系:[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]离子浓度大小关系:[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]物料守恒(原子守恒):[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH]质子守恒(或氢离子守恒)关系:[OH-]= [H+]+[CH3COO H]2、多元弱酸强碱盐溶液:多元弱酸盐溶液中的弱酸根离子存在着分步水解,并且越向后水解越困难。
如:在Na2CO3溶液中:第一步水解:CO32-+H2O HCO3-+OH-第二步水解:HCO3-+H2O H2CO3+OH-①离子浓度大小关系:[Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ H+][Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ HCO3-][Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ HCO3-] > [ H+]②由于Na+的物质的量与碳酸根离子物质的量的2倍相等。
电解质溶液中的守恒规律及其离子浓度大小的比较一、电荷守恒规律电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性的,即阴离子所带负电荷的总数一定等于阳离子所带正电荷总数,这就是所谓的电荷守恒规律。
例如:NaHCO3溶液中存在着:Na+、H+、HCO3-、CO32-、OH-,必然有如下关系:c(Na+) + c(H+) =c(HCO3-) + 2c(CO32-) + c(OH-)。
二、物料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子的种类增多,但原子总是守恒的。
例如:K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间的守恒关系可表示为:c(K+) = 2c(S2-) + 2c(HS-) + 2c(H2S)。
三、质子守恒规律质子守恒,就是指电解质溶液中的粒子电离出氢离子(H+)的总数等于粒子接受的氢离子(H+)总数再加上游离的氢离子(H+)数。
例如:Na2S水溶液中的质子守恒关系可表示为:c(H3O+)+ 2c(H2S) +c(HS-)=c(OH-)。
或c(H+) + 2c(H2S) +c(HS-)=c(OH-)。
质子守恒关系式也可以从电荷守恒与物料守恒中推导得到。
【例题1】(2012四川高考)常温下,常温下,下列溶液中的微粒浓度关系正确的是A. 新制氯水中加入固体NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)B. pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)C. pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合:c(Cl-)=c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)D. 0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)解析:本题考查溶液中离子浓度的大小比较。
A项不符合电荷守恒,错;pH=8.3的NaHCO3的溶液中,则HCO3-的水解大于电离,故CO32-的浓度小于H2CO3,B错;pH=11的氨水与pH=3的盐酸等体积混合,氨水过量,溶液显碱性,C项错误;根据物料守恒,的项正确。
精选习题-溶液中离子浓度大小比较与三大守恒溶液中离子浓度大小比较与三大守恒讲义一、溶液中离子浓度大小的比较1.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,第二步水解大于水的电离。
①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:电离:Na2CO3===2Na++CO2-3、H2O H++OH-。
水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-、HCO-3+H2O H2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有CO2-3、HCO-3、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。
(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。
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:电离:NaHCO3===Na++HCO-3、HCO-3H++CO2-3、H2O H++OH-。
水解:HCO-3+H2O H2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO-3、CO2-3、H+、OH-。
②由于HCO-3的电离程度小于HCO-3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-3)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3)。
(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。
例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+4、OH-、H+;其浓度由大到小的顺序是c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH+4)>c(H+)。
溶液中离子浓度大小比较与三大守恒讲义一、溶液中离子浓度大小的比较1.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,第二步水解大于水的电离。
①分析Na2CO3溶液中的电离、水解过程:电离:Na2CO3===2Na++CO2-3、H2O H++OH-。
水解:CO2-3+H2O HCO-3+OH-、HCO-3+H2O H2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有CO2-3、HCO-3、OH-、H+。
②溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。
(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。
①分析NaHCO3溶液中的电离、水解过程:电离:NaHCO3===Na++HCO-3、HCO-3H++CO2-3、H2O H++OH-。
水解:HCO-3+H2O H2CO3+OH-。
