高中化学溶液中的三个平衡与三个守恒
盐类水解(三大守恒)高中化学选择性必修1第三章盐类的水解

一起挑战
在0.1mol/LNa2S溶液中存在着多种离子和分子, 下列关系式中不正确的是( B ) A. C (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) +2 c (S2-) B. C (Na+) + c (H+)= c (HS-) + c (OH-) + c (S2-) C. C (Na+) = 2c (HS-) + 2 c (H2S) + 2c (S2-) D. c (OH-) = c (HS-) + 2 c (H2S) + c (H+)
下一层:系数1
质子守恒:c(OH-)=c( HCO3- )+2c(H2CO3)+c(H+)
质子守恒 依据:c总(H+)得=c总(H+)失
NaHCO3 溶液:
H2CO3
得H+
H3O+ 上一层:系数1
得H+
HCO3-
失H+
H2O 基准物质:弱溶质粒子(n种)、H2O(n个)
失H+
CO32-
OH– 下一层:系数1
小结:水溶液中的两个平衡(电离和水解) 三个守恒(电荷、元素、质子)
①电荷守恒易错警示:系数看价态 特点:等号一端通常全部是阴离子或阳离子 ②元素守恒易错警示:角标交叉配 特点:等号一端通常各项中都含有同一种元素 ③质子守恒:找对基准物质,上天下地任你行 特点:等号一端通常为c(H+)或c(OH-)
质量守恒。例如,Na2CO3溶于水后,溶液中 Na+ 和 CO32-的原始浓度之间的关 系为: c(Na+)=2c(CO32-) 始。由于CO32-发生水解,其在溶液中的存在形式除了 CO32-,还有 HCO3-和 H2CO3。根据碳元素质量守恒,有以下关系: 溶液中某一组分的原始浓度应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
高中化学系列课件_选修4-三大守恒_新人教版

0.1mol/L Na2CO3溶液:
① c(Na+)+c(H+) = c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)
② c(Na+) = 2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)
③ c(OH-) = c(H+)+ c(HCO3-) + 2c(H2CO3)
大小关系: c(Na+)> c(CO32-)> c(OH-)> c(HCO3-)>c(H+)
0.1mol/L NaHCO3溶液:
①电荷守恒:c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-) ②原子守恒:c(Na+) = c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3) ③质子守恒:c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3) 大小关系: c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-)>c(H+) Ka2=5.6×10-11
(2)物料守恒: c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)
c(OH-)=c(H+)+ (3)质子守恒:
c(HCO3-)+2c(H2CO3)
【温馨提示】
由于两种溶液中微粒种类相同,所以阴、阳 离子间的电荷守恒方程是一致的。但物料守 恒及质子守恒不同,这与其盐的组成有关。
c(HCN)>c(Na+)>c(CN-) >c(OH-)> c(H+)
高中化学选修四第三章溶液中的三大守恒式练习(2021年整理)

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溶液中的三大守恒式练习1、对于0。
1mol•L-1 Na2SO3溶液,正确的是A、升高温度,溶液的pH降低B、c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C、c(Na+)+c(H+)=2 c(SO32―)+ 2c(HSO3―)+ c(OH―)D、加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)均增大2、下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:[Cl—]〉[NH4+]B.pH=2的一元酸和pH=12的一元碱等体积混合:[OH-]=[H+]C.0.1mol/L的硫酸铵溶液中: [NH4+]〉[SO42—]〉[H+]D.0。
1mol/L的硫化钠溶液中:[OH-]=[H+]+[HS-]+[H2S]3、 HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸.在0.1mol。
