2022年高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒详解.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 电离与水解电解质溶液中有关离子浓度的判定是近年高考的重要题型之一；解此类型题的关键是把握“ 两平稳、两原理”,即弱电解质的电离平稳、盐的水解平稳和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒原理；第一,我们先来争论一下解决这类问题的理论基础；一、电离平稳理论和水解平稳理论1. 电离理论：弱电解质的电离是 柔弱 的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的,同时留意考虑水的电离的存在；多元弱酸的电离是分步的,主要以 第一步电离为主；2. 水解理论：从盐类的水解的特点分析：水解程度是柔弱的（一般不超过 cHCO3 cH 2CO 3 或 cOH 理清溶液中的平稳关系并分清主次：2）；例如： NHCO 3 溶液中,弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如 NHCO 3 溶液中有： cN + cHCO3-；弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是 微量 的（双水解除外） ,因此水解生成的弱电解质及产生 H +的（或 OH-）也是微量,但由于水的电离平稳和盐类水解平稳的存在,所以 水解后的酸性溶液中 cH + （或碱性溶液中的 cOH- ）总是大于水解产生的弱电解质的浓度；一般来说“ 谁弱谁水解,谁强显谁性” ,如水解呈酸性的溶液中 cH + cOH- ,水解呈碱性的溶液中 cOH- cH + ；多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要 以第一步水解为主；二、电解质溶液中的守恒关系1、电荷守恒：电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数,电荷守恒的重要应用是依据电荷守恒列出等式,比较或运算离子的物质的量或物质的量浓度；如（ 1）在只含有、M、 H、OH四种离子的溶液中 c +cH=cM-+cOH, 如cHcOH ,就必定有 c + cM- ；例如,在 NHCO 3 溶液中,有如下关系：CN+cH=cHCO3+cOH+2cCO 3 2 书写电荷守恒式必需精确的判定溶液中离子的种类；弄清离子浓度和电荷浓度的关系；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、物料守恒：就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化（反应或电离）前某元素的原子（或离子）的物质的量等于电解质变化后溶液中全部含该元素的原子（或离子）的物质的量之和；实质上,物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒；在 N2S 溶液中存在着 S 2的水解、 HS的电离和水解、水的电离,粒子间有如下关系cS 2+cHS+cH 2S=1/2cN N,S 2守恒 CHS+2cS 2+cH=cOH H、O原子守恒 在 NHS溶液中存在着 HS的水解和电离及水的电离；2HSH2O H2SOH HS HS H2O H OH从物料守恒的角度分析,有如下等式：cHS+CS 2+cH 2S=cN ；从电荷守恒的角度分析,有如下等式：cHS+2S 2+cOH=cN+cH ；将以上两式相加,有：cS 2+cOH=cH 2S+cH 得出的式子被称为质子守恒3、质子守恒：无论溶液中结合氢离子仍是失去氢离子,但氢原子总数始终为定值,也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等；现将此类题的解题方法作如下总结；二、典型题溶质单一型1、弱酸溶液中离子浓度的大小判定解此类题的关键是紧抓弱酸的电离平稳 点 击 试 题 0.1mol/L 的H2S 溶 液 中 所 存 在 离 子 的 浓 度 由 大 到 小 的 排 列 顺 序 是_ 解析：在 H2S 溶液中有以下平稳：H2SH+HS；HSH+S 2 ；已知多元弱酸的电离以第一步为主,其次步电离较第一步弱得多,但两步电离都产生cH>cHS>cS2>cOH