溶液中的三个平衡与三个守恒
如何把握好电解质溶液中的三个守恒关系

如何把握好电解质溶液中的三个守恒关系【引入】在复习中,电解质溶液的三个守恒关系:电荷守恒、物料守恒、质子守恒,是考试的重点,也是学生面对的难点,学生在复习时常常感到无从下手或者是混淆这些问题,导致做题时常常出错。
【板书】一、电荷守恒电解质溶液中,不论存在多少种离子,但溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,也就是电荷守恒定律。
特殊情况:溶液呈中性:c(H+)= c(OH-)即pH=7举例:如在KHCO3溶液中存在以下的电离:NaHCO3= Na++HCO3-、HCO3-H++ CO32-、H2O H++ OH- 存在以下的水解:HCO3-+ H2O H2CO3+ OH-,溶液中存在Na+、H+、HCO3-、OH-、CO32-这些离子根据电荷守恒定律:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)电荷守恒的具体应用:例1:将K2SO4、Al2(SO4)3、KAl(SO4)2的三种盐混和溶于H2SO4酸化的水中,测得c(SO42-)=0.105mol·L-1、c(Al3+)=0.055mol·L-1,溶液的pH=2.0,则c(K+)为多少?电荷守恒关系式:3c(Al3+)+c(K+)+c(H+)酸+c(H+)水=c(OH-)水+2c(SO42-)因c(H+)水=c(OH-)水,c(K+)=0.035 mol·L-1【说明】电荷守恒是用离子的浓度或物质的量来表示电荷关系的,所以不仅要考虑离子的浓度或物质的量,还要考虑离子所带的电荷。
【板书】二、物料守恒电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子的种类可能增多,但某些关键性的原子总是守恒的。
即指化学变化前后各元素的原子总数守恒。
举例:如在K2S溶液中,存在如下电离:K2S=2K++S2-、H2O H++ OH-存在如下水解:S2-+ H2O HS-+ OH-、HS-+ H2O H2S+ OH- ,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,K原子的物质的量总是S原子物质的量的2倍。
混合溶液中三大守恒式

混合溶液中三大守恒式咱们说说质量守恒。
你可别小看这个概念,质量守恒就像是咱们日常生活中的“公平交易”,啥意思呢?就是你放进溶液里的东西,最后一定得保持一样的总量。
就像是你在超市里买东西,付了钱拿回商品,没多也没少,哎,物品没变,钱没了。
这种现象在化学里可普遍得很。
当你把盐放进水里,盐的质量加上水的质量,最后得出的总质量还得和最初的水和盐的质量一样。
这就像一场平衡的舞蹈,动来动去,却始终在原地转圈圈。
我们来聊聊能量守恒。
想象一下,如果你能量满满,像小火箭一样冲出去,结果发现能量居然会消失,那多可怕呀!但在混合溶液里,能量就像是你的老朋友,永远不会抛下你。
无论是冷水加热后变成热水,还是溶解糖后甜得要命,能量总是保持不变。
就像你的一颗心,爱吃的东西变成了胃里的“秘密武器”,但是总归是你的一部分,没少也没多。
记住哦,能量就像个永远在那儿的影子,永远不离不弃。
咱们说说物质的守恒。
这一点可真有意思,就像咱们小时候玩的拼图,缺了一个小块总觉得不完整。
混合溶液里的每种成分都有它的存在意义。
比如说,当你把沙子和水混合在一起时,虽然看上去变化了,但每一粒沙子、每一滴水都还在那儿。
它们可能变得形态不同,可能混在了一起,但你不能说它们消失了。
这就像朋友聚会,虽然大家都在聊天,但每个人的声音依然在空气中回荡,聚会的氛围可是相当热闹呀。
所以说,混合溶液中的这三大守恒式,质量、能量和物质,真的是科学与生活的桥梁,紧密相连。
它们让我们理解了很多看似简单的现象背后的复杂性。
这就像你早上喝的那杯咖啡,表面上只是一种饮品,其实它背后涉及的化学反应和守恒法则可是让人惊叹的。
好啦,今天的分享就到这里。
希望你能从这些看似枯燥的科学概念中,找到一些趣味,了解混合溶液的奥妙。
下次再喝果汁时,别忘了它背后的故事哦!生活就是这样,不仅要有甜,也要懂得科学的味道,才能真正体会到“水”的深意!。
水溶液中三大守恒定理

溶液中三大守恒一、电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