1L NaA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-)4、下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A。
质子守恒式,质子平衡式

质子守恒式,质子平衡式溶液中的质子守恒是高中学生最感困惑的问题,也是高考的难点。
所谓质子就是H+,质子守恒的实质是溶液中提供质子的微粒提供的质子总数等于溶液中的质子数与得质子的微粒得到的质子数之和。
1.酸式盐中的质子守恒例:NaHCO3溶液1)质子守恒式:n(OH-)+n(CO32-) =n(H+)+n(H2CO3) 或 c(OH-)+c(CO32-) =c(H+)+c(H2CO3)2)对上述质子守恒式的理解:溶液中提供质子的微粒为H2O和HCO3-。
H2O部分电离得到的H+等于OH-的物质的量(H2O ? H++OH-),HCO3-部分电离得到的H+等于溶液中CO32-的物质的量(HCO3-? H++CO32-),即二者电离得到的H+总量为:n(OH-)+n(CO32-) 。
最终H2O、HCO3-电离得到的H+分成两部分:一是自由的存在于溶液中的,二是被部分HCO3-结合成H2CO3 的。
被HCO3-结合的H+等于H2CO3的物质的量,因此H2O、HCO3-电离得到的H+又等于溶液中的H+加上H2CO3的物质的量,由此可得质子守恒式:n(OH-)+n(CO32-) =n(H+)+n(H2CO3)。
3)得到质子守恒式的简单方法:由电荷守恒式和物料守恒式联立得到。
溶液中的电荷守恒式是:n(H+)+n(Na+)=n(OH-)+n(HCO3-)+2n(CO32-) ①溶液中的物料守恒式是:n(Na+)=n(CO32-)+n(HCO3-)+ n(H2CO3) ②① -②可得上述质子守恒式。
2.正盐中的质子守恒例:Na2CO3溶液1)质子守恒式:n(OH-)=n(H+)+n(HCO3-)+2n(H2CO3) 或 c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)2)对上述质子守恒式的理解:溶液中提供质子的微粒为H2O。
H2O部分电离得到的H+和OH-的物质的量相等。
而H2O电离得到的H+分成三部分:一是被部分CO32-结合成HCO3-的,二是被部分HCO3-结合成H2CO3 的,三是自由的存在于溶液中的。
高中化学平衡三大守恒定律

For personal use only in study and research; not for commercial useFor personal use only in study and research; not for commercial useNa2CO3溶液的电荷守恒、物料守恒、质子守恒碳酸钠:电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)上式中,阴阳离子总电荷量要相等,由于1mol碳酸根电荷量是2mol负电荷,所以碳酸根所带电荷量是其物质的量的2倍。
物料守恒c(Na+)是碳酸根离子物质的量的2倍,电离水解后,碳酸根以三种形式存在所以c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]质子守恒水电离出的c(H+)=c(OH-)在碳酸钠水溶液中水电离出的氢离子以(H+,HCO3-,H2CO3)三种形式存在,其中1mol 碳酸分子中有2mol水电离出的氢离子所以c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)此外质子守恒也可以用电荷守恒和物料守恒两个式子相减而得到(电荷守恒-物料守恒=质子守恒)。
For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文。
高中化学混合溶液中的三大守恒

高中化学混合溶液中的三大守恒
高中化学中混合溶液中的三大守恒是:质量守恒、电荷守恒和能量守恒。
1. 质量守恒:在化学反应或混合溶液中,物质的质量是守恒的,即总质量不会改变。
化学反应中的反应物和生成物的质量之和保持不变。
混合溶液中,溶质和溶剂的质量之和也保持不变。
2. 电荷守恒:在化学反应或混合溶液中,电荷守恒原则表明总电荷数不会改变。
化学反应中,离子的电荷数在反应前后保持不变。
混合溶液中的离子也遵守电荷守恒原则。
3. 能量守恒:在化学反应或混合溶液中,能量守恒原则表明能量总量不会改变。
化学反应中可能涉及吸热或放热过程,但反应前后的总能量保持不变。
混合溶液中的能量变化也符合能量守恒原则。
高中化学系列课件 选修4--3.3.3 三大守恒 新人教版

4、在0.1mol/L氨水中滴加同浓度的盐酸,至 、 氨水中滴加同浓度的盐酸, 氨水中滴加同浓度的盐酸 溶液正好呈中性, 溶液正好呈中性,溶液中离子浓度的大小关 c(NH4+)=c(Cl-) > c(OH-) = c(H+)。 = 系为