H,因此答案应为：弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是：C显性离子 > C一级电离离子 > C二级电离离子 > C 水电离出的另一离子 同样的摸索方式可以解决弱碱溶液的问题名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2、弱碱溶液点击试题室温下,0.1mol/L 的氨水溶液中,以下关系式中不正确选项. cOH- cH + B.cNH 3·H2O+cNH4 +=0.1mol/L C.cNH 4 + cNH3·H2OcOH- cH + D.cOH-=cNH 4 +cH + 下面我们以弱酸强碱盐为例,法来介绍一下能发生水解的盐溶液中离子浓度大小比较的解题方3、能发生水解的盐溶液中离子浓度大小比较- 弱酸强碱型解此类题型的关键是抓住盐溶液中水解的离子在 CH3COON 溶液中各离子的浓度由大到小排列次序正确选项 A、cN>cCH 3COO>cOH>cH B、cCH3COO>cN>cOH>cH C、cN>cCH 3COO>cH>cOH D、cN>cOH>cCH 3COO>cH 解析：在 CH3COON溶液中： CH3COON N+CH3COO ,CH3COO+H2O CH3COOH+OH ；而使 cCH3COO 降低且溶液出现碱性,就 cN>cCH 3COO ,cOH>cH ,又因一般盐的水解程度较小,就 cCH3COO>cOH, 因此选项正确；一元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是：性离子 >C 水电离出的另外一种离子 C不水解离子 > C水解离子 >C 显点击试题在 N2CO3 溶液中各离子的浓度由小到大的排列次序是 _ 解 析 ： 在 N2CO3 溶 液 中 , N2CO3=2N +CO3 2 , CO3 2 +H2O HCO +OH, HCO+H2O H2CO3+OH ；CO3 2水解使溶液出现碱性,就 COH>CH ,由于 CO3 2少部分水解,就 CCO3 2>CHCO3 ,HCO又发生其次步水解,就 COH>CHCO3 ,其次步水解较第一步水解弱得多, 就 CHCO与 COH 相关不大, 但 CH 比 COH 小得多,因此 CHCO > CH ；此题的答案为：CH<CHCO3<COH<CCO3 2<CN 二元弱酸盐溶液中离子浓度的一般关系是：C不水解离子 > C 水解离子 >C 显性离子 >C 二级水解离子 >C水电离出的另一离子 随堂练习 在 N 2S 溶液中以下关系不正确选项名师归纳总结 A cN+ =2cHS +2cS2 +cH 2S 2 第 3 页,共 7 页BcN+ +cH+=cOH+cHS+2cSCcN+cS2cOHcHS DcOH=cHS+cH+cH 2S - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 点击试题判定0.1mol/L 的 NHCO 3溶液中离子浓度的大小关系解析：因 NHCO 3=N+HCO,HCO+H2O H2CO3+OH,HCOH+CO3 2 ；HCO的水解程度大于电离程度,因此溶液呈碱性,且 COH > CCO3 2 ；由于少部分水解和电离,就 CN>CHCO3>COH>CH > CCO 3 2 ；二元弱酸的酸式盐溶液中离子浓度大小的一般关系是：C不水解离子 >C 水解离子 >C 显性离子 >C 水电离出的另一离子 >C 电离得到的酸根离子 随堂练习草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O 4 溶液中,以下关系正确选项（CD ）cK+cH+=cHC 2O 4-+cOH-+ c C2O 42- BcHC 2O 4-+ cC 2O42- =0.1mol/L CcC 2O42- cH 2C 2O4 DcK+= c H 2C2O4+ c HC 2O 4-+ c C2O42- 下面再让我们利用上述规律来解决一下强酸弱碱盐的问题点击试题在氯化铵溶液中,以下关系正确选项（）.cCl- cNH4 + cH + cOH- B.cNH 4 + cCl- cH +cOH- C.cNH 4 + cCl- cH + cOH- D.cCl- cNH4 + cH + cOH- 三、典型题 -两种电解质溶液相混合型的离子浓度的判定解此类题的关键是抓住两溶液混合后生成的盐的水解情形以及混合时弱电解质有无剩余,如有剩余,就应争论弱电解质的电离；下面以一元酸、一元碱和一元酸的盐为例进行分析；1、强酸与弱碱混合点击试题 PH=13的 NH3·H2O 和 