例:写出碳酸钠(Na2CO3)溶液中的电荷守恒关系式(1)找出溶液中的离子:Na+ H+CO32- HCO3-OH-(2)根据电荷的物质的量: n(Na+)+n(H+)=2n(CO32-)+n(HCO3-)+n(OH-) (3)根据电荷离子浓度关系: c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-) 注意:A、准确判断溶液中的离子种类。
B、弄清离子浓度与电荷的关系。
即R n+的电荷浓度nC(R n+)练:1、NH4HCO3溶液的电荷守恒试2、Na2S溶液的电荷守恒试二、物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的。
某些特征性的原子是守恒的例:NaHCO3溶液中C(Na+)的物料守恒关系式C(Na+)=C(HCO3-)+C(CO32-)+C(H2CO3)练:1、Na2CO3溶液中的物料守恒关系式、2、H2S溶液中的电荷守恒关系式三、质子守恒电解质溶液中分子或离子得到质子的物质的量应相等失去质子的物质的量(由水电离出来的c(H+)、c(OH-)相等)例:NaHCO3溶液中的质子守恒关系式1、先找出溶液电离出的阴离子HCO3-2、列下列式子练:1、Na2CO3溶液中的质子守恒关系式2、Na HS溶液中的质子守恒关系式综合练习:1、CH3COONa溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、Na2CO3溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:[规律总结]正确的思路:一、溶质单一型※※关注三个守恒1.弱酸溶液:【例1】在0.1mol/L的H2S溶液中,下列关系错误的是()A.c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)B.c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-)C.c(H+)>[c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)]D.c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L分析:由于H 2S溶液中存在下列平衡:H2S H++HS-,HS-H++S2-,H2O H++OH-,根据电荷守恒得c(H+)=c(HS-)+2c(S2-)+c(OH-),由物料守恒得c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1mol/L,所以关系式错误的是A项。
高中化学溶液中的三个平衡与三个守恒

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。
2025届高三化学一轮复习,电解质溶液中的三大守恒

单元主题《水溶液中的离子平衡》高三一轮复习电解质溶液中的三大守恒电解质溶液中的三大守恒考情分析判断电解质溶液中的粒子浓度关系是近几年高考的重点题型,多以选择题形式出现,或渗透在化学反应原理综合题当中。
从题点来看,以图象为载体分析某点或某条件时粒子浓度关系是近几年命题新趋势,综合性强、难度大且常考常新。
要想攻克此难关,需巧妙利用平衡观念和守恒思想建立起等量关系,进行分析比较。
熟练掌握并灵活运用三大守恒定律是解决溶液中离子浓度关系的基础和关键学习目标 1.巩固“三大守恒”的书写与快速判断2.强化离子浓度图像解题技巧常温下,用0.05mol•L ﹣1 KOH溶液滴定 10.00mL0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(体积变化忽略不计).下列说法错误的是H 2C 2O 4KHC 2O 4K 2C 2O 4KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1A.点②溶液中:c(K +)+c(H +)=c(HC 2O 4﹣)+2c(C 2O 42﹣)+c(OH ﹣)B.点③溶液中:c(K +)=c(HC 2O 4﹣)+c(C 2O 42﹣)+c(H 2C 2O 4)C.点④溶液中:2c(H +)+c(HC 2O 4-)+3c(H 2C 2O 4)= c(C 2O 42-)+2c(OH -)D.