5、浓度均为0.1mol/L的甲酸和氢氧化钠溶液 、浓度均为 的甲酸和氢氧化钠溶液 等体积相混合后, 等体积相混合后,下列关系式正确的是 A A.C(Na+)>C(HCOO-)>c(OH-)>C(H+) . > > > B.C(HCOO-)>C(Na+)>c(OH-)>c(H+) . > > > C.C(Na+)=c(HCOO-)=c(OH-)=c(H+) . D.C(Na+)=C(HCOO-)>C(OH-)>c(H+) . > >
- c(CO32-) 由小到大排列顺序 ③⑤②④① 为 。
二、混合溶液
混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析, 混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如 综合分析 离子间的反应、电离因素、水解因素等。 离子间的反应、电离因素、水解因素等。
①若酸与碱恰好完全反应,则相当于一种盐溶液 若酸与碱恰好完全反应, 恰好完全反应 的氨水与0.1mol/L盐酸等体积 例1:0.1mol/L的氨水与 : 的氨水与 盐酸等体积 混合,溶液中离子浓度大小关系是________ 混合,溶液中离子浓度大小关系是 c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) > > > ②若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余, 若酸与碱反应后尚有弱酸或弱碱剩余, 尚有弱酸或弱碱剩余 弱电解质的电离程度>对应盐的水解程度。 则弱电解质的电离程度>对应盐的水解程度。 的氨水与PH=1盐酸等体积混合, 盐酸等体积混合, 例2:PH=13的氨水与 : 的氨水与 盐酸等体积混合 溶液中离子浓度大小关系是________ 溶液中离子浓度大小关系是 c(NH4+) >c(Cl-) >c(OH -)>c(H +) >
高中化学论文:电解质溶液中的几个重要守恒

电解质溶液中的几个守恒一、电荷守恒:整个溶液不显电性1.概念:溶液中阳离子所带的正电总数=阴离子所带的负电总数2.注意:离子显几价其浓度前面就要乘上一个几倍的系数3.指出:既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解4.类型:酸溶液强酸一元酸HCl二元酸H2SO4弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2S三元酸H3PO4小结1.酸碱溶液中的电荷守恒式都只与酸碱的元数有关,而与酸碱的强弱没有关系2.酸碱溶液中的电荷守恒式既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离碱溶液强碱一元碱NaOH二元碱Ba(OH)2弱碱一元碱NH3·H2O二元碱Cu(OH)2中学化学对此均不做要求三元碱Fe(OH)3盐溶液不能水解的盐NaClNa2SO4BaCl2能水解的盐正盐强碱弱酸盐CH3COONaNaCNNa2CO3Na2SNa3PO4强酸弱碱盐NH4Cl(NH4)2SO4弱酸弱碱盐CH3COONH4(NH4)2SO3(NH4)3PO4酸式盐中强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HS 复盐KAl(SO4)2小结盐电荷守恒既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解二、物料守恒:也叫原子守恒在电解质溶液中,某些离子能够发生水解或者电离,变成其它离子或分子等,这虽然可使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化,因此应该始终遵循原子守恒。
1.某一种原子(团)的数目守恒:若已知以下各电解质的浓度均为0.1mol/L则它电离或水解出的各种粒子的浓度之和就等于0.1mol/L酸溶液中弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2CO3三元酸H3PO4强酸HCl、H2SO4强酸或强碱溶液中均不存在物料守恒碱溶液中强碱NaOH、Ba(OH)2弱碱NH3·H2O盐溶液中正盐强酸弱碱盐NH4Cl强碱弱酸盐CH3COONaNa2SNa3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写酸式盐强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HCO32.某两种原子(团)的比例守恒:此比例来自于化学式且与化学式一致弱酸溶液中一元酸CH3COOH 二元酸H2CO3三元酸H3PO4强酸或强碱溶液中HCl、H2SO4、NaOH、Ba(OH)2均不存在物料守恒弱碱溶液中NH3·H2O盐溶液中正盐强酸弱碱盐NH4Cl强碱弱酸盐CH3COONaNa2SNa3PO4弱酸弱碱盐(NH4)2CO3强酸强碱盐Na2SO4强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写酸式盐强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3弱酸弱碱盐NH4HCO3(三)质子守恒:1.