PH=1的盐酸等体积混合后所得溶液中各离子浓度由大到小的排列次序是 _ 解析： PH=1的 HCl,CH=0.1 mol/L ,PH=13 的 NH3H2O,COH= 0.1 mol/L ,就NH3 H2O 的浓度远大于 0.1 mol/L ,因此,两溶液混合时生成 NH4Cl 为强酸弱碱盐,氨水过量,且 CNH3 H2O>CNH4Cl ,就溶液的酸碱性应由氨水打算；即 NH3H2O 的电离大于NH4的水解,所以溶液中的离子浓度由大到小的次序为：CNH4>CCl >COH>CH ；需要我们留意的是,强酸弱碱盐溶液中加入肯定量的弱碱,解题方法与此题相同；2、强碱与弱酸混合点击试题 PH=X的 NOH溶液与 PH=Y的 CH3COOH溶液,已知X+Y=14,且 Y<3；将上述两溶名师归纳总结 液等体积混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的次序正确选项 第 4 页,共 7 页A、CN>CCH3COO>COH>CH B、CCH3COO>CN>CH>COH C、CCH3COO>CN>COH>CH D、CN>CCH3COO>CH>COH - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 解析：同上, PH=X的 NOH溶液中, COH=10-14-X mol/L ,PH=Y的 CH3COOH 溶液中, CH=10-Y mol/L ,由于 X+Y=14,NOH溶液中 COH 等于 CH3COOH溶液中 CH ；因此 CCH3COOH远大于 10-Y mol/L ,CH3COOH过量,因此选项 B正确；上述两题的特点是 PH1+PH2=14,且等体积混合；其溶液中各离子浓度的关系的特点是C弱电解质的离子 >C 强电解质的离子 >C 显性离子 > C 水电离出的另一离子 3、强碱弱酸盐与强酸混合和强酸弱碱盐与强碱混合点击试题 0.2 mol/L 的 CH3COOK与 0.1 mol/L 的盐酸等体积混合后,溶液中以下粒子的物质的量关系正确选项 A、CCH3COO=CCl=CH>CCH3COOH B、CCH3COO=CCl>CCH3COOH>CH C、CCH3COO>CCl>CH>CCH3COOH D、CCH3COO>CCl>CCH3COOH>CH 解析：两溶液混合后 CH3COOK+HCl KCl+CH3COOH,又知 CH3COOK过量,反应后溶液中CH3COOK、CH3COOH和 KCl 物质的量相等；由于CH3COOH的电离和 CH3COO的水解程度均很小,且 CH3COOH的电离占主导位置, 因此,CCH3COO>CH>COH ；又知 CCl =0.05 mol/L ,CCH3COOH<0.05 mol/L ；因此,选项中 D是正确的；4、酸碱中和型1 恰好中和型点击试题在 10ml 0.1mol · L-1NOH溶液中加入同体积、同浓度 Hc 溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误选项 ；cN + cc- cH + cOH- B cN + cc- cOH- cH + CcN + cc- cHC DcN + cH + cc- cOH- 解析：由于混合的 NOH与 Hc 物质的量都为 1× 10-3mol,两者恰好反应生成 Nc,等同于单一溶质, 故与 题型 方法相同； 由于少量 c-发生水解： c- + H2O Hc+ OH- ；故有 cN + cc-cOH- cH + ,依据物料守恒 C正确,依据电荷守恒 D正确,错误；故该题选项为；2 pH 等于 7 型点击试题 常温下, 将甲酸和氢氧化钠溶液混合,所得溶液 pH7,就此溶液中 ；cHCOO- cN + B cHCOO- cN + CcHCOO- cN + D无法确定 cHCOO- 与 cN + 的关系解析： 此题绝不能懂得为恰好反应,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； 依据溶液中电荷守恒： cN + cH += cHCOO- cOH- 因 pH=7,故 cH += c OH- ,所以有 cN += c HCOO- ,答案为 C；3 反应过量型名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点击试题常温下将稀NOH溶液与稀 CH3COOH溶液混合,不行能显现的结果是pH7,且 cOH cN + cH + c CH3COO BpH7,且 cN + + cH + = c CH3COO + cOH CpH7,且 