点⑤溶液中:c(K +)+c(OH ﹣)=c(HC 2O 4﹣)+c(H 2C 2O 4)+c(H +)试题情境二大理论建构思维基点电离平衡: ①弱电解质微弱电离,同时还要考虑水的电离②多元弱酸分步电离,主要是第一级电离水解平衡: ①弱离子水解损失是微量的 (双水解除外)②多元弱酸根分步水解,主要是第一步水解特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液1、什么是电荷守恒?2、如何才能正确书写电荷守恒?电解质溶液呈电中性阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数根据电离和水解找出溶液中所有离子n(电荷) = n(离子) x 离子所带电荷数c(H +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +)+c(K +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)同一种酸和同一种碱以任意比混合,所得体系的电荷守恒式子都是相同的阴阳离子放两边带几个电荷就配几所有水溶液均适用注意中性点的使用特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液电解质溶液中由于某些离子能够水解或者电离,分子或离子的种类可能增多,但其中所含的某种原子或原子团在变化前后数量是不变的,即元素守恒或原子守恒物料守恒书写方法③KHC2O4溶液K+ :C2O42-=1:1H2C2O4 HC2O4- C2O42-整理得:c(K+)= c(H2C2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)④KHC2O4:K2C2O4=1:1混合溶液K+ :C2O42-=3:2H2C2O4 HC2O4- C2O42-整理得:2c(K+)=3[ c(HC2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)]特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液物料守恒电解质溶液中由于某些离子能够水解或者电离,分子或离子的种类可能增多,但其中所含的某种原子或原子团在变化前后数量是不变的,即元素守恒或原子守恒c(H 2C 2O 4)+c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)=0.05mol/L 2c(K +)= c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)2c(K +)=3[ c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)]c(K +)= c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)c(K +)= 2[c(HC 2O 4) +c(HC 2O 4-) +c(C 2O 42-)]物料写两边系数交叉配必须有系数无H +无OH -特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液质子守恒在电解质溶液中由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,溶液中分子或离子得到质子(H+)的总数 = 失去质子(H+)的总数 溶液中水电离出的H+个数与水电离出的OH -个数相等质子守恒式书写c(H+)水=c(OH-)水c(H+)溶液 - c(H+)H2C2O4①H2C2O4溶液c(H+)溶液 - [ c(HC2O4-) + 2c(C2O42-) ]=c(OH-)水整理得:c(H+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)K2C2O4溶液质子守恒式?c(H+) + c(HC2O4-) +2c(H2C2O4) =c(OH-)找出溶质和溶剂中最初能够得失质子微粒(基准物质),分析基准物质得失质子的变化,根据质子数守恒列式②H2C2O4:KHC2O4=1:1混合溶液基准物质失H+得H+HC2O4-H2OH+H+H+H+C2O42-H2C2O42H+(H3O+)OH-c(H+)+c(H2C2O4)=c(C2O42-)+c(OH-)H2C2O4HC2O4-2H2O③KHC2O4溶液(单一溶液)基准物质失H+得H+2H+H+H+2H+H+2H+2c(H+)+c(H2C2O4) =c(HC2O4-)+3c(C2O42-)+2c(OH-)C2O42-C2O42-H2C2O4H+(H3O+)2OH-HC2O4-联立物料守恒和电荷守恒,消去不参与质子得失的粒子(强酸阴离子或强碱阳离子)④KHC2O4:K2C2O4=1:1混合溶液电荷守恒:c(H+)+c(K+)=c(HC2O4-) +2c(C2O42-)+c(OH-)物料守恒:2c(K+)=3[ c(HC2O4) +c(HC2O4-) +c(C2O42-)]质子守恒:2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=c(C2O42-)+2c(OH-)两式联立消去K+特点及适用①0.05mol•L ﹣1 H 2C 2O 4溶液②H 2C 2O 4:KHC 2O 4=1:1混合溶液③KHC 2O 4溶液④KHC 2O 4:K 2C 2O 4=1:1混合溶液⑤K 2C 2O 4溶液质子守恒在电解质溶液中由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的转移,溶液中分子或离子得到质子(H+)的总数 = 失去质子(H+)的总数c(H +)=c(HC 2O 4-) +2c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +)+c(H 2C 2O 4)=c(C 2O 42-)+c(OH -)c(H +) + c(HC 2O 4-) +2c(H 2C 2O 4) =c(OH -)2c(H +)+c(HC 2O 4-)+3c(H 2C 2O 4)=c(C 2O 42-)+2c(OH -)2c(H +)+c(H 2C 2O 4)=c(HC 2O 4-)+3c(C 2O 42-) +2c(OH -)H +和OH -分两边系数 :在原基础上得(失)几个“H”就配几无强离子溶液中水电离出的H+个数与水电离出的OH -个数相等常温下,用0.05mol•L﹣1 KOH溶液滴定 10.00mL0.05mol•L﹣1 H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲线如图(体积变化忽略不计).下列说法错误的是( )A.点②溶液中:c(K+)+c(H+)=c(HC2O4﹣)+2c(C2O42﹣)+c(OH﹣)B.点③溶液中:c(K+)=c(HC2O4﹣)+c(C2O42﹣)+c(H2C2O4)C.点④溶液中:2c(H+)+c(HC2O4-)+3c(H2C2O4)=c(C2O42-)+2c(OH-)D.点⑤溶液中:c(K+)+c(OH﹣)=c(HC2O4﹣)+c(H2C2O4)+c(H+)H2C2O4KHC2O4K2C2O4KHC2O4:K2C2O4=1:1 H2C2O4:KHC2O4=1:1酸碱中和图像电荷守恒物料守恒质子守恒变式加减c(K+)+c(OH﹣)=c(HC2O4﹣)+2c(H2C2O4)+c(H+)突破关键:化静为动 抓“五点” 定溶质D微粒分布系数交叉图像c Xc H 2A +c HA − +c A 2−常温下,向0.1mol·L −1二元弱酸H 2A溶液中加入氢氧化钾固体改变溶液的pH,溶液中的H 2A、HA −、A2−的物质的量分数 (X)随pH的变化如图所示[已知 (X) = 下列叙述错误的是( )A .pH=1.2时,c(HA -)=c(H 2A)B .常温下,H 2A 的电离平衡常数K a2=10−4.2C .pH=2.7时,c(HA −)>c(H 2A)=c(A 2−)D .pH=4.2时,c(HA −)=c(H +)=c(A 2−)突破关键:定曲线 找交点 算K值c(HA -)=c(H 2A)c(HA -)=c(A 2-)DK a1=c HA − ×c(H +)c H 2A K a2=c A 2− ×c(H +)c HA −对数直线图像常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H 2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
专题--溶液中三大守恒

2.物料守恒:即加入的溶质组成中存在的某些元素之间 的特定比例关系,由于水溶液中一定存在水的H、O元 素,所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。 例: NH4Cl溶液:化学式中N:Cl=1:1,即得到, 写这个等式要注意,把所有含这种元素的粒子都 c(NH4+ )+ c(NH3•H2O) = c(Cl-) 要考虑在内,可以是离子,也可以是分子。 Na2CO3溶液:Na:C=2:1,即得到, c(Na+) = 2〔c(CO32-) + c(HCO3-) + c(H2CO3)〕 跟踪练习 . +) = c(CO 2-) + c(HCO -) + c(H CO ) c(Na NaHCO3溶液: 3 3 2 3 . Na3PO4溶液:
C
c(Na+)=2c(A2—)+c(HA—)+c(H2A)
4、水的电离:
水是一种极弱的电解质,能微弱电离。 水的离子积常数——Kw= C(H+)×C(OH—) Kw取决于温度,不仅适用于纯水,还适用于其他稀 溶液。25℃时,Kw =1×10-14
水电离平衡移动的影响因素
1、温度升高促进水的电离(T↑KW ↑) 2、酸或碱抑制水的电离,但KW不变
跟踪练习 +)+ c(H S) = c(S2-) + c(OH-) c(H 2 NaHS溶液: . c(OH-)= c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO4-)+3c(H3PO Na3PO4溶液: . 4)
1、(双选)在0.1 mol· L-1NaHCO3溶液中有关粒子浓度关系
水溶液中三大守恒定理

溶液中三大守恒一、电荷守恒电解质溶液中所有阳离子所带的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等;例:写出碳酸钠Na2CO3溶液中的电荷守恒关系式(1)找出溶液中的离子:Na+ H+ CO32- HCO3- OH-(2)根据电荷的物质的量: nNa++nH+=2nCO32-+nHCO3-+nOH-(3)根据电荷离子浓度关系: cNa++cH+=2cCO32-+cHCO3-+cOH-注意:A、准确判断溶液中的离子种类;B、弄清离子浓度与电荷的关系;即R n+的电荷浓度nCR n+练:1、NH4HCO3溶液的电荷守恒试2、Na2S溶液的电荷守恒试二、物料守恒电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子总数是不会改变的;某些特征性的原子是守恒的例:NaHCO3溶液中CNa+的物料守恒关系式CNa+=CHCO3-+CCO32-+CH2CO3练:1、Na2CO3溶液中的物料守恒关系式、2、H2S溶液中的电荷守恒关系式三、质子守恒电解质溶液中分子或离子得到质子的物质的量应相等失去质子的物质的量由水电离出来的cH+、 cOH-相等例:NaHCO3溶液中的质子守恒关系式1、先找出溶液电离出的阴离子HCO3-2、列下列式子练:1、Na2 CO3溶液中的质子守恒关系式2、Na HS溶液中的质子守恒关系式综合练习:1、CH3COONa溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、Na2 CO3溶液中三大守恒关系式电荷守恒:物料守恒:质子守恒:规律总结正确的思路:一、溶质单一型※※关注三个守恒1.弱酸溶液:例1在L的H2S溶液中,下列关系错误的是H+=cHS-+cS2-+cOH- H+=cHS-+2cS2-+cOH-H+>cHS-+cS2-+cOH- H2S+cHS-+cS2-=L分析:由于H2S溶液中存在下列平衡:H2S H++HS-,HS-H++S2-,H2O H++OH-,根据电荷守恒得cH+=cHS-+2cS2-+cOH-,由物料守恒得cH2S+cHS-+cS2-=L,所以关系式错误的是A项;注意:解答这类题目主要抓住弱酸的电离平衡;2.弱碱溶液:例2室温下,L的氨水溶液中,下列关系式中不正确的是A. cOH->cH+ NH3·H2O+cNH4+=LNH4+>cNH3·H2O>cOH->cH+ OH-=cNH4++cH+分析:由于氨水溶液中存在一水合氨的电离平衡和水的电离平衡,所以所得溶液呈碱性,根据电荷守恒和物料守恒知BD正确,而一水合氨的电离是微量的,所以C项错误,即答案为C 项;3.强酸弱碱盐溶液:例3在氯化铵溶液中,下列关系正确的是Cl->cNH4+>cH+>cOH- NH4+>cCl->cH+>cOH-NH4+=cCl->cH+=cOH- Cl-=cNH4+>cH+>cOH-分析:由于氯化铵溶液中存在下列电离过程:NH4Cl=NH4++Cl-,H2O H++OH-和水解过程:NH4++H2O H++NH3·H2O,由于NH4+水解被消耗,所以cCl->cNH4+,又因水解后溶液显酸性,所以cH+>cOH-,且水解是微量的,所以正确的是A项;注意:解答这类题时主要抓住弱碱阳离子的水解,且水解是微量的,水解后溶液呈酸性;4.