概念:第一种理解 由水电离出的H +总数永远等于由水电离出的OH -总数,所以 在强碱弱酸盐溶液中有:c(OH -)= c (H +)+c (酸式弱酸根离子)+c (弱酸分子)在强酸弱碱盐溶液中有:c (H +)= c(OH -)+ c (弱碱分子) 第二种理解 电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H +)的物质的量应相等得质子所得产物的总浓度=失质子所得产物的总浓度若某产物是得两个质子得来的,则该产物的浓度前应乘个2倍系数 2.范围:只有可水解的盐溶液中才存在着质子守恒 3.类型:(1)强碱弱酸盐的溶液中:如Na 2CO 3溶液中第一种理解第二种理解由水电离出的 H +的存在形式 H +,酸式弱酸根离子,弱酸分子 H 2O 得质子得H 3O +CO 32-得质子得HCO 3-、H 2CO 3 H +、HCO 3-、H 2CO 3 由水电离出的 OH -存在形式 只以OH -本身形式存在OH -规律 c(OH -)= c (H +)+ c (酸式弱酸根离子)+ c (弱酸分子)举例推导(2)强酸弱碱盐的溶液中:如NH 4Cl 溶液中第一种理解第二种理解 H +的存在形式H +H 2O 得质子得H 3O +OH -的存在形式 OH -、NH 3·H 2O H 2O 失质子得OH -,NH 4+失质子得NH 3·H 2O规律 c (H +)= c(OH -)+ c (弱碱分子)举例推导(3)弱酸弱碱盐的溶液中: ①正盐:以(NH 4)2CO 3为例第一种理解第二种理解H +的存在形式 H +、HCO 3-、H 2CO 3 H 2O 得质子得H 3O +,CO 32-得质子得HCO 3-、H 2CO 3 OH -存在形式OH -、NH 3·H 2OH 2O 失质子得OH -,NH 4+失质子得NH 3·H 2O规律 c (H +)+c (酸式弱酸根离子)+2c (弱酸分子)=c(OH -)+c (弱碱)举例推导②酸式盐:以NH 4HCO 3为例第一种理解第二种理解H +的存在形式 H +、H 2CO 3H 2O 得质子得H 3O +,HCO 3-得质子得H 2CO 3OH -的 存在形式 OH -、NH 3·H 2O ,部分 OH -与HCO 3-生成了CO 32-H 2O 失质子得OH -,NH 4+失质子生成NH 3·H 2O ,HCO 3-失去质子得CO 32- 特别提醒最容易被漏掉的就是质子守恒式 H 2O 失质子得OH -质子守恒式质子守恒式规律c(H+)+c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱) +c(弱酸根离子)举例推导4.关系:电荷守恒式与物料守恒式相加减可得质子守恒式Na2CO3中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式NaHCO3中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式(NH4)2CO3中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式NH4HCO3中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式CH3COONa 电荷守恒式物料守恒式质子守恒式NH4Cl中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式Na2S中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式Na3PO4中电荷守恒式物料守恒式质子守恒式等浓度等体积的混合液醋酸和醋酸钠电荷守恒式物料守恒式质子守恒式氯化铵和氨水电荷守恒式物料守恒式质子守恒式NaCN和HCN电荷守恒式物料守恒式质子守恒式小结:此类溶液中的质子守恒式只能用电荷守恒式与物料守恒式相加减来获得质子守恒式电解质溶液中的几个守恒杨凌高新中学程党会一、电荷守恒:整个溶液不显电性1.概念:溶液中阳离子所带的正电总数=阴离子所带的负电总数2.注意:离子显几价其浓度前面就要乘上一个几倍的系数3.指出:既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解4.类型:酸溶液强酸一元酸HCl二元酸H2SO4弱酸一元酸CH3COOH二元酸H2S三元酸H3PO4小结1.酸碱溶液中的电荷守恒式都只与酸碱的元数有关,而与酸碱的强弱没有关系2.