cCH3COO cH + cN + c OH DpH7,且 cCH3COO cN + cH + = c OH 随堂练习 1 、将标准状况下的 2.24LCO 2 通入 150ml1mol/LnOH 溶液中,以下说法正确选项（）cHCO 3-略大于 cCO 3 2- B cHCO 3-等于 cCO 3 2- C cN +等于 cCO 3 2- 与 cHCO 3-之和D cHCO 3-略小于 cCO 3 2- 2、向 0.1mol· L 1NOH 溶液中通入过量 CO 2 后,溶液中存在的主要离子是（） N、CO 3 2 B N、HCO 3C HCO 3、CO 3 2D N、OH四、守恒问题在电解质溶液中的应用解此类题的关键是抓住溶液呈中性 即阴阳离子所带电荷总数相等 及变化前后原子的个数守恒两大特点； 如题中所给选项为阴阳离子的浓度关系,就应考虑电荷守恒,如所给选项等式关系中包含了弱电解质的分子浓度在内,就应考虑物料守恒；点击试题表示 0.1 mol/L NHCO 3溶液中有关粒子浓度的关系正确选项 、 CN>CHCO3>CCO3 2>CH>COH B 、CN+CH=CHCO3+CCO3 2+COH C 、CN+CH=CHCO3+2CCO3 2+COH D 、CN=CHCO3+CCO3 2+CH 2CO3 解析：、NHCO 3溶液由于水解大于电离而呈碱性,因此 COH>CH ；B、应考虑电荷守恒,CCO3 2 前应乘以 2；C、电荷守恒符合题意；D、含弱电解质分子应考虑物料守恒, 在 NHCO 3 溶液中存在以下关系：NHCO 3=N+HCO ；HCOH+CO3 2 ；HCO+H2O H 2CO3+OH 就 CN=CHCO3+CCO3 2+CH 2CO 3 符合题意；应选 CD 1、两种物质混合不反应：点击试题用物质的量都是 0.1 mol 的 CH3COOH和 CH3COON配制成 1L 混合溶液,已知其中 CCH3COO- CN + ,对该混合溶液的以下判定正确选项 .CH + COH- B.CCH 3COOHCCH3COO- 0.2 mol/L C.CCH3COOH CCH3COO- D.CCH2、两种物质恰好完全反应3COO- COH- 0.2 mol/L 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 点击试题在10ml 0.1mol ·L-1NOH溶液中加入同体积、同浓度Hc 溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误选项 ；cN + cc- cH + cOH- BcN + cc- cOH- cH + CcN + cc- cHC DcN + cH + cc- cOH- 3、两种物质反应,其中一种有剩余：1 酸与碱反应型关注所给物质的量是物质的量浓度仍是pH； 在审题时,要关注所给物质的量是“ 物质的量浓度” 仍是“pH” ,否就会很简单判定错误；（解答此类题目时应抓住两溶液混合后剩余的弱酸或弱碱的电离程度和生成盐的水解程度的相对大小；）点击试题把 0.02 mol · L-1 Hc 溶液与 0.01 mol · L-1NOH溶液等体积混合,就混合液中微粒浓度关系正确选项 、cc- cN + B、cHc cc- C、 2cH + cc-cHc D、cHc+cc- 0.01 mol · L-1 （2）盐与碱 酸 反应型讲解答此类题目时应抓住两溶液混合后生成的弱酸或弱碱的电离程度和剩余盐的水解程度的相对大小；将 0.1mol · L-1 醋酸钠溶液 20mL 与 0.1mol ·L-1 盐酸 10mL 混合后,溶液显酸性,就溶液中有关粒子浓度关系正确选项 ；cCH3COO- cCl- cH + cCH3COOH BcCH3COO- cCl- cCH3COOHcH + CcCH3COO- cCl- cH + cCH3COOH DcN + cH + cCH3COO- cCl- cOH- 4、不同物质同种离子浓度比较型：名师归纳总结 点击试题物质的量浓度相同的以下溶液中,NH4 +浓度最大的是（）；第 7 页,共 7 页NH4Cl B NH4HSO C NH3COONH DNH4HCO解析： NH4 +在溶液中存在以下平稳：NH4+ + H 2O NH3H2O + H+B 中 NH4HSO 4电离出大量 H +,使平稳向左移动,故B 中 cNH4+ 大于中的cNH4 + ,C项的 CH3COO-和 D 项的 HCO水解均呈碱性,使平稳向右移动,故C、D中 cNH4+ 小于中 cNH4+ ,正确答案为B；- - - - - - -