溶液中存在的离子有Na+、HCO-3、CO2-3、H+、OH-。
②由于HCO-3的电离程度小于HCO-3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-3)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3)。
(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。
例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+4、OH-、H+;其浓度由大到小的顺序是c(Na+)=c(Cl-)>c(OH-)>c(NH+4)>c(H+)。
专题十二溶液中的三大守恒和离子浓度大小的比较一、理解掌握电解质溶液中的三大守恒关系;以0.1mol/L Na2CO3溶液为例,分析在存在的反应或平衡有(写离子方程式):Na2CO3的电离,水的电离CO32-的水解,存在的离子有:。
1、电荷守恒--即溶液永远是电中性的,所以阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量电荷守恒:。
2、物料守恒--即加入的溶质组成中存在的某些原子之间的特定比例关系,物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系物料守恒:水解前后C与Na比例不变,。
3、质子守恒--由水电离出的c(H+)水=c(OH―)水。
可利用物料守恒和电荷守恒推出。
质子守恒:专练1、NaHCO3 溶液中存在如下关系:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练2、写出CH3COONa溶液中三个守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:专练3、写出NH4Cl溶液中三个守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:二、比较电解质溶液中的离子浓度应在掌握有关知识要点(弱电解质的电离、水的电离、盐类水解)以及理解掌握电解质溶液中的三大守恒关系的基础上从以下分析思路入手:典型例题类型:一、单一溶液离子浓度比较:例1:在0.1 mol/L的CH3COOH溶液中,下列关系正确的是()A.c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-) B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-) C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)=c(H+)>c(OH-) D.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-) >c(H+) 例2:在氯化铵溶液中,下列关系正确的是()A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) 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-)例3:(双选)在0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是()A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)C.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)例4:在0.1mol/L的Na2S溶液中,pH=13,水电离出的c(OH-)= ,离子浓度从大到小的顺序是:,写出电荷守恒的式子:,写出物料守恒的式子:,写出体现水电离出氢离子和氢氧根离子浓度相等的式子:。
课时作业18 溶液中离子浓度大小比较及三大守恒规律基础训练1.(2019年延边一中模拟)关于0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,下列说法正确的是( ) A.溶质水解反应:HCO3-+H2O===H3O++CO32-B.离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(CO32-)C.微粒浓度关系:c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-)D.微粒浓度关系:c(Na+)=2c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)解析:溶质水解反应的方程式为HCO3-+H2O H2CO3+OH-,A错误;根据电荷守恒可知离子浓度关系:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),B错误;由于碳酸氢根的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,则微粒浓度关系为c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),C正确;根据物料守恒可知微粒浓度关系:c(Na+)=c(Hc(HCO3-)+c(CO32-),D2CO3)+错误。
答案:C2.(2019年江西二模)已知常温下浓度为0.1 mol/L的几种溶液的pH如下表。
下列有关说法正确的是( )A.同温度同浓度下,酸由强到弱的顺序为:HF>H2CO3>HClOB.水解方程式:F-+H2O HF+OH-的平衡常数为1×10-13C.将CO2通入0.1 mol/L Na2CO3溶液至溶液呈中性,则溶液中:2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1 mol/LD.等物质的量的NaF和HF混合溶液中粒子浓度大小关系为:c(HF)>c(Na+)>c(F-)>c(H +)>c(OH-)解析:相同温度下,相同浓度的强碱弱酸盐的碱性越大,说明弱酸根的水解程度越大,对应的酸越弱,则酸由强到弱的顺序为:HF>H2CO3>HClO,故A正确;常温下0.1 mol NaF的pH=7.5,水解方程式:F-+H2O HF+OH-的平衡常数K=c(HF)×c(OH-)c(F-)=1×10-6.5×1.0×10-6.50.1=1×10-12,故B错误;溶液存在电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-),溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),所以c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)=0.2 mol/L,故C错误;等物质的量的NaF和HF混合溶液中HF的电离大于F-的水解,溶液显酸性,则溶液中粒子浓度大小关系为:c(F-)>c(Na+)>c(HF)>c(H+)>c(OH-),故D错误。