酸碱溶液中的电荷守恒式既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离碱溶液强碱一元碱NaOH二元碱Ba(OH)2弱碱一元碱NH3·H2O二元碱Cu(OH)2中学化学对此均不做要求三元碱Fe(OH)3盐溶液不能水解的盐NaClNa2SO4BaCl2能水解的盐正盐强碱弱酸盐CH3COONa c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)NaCNNa2CO3c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)Na2S c(Na+)+ c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+ c(OH-)Na3PO4强酸弱碱盐NH4Cl c(H+) + c(NH4+) = c(Cl-) + c(OH-)(NH4)2SO4弱酸弱碱盐CH3COONH4(NH4)2SO3(NH4)3PO4酸式盐中强酸强碱盐NaHSO4强酸弱碱盐NH4HSO4强碱弱酸盐NaHCO3c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)弱酸弱碱盐NH4HS复盐KAl(SO4)2小结盐电荷守恒既要考虑溶质的电离,也要考虑水的电离,还要考虑盐的水解二、物料守恒:也叫原子守恒在电解质溶液中,某些离子能够发生水解或者电离,变成其它离子或分子等,这虽然可使离子的种类增多,但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化,因此应该始终遵循原子守恒。
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高中化学溶液中的三个平衡与三个守恒一、溶液中的三个平衡在中学阶段溶液中的三个平衡包括:电离平衡、水解平衡以及沉淀溶解平衡,这三种平衡都遵循勒夏特列原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能减弱这种改变的方向移动。
1. 电离平衡常数、水的离子积常数、溶度积常数均只与温度有关。
电离平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离均为吸热过程。
2. 弱酸的酸式盐溶液的酸碱性取决于弱酸的酸式酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小。
①若水解程度大于电离程度,则溶液显碱性,如:NaHCO3、NaHS、Na2HPO4;②若电离程度大于水解程度,则溶液显酸性,如:NaHSO3、NaH2PO4等。
3. 沉淀溶解平衡的应用沉淀的生成、溶解和转化在生产、生活以及医疗中可用来进行污水的处理、物质的提纯、疾病的检查和治疗。
解决这类问题时应充分利用平衡移动原理加以分析。
当Q C>K SP时,生成沉淀;当Q C<K SP时,沉淀溶解;当Q C=K SP时,达到平衡状态。
4. 彻底的双水解常见的含有下列离子的两种盐混合时,阳离子的水解阴离子的水解相互促进,会发生较彻底的双水解。
需要特别注意的是在书写这些物质的水解方程式时,应用“===”,并将沉淀及气体分别用“↓”、“↑”符号标出。
如:当Al3+分别遇到AlO2-、CO32-、HCO3-、S2-时,[3AlO2-+ Al3+ + 6H2O === 4Al(OH)3↓];当Fe3+分别遇到CO32-、HCO3-、AlO2-时;还有NH4+与Al3+;SiO3与Fe3+、Al3+等离子的混合。
另外,还有些盐溶液在加热时,水解受到促进,而水解产物之一为可挥发性酸时,酸的挥发又促进水解,故加热蒸干这些盐溶液得不到对应的溶质,而是对应的碱(或对应的金属氧化物)。
如:①金属阳离子易水解的挥发性强酸盐溶液蒸干后得到氢氧化物,继续加热后得到金属氧化物,如FeCl3、AlCl3、Mg(NO3)2溶液蒸干灼烧得到的是Fe2O3、Al2O3、MgO 而不是FeCl3、AlCl3、Mg(NO3)2固体;②金属阳离子易水解的难挥发性强酸盐溶液蒸干后得到原溶质,如Al2(SO4)3、Fe(SO4)3等。
③阴离子易水解的强碱盐,如Na2CO3等溶液蒸干后也可得到原溶质;④阴阳离子均易水解,此类盐溶液蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2CO3等;⑤不稳定化合物的水溶液,加热时在溶液中就能分解,也得不到原溶质,如Ca (HCO3)2溶液,蒸干后得到CaCO3;⑥易被氧化的物质,其溶液蒸干后得不到原溶质,如FeSO4、Na2SO3等,蒸干后得到其氧化产物Fe2(SO4)3、Na2SO4等。