强碱弱酸盐溶液:例4在Na2S溶液中下列关系不正确的是A.cNa+ =2cHS- +2cS2- +cH2S B.cNa+ +cH+=cOH-+cHS-+2cS2-C.cNa+>cS2->cOH->cHS- D.cOH-=cHS-+cH++cH2S解析:电荷守恒:cNa+ +cH+=cOH-+cHS-+2cS2-;物料守恒:cNa+ =2cHS- +2cS2- +2cH2S;质子守恒:cOH-=cHS-+cH++2cH2S,选A D 5.强碱弱酸的酸式盐溶液:例52004年江苏卷草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在LKHC2O4溶液中,下列关系正确的是CDA.c K++c H+=c HC2O4-+c OH-+ c C2O42- B.c HC2O4-+ c C2O42-=LC.c C2O42->c H2C2O4 D.c K+= c H2C2O4+ c HC2O4-+ c C2O42-分析:因为草酸氢钾呈酸性,所以HC2O4-电离程度大于水解程度,故c C2O42->c H2C2O4;又依据物料平衡,所以D.c K+= c H2C2O4+ c HC2O4-+ c C2O42-正确,又根据电荷守恒:c K++c H+=c HC2O4-+c OH-+2c C2O42-,所以综合上述C、D正确;二、两种电解质溶液混合后离子浓度大小的比较1、两种物质混合不反应:例:用物质的量都是 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中CCH3COO->CNa+,对该混合溶液的下列判断正确的是H+>COH- CH3COOH+CCH3COO-= mol/LCH3COOH>CCH3COO- CH3COO-+COH-= mol/L点拨 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在;已知CCH3COO->CNa+,根据电荷守恒CCH3COO-+COH-=CNa++CH+,可得出COH-<CH+;说明混合溶液呈酸性,进一步推测出L的CH3COOH和L的CH3COONa溶液中,电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离,即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势;根据物料守恒,可推出B是正确的;Cl和氨水组成的混合溶液C填“>”、“<”或“=”练习1、现有NH4+ CCl-;①若溶液的pH=7,则该溶液中CNH4+ CCl-;②若溶液的pH>7,则该溶液中CNH4+< CCl-,则溶液的pH 7;③若CNH42、两种物质恰好完全反应例2003年上海高考题在10ml ·L-1NaOH溶液中加入同体积、同浓度HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是 ;A.c Na+>c Ac->c H+>c OH- B.c Na+>c Ac->c OH->c H+C.c Na+=c Ac-+c HAC D.c Na++c H+=c Ac-+c OH-解析由于混合的NaOH与HAc物质的量都为1×10-3mol,两者恰好反应生成NaAc,等同于单一溶质,故与题型①方法相同:O HAc+ OH-,故有c Na+>c Ac->c OH->c H+,根据物料由于少量Ac-发生水解:Ac- + H2守恒C正确,根据电荷守恒D正确,A错误,故该题选项为A;将·L-1HCN溶液和·L-1的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是A. cHCN<cCN-B. cNa+>cCN-C. cHCN-cCN-=cOH-D. cHCN+cCN-=·L-1解析:上述溶液混合后,溶质为HCN和NaCN,由于该题已说明溶液显碱性,所以不能再按照HCN的电离处理,而应按NaCN水解为主;所以cNa+>cCN-,选B D变式:pH等于7型例5.2002年全国高考理综常温下,将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液pH=7,则此溶液中 ;A.c HCOO->c Na+ B.c HCOO-<c Na+ C.c HCOO-=c Na+ D.