-版高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒知识点例题习题解析 .docx

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1、精品名师归纳总结高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒详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，我们先来争辩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 脆弱 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：水解程度是脆弱的一般不超过2。例如： NaHCO3 溶液中，332cHCO cH CO 或 cO

2、H 理清溶液中的平稳关系并分清主次：+-弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗。如NaHCO3 溶液中有： cNa 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 ，水解呈碱性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-的溶液中 cOH cH+为主 。 。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

3、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二、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 A 、M 、 H 、OH 四种离子的溶液中cA +cH=cM +cOH ,+-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结假设 cH cOH ，就必定有 cA cM 。盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例如，在 NaHCO3 溶液中，有如下关系：2CNa +cH=cHCO3 +cOH+2cCO 3

4、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如 NH 4+ cH+ cCl c OH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Cl 溶液中：4cNH2CO 3 溶液中： cNa33如 Na+ c H+ 2cCO 2- cHCO - cOH 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。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可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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+ c NH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。某元素各

5、种不同存在外形的微粒，物质的量总和不变。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如 0.1 mol/L NH 4Cl 溶液中： cNH43 H2O 0.1 mol/L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如 0.1 mol/L Na 2CO 3 溶液中： cCO32- cHCO 3- cH2CO3 0.1 mol/L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2在 Na2S 溶液中存在着 S的水解、 HS的电离和水解、水的电离，粒子间有如下关系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2cS 2+cHS +cH S=1/2cNa Na ,S 2 守恒 2可编辑资料

6、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结CHS +2cS+cH=cOH H、O原子守恒 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在 NaHS溶液中存在着 HS 的水解和电离及水的电离。2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2HS H2OH2SOHHSH SH2OH OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结从物料守恒的角度分析，有如下等式：cHS+CS+cH 2S=cNa 。从电荷守恒的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结角度分析，有如下等式：cHS+2S 2 +cOH =cNa +cH 。将以上两式相加，有

7、：2cS 2 +cOH =cH S+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。电解质电离、水解过程中，水电离出的H+与OH总数确定是相等的。如： NH 4Cl 溶液 cH+cOH -+cNH 3H2O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: H2S 溶液中所存在离子的浓度由大到小的排列次序是 22解析：在 H S 溶液中有以下平稳： H SH +HS。 HSH +S2 。已知多元弱酸的可编辑资料 - - -

8、欢迎下载精品名师归纳总结电离以第一步为主，其次步电离较第一步弱得多，但两步电离都产生H cH cHS cS 2 cOH ，因此答案应为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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的选项是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. cOH cHB.cNH3H2O+cNH4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+-+-+C.cNH 4 cNH3 H2O c

9、OH cH D.cOH=cNH 4 +cH C、由 NH3.H2O. NH4