【例题1】下列有关实验的说法正确的是A. 将氯化铝溶液加热蒸发、烘干可得无水氯化铝固体B. 测量溶液的导电性可区分出试剂盐酸和醋酸,导电能力强的是盐酸C. 含有大量Fe3+、Al3+、NO3-的溶液呈酸性D. 除去硫酸铝溶液中混有的硫酸镁,可加入足量烧碱,过滤,向滤液中加适量硫酸酸化解析:在AlCl3溶液中存在Al3+水解,在加热蒸发时,平衡向水解方向移动,而生成的盐酸因氯化氢的挥发浓度变小,更促进了其水解,最终得到Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3固体,A选项错;溶液导电性强弱与溶液中离子浓度大小有关,而与溶质是强、弱电解质无关,B选项错;Fe3+、Al3+水解而使溶液呈酸性,C选项对;加入足量的NaOH,则又混入了新的杂质,应加入Al(OH)3来调节pH,使Mg2+沉淀,D选项错。
答案:C点拨:本题主要考查了弱电解质的电离和水解的有关知识。
利用某些离子的水解,通过调节溶液pH来除去该离子是化学中常用的方法,但本题D选项极易忽视又引入新的杂质而造成错选。
【例题2】为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1 : 1的溶液,可在NH4Cl溶液中加入①适量NH4NO3;②适量NaCl;③适量氨水;④适量NaOH。
A. ①②B. ②③C. ①③D. ②④解析:NH4Cl溶液中存在NH4+ + H2O NH3·H2O2 + H+,使c(NH4+) : c(Cl-)<1 : 1,要使c(NH4+) : c(Cl-)=1 : 1,其方法是增大NH4+的浓度,故选C。
答案:C【例题3】某温度时,AgCl(s)Ag+(aq) + Cl-(aq)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。
下列说法正确的是A. 加入AgNO3,可以使溶液由c点变到d点B. 加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,K SP也减小C. d点有AgCl沉淀生成D. c点对应的K SP小于a点对应的K SP解析:本题考查难溶电解质的溶解平衡。
当加入AgNO3时,溶液中的c(Ag+)增大,而c(Cl-)下降,即溶液不能由c点变到d点,因此A选项错;当加入固体NaCl,则AgCl的溶解度减小,但K SP不变,因此B选项错;d点时的c(Ag+)·c(Cl-)>K SP,有AgCl沉淀生成,因此C选项正确;曲线上的点对应的是溶解平衡时的离子浓度关系,而当温度一定时,K SP 不变,即c点对应的K SP与a点对应的K SP相等,因此D选项错。
答案:C二、溶液中的三个守恒在中学阶段的电解质溶液中的三个守恒包括:电荷守恒、物料守恒以及质子守恒。
1. 电荷守恒:电解质溶液中所以阳离子阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带有的负电荷总数相等。
如:NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO3-、CO32-和OH-这几种离子,便有如下关系:c(Na+) + c(H+)=c(HCO3-) + c(OH-) + 2c (CO32-)。
2. 物料守恒:电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但原子总数是不会改变的,因而是守恒的,如Na2S溶液中,n(Na ) : n(S)=2 : 1,但S2—、HS—都能水解,故S元素以S2—、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下的守恒关系:c (Na+) ===2c(S2-) + 2c (HS-) + 2c(H2S)。
3. 电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。
如:NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物,NH3、OH—、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H3O+) + c(H2CO3)=c(NH3) +c(OH—) +c (CO32—),再如:Na2CO3溶液中质子守恒的关系是:c(OH—)=c(H+) + c(HCO3—)+ 2c(H2CO3) 或c(H+) =c(OH—)-c(HCO3—)-2c(H2CO3)。
4. 离子浓度关系和离子浓度大小的比较一般来说,有关离子浓度关系判断的试题要联想到上述三个守恒,或其中两个叠加或变形等。
而离子浓度大小的比较是该部分内容中最常见的题型,除利用好上述守恒外,还要考虑其它方面的影响,如单一的酸或碱溶液考虑电离,单一的盐溶液考虑水解;混合溶液如果不反应,即考虑电离又考虑水解,如果反应还要考虑过量与不过量。