无法确定解析本题绝不能理解为恰好反应,因完全反应生成甲酸钠为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,而现在Ph=7,故酸略为过量;根据溶液中电荷守恒:c Na++ c H+= c HCOO-+c OH-因pH=7,故c H+= c OH-,所以有c Na+= c HCOO-,答案为C;3、不同物质同种离子浓度比较型:例题 1996年上海高考题物质的量浓度相同的下列溶液中,NH4+浓度最大的是 ;A.NH4Cl B.NH4HSO4C.NH3COONH4D.NH4HCO3解析 NH4+在溶液中存在下列平衡:NH4+ + H2O NH3·H2O + H+B中NH4HSO4电离出大量H+,使平衡向左移动,故B中c NH4+大于A中的c NH4+,C项的CH3COO-和D项的HCO3-水解均呈碱性,使平衡向右移动,故C、D中c NH4+小于A中c NH4+,正确答案为B;1、已知某溶液中有四种离子:X+、Y-、H+、OH-,下列分析结果肯定错误的是A. cY->cX+>cH+>cOH-B. cX+>cY->cOH->cH+C. cH+>cY->cX+>cOH-D. cOH->cX+>cH+>cY-S溶液中存在的下列关系不正确的是2、在Na2A. cNa+=2cS2-+2cHS-+2cHS2B. cNa++cH+=2cOH-+cHS-+cS2-C. cOH-=cH++cHS-+2cHS2D. cNa+>cS2->cOH->cHS-3、已知某温度下L的NaHB强电解质溶液中cH+>cOH-,则下列关系式中一定正确的是 ;A. cNa+=cHB-+2cB2-+cOH-B. cNa+=L≥cB2-C. cH+·cOH-=10-14D. 溶液的pH=14、物质的量浓度相同L的弱酸HX与NaX溶液等体积混合,溶液中微粒浓度关系错误的是 ;A. cNa++cH+=cX-+cOH- HX+cX-=2cNa+C. 若混合溶液呈酸性:则cX->cNa+>cHX>cH+>cOH-D. 若混合溶液呈碱性:则cNa+>cHX>cX->cOH->cH+5、相同条件下,等体积、等物质的量浓度的NaNO3和NaHCO3两份溶液中,阴离子总数相比较 ;A.前者多B.一样多C.后者多D.无法判断答案:1、C;2、B;3、B;4、D;5、A。
专题溶液中三大守恒

n1(OH—)+n2(OH—)
解: C(OH—)=
V总
= 10—54V+ 10—2V
C(H+)=
≈
KW C(OH—)
4V+V
10—2V 5V
10—2 =5
=5×10—12mol/L
mol/L
溶液酸碱性鉴定规律
(1)PH相同旳酸,酸越弱,其物质旳量浓度越大。 (2)PH相同旳强酸和弱酸溶液,加水稀释相同旳倍 数,则强酸溶液PH变化大;碱也如此。 (3)酸和碱旳PH之和为14,等体积混合。
溶液中三大守恒
(电荷守恒,物料守恒,质子守恒) 1.电荷守恒:即溶液永远是电中性旳,所以阳离子带 旳正电荷总量=阴离子带旳负电荷总量。
例:NH4Cl溶液:c(NH4+ )+ c(H+)= c(Cl-)+ c(OH-) 写这个等式要注意2点: 1、要判断精确溶液中存在旳全部离子,不能漏掉。 2、注意离子本身带旳电荷数目。
实际上,有了上面2个守恒就够了,质子守恒不需要背。
例如:NH4Cl溶液: 电荷守恒:c(NH4+ ) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-) 物料守恒:c(NH4+ ) + c(NH3•H2O) = c(Cl-) 约去无关旳Cl-,得到,c(H+) = c(OH-) + c(NH3•H2O),即是质 子守恒
2.在氯化铵溶液中,下列关系式正确旳是
A ( )
A. cCl->cNH+4 >cH+>cOH-
B. cNH+4>cCl->cH+>cOH)
C. D.
ccCNHl+4-==ccCNlH-+4>>ccHH++=>ccOOHH-)
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溶液中的三个平衡与三个守恒河北省宣化县第一中学栾春武一、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-)=1×10-7mol·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. ① 0.2mol/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。