【例题4】(2011江苏高考)下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是A. 在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3)B. 在0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-) + 2c(H2CO3-)C. 向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液:c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)D. 常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1 mol·L-1]:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(CH3COOH)>c(H+)=c(OH-)解析:A选项在0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中,HCO3-在溶液中存在水解与电离两个过程,而溶液呈碱性,说明水解过程大于电离过程,c(H2CO3)>c(CO32-);B选项c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3-)中把c(H+)移项到等式另一边,即是质子守恒关系式;C选项向0.2 mol·L-1NaHCO3溶液中加入等体积0.1 mol·L-1NaOH溶液后,相当于0.05 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的混合液,由于Na2CO3的水解程度大于NaHCO3的水解程度,因此正确的关系是:c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+);D选项常温下,CH3COONa和CH3COOH 混合溶液,包括CH3COO-水解和CH3COOH电离两个过程,既然pH=7, 根据电荷守恒式,不难得出c(Na+)=c(CH3COO-) =0.1 mol· L-1,c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1。
水解是有限的,c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。
答案:B、D点拨:本题属于基本概念与理论的考查,落点在水解与电离平衡、物料守恒和电荷守恒、离子浓度大小比较。
溶液中存在水解与电离两个过程,离子浓度大小比较是考试热点内容,高三复习中要强化训练。
【例题5】(2011广东高考)对于0.1mol·L-1 Na2SO3溶液,正确的是A. 升高温度,溶液的pH降低B. c(Na+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(H2SO3)C. c(Na+) + c(H+) =2c(SO32―)+ 2c(HSO3―) + c(OH―)D. 加入少量NaOH固体,c(SO32―)与c(Na+)均增大解析:本题考查盐类水解及外界条件对水解平衡的影响和溶液中离子浓度大小判断。
Na2SO3属于弱酸强碱盐,水解显碱性,方程式为SO32-+H2O HSO3-+ OH-、HSO3-+H2O H2SO3+ OH-,因为水解是吸热的,所以升高温度,有利于水解,碱性会增强,A 不正确;加入少量NaOH固体,c(OH―)增大,抑制水解,所以c(SO32―)增大,D是正确的;由物料守恒知钠原子个数是硫原子的2倍,因此有c(Na+)=2c(SO32―) + 2c(HSO3―)+ 2c(H2SO3),所以B不正确,有电荷守恒知c(Na+) +c(H+)=2c(SO32―)+ c(HSO3―)+ c(OH―),因此C也不正确。
答案:D【例题6】下列溶液中微粒的物质的量关系正确的是A. 将等物质的量的KHC2O4和H2C2O4溶于水配成溶液:2c(K+)=c(HC2O4-) + c(H2C2O4)B. ①0.2mol/L NH4Cl溶液、②0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液、③0.2mol/L NH4HSO4溶液、④0.1 mol/L (NH4)2CO3溶液中,c(NH4+)大小:③>②>①>④C. 0.1 mol/L CH3COONa溶液与0.15 mol/L HCl等体积混合:c(Cl―)>c(H+)>c(Na+)>c(CH3COO―)>c(OH―)D. 0.1 mol/L 的KHA溶液,其pH=10,c(K+)>c(A2―)>c(HA―)>c(OH―)解析:A项,命题者的意图是考查物料守恒,但忽视了C2O42-的存在,错误;B项,②中Fe2+和NH4+相互抑制水解,③中NH4HSO4电离出的H+抑制NH4+的水解,④中CO32-和NH4+相互促进水解,正确;C项,它们等体积混合后,得到的溶液为0.05mol/LCH3COOH、0.025 mol/L HCl和0.05mol/L NaCl0.05mol/L的混合溶液,c(Na+)>c(H+),错误;D项,pH =10,说明HA―的水解程度大于电离程度,但无论水解还是电离,都是微弱的,故c(HA―)>c(A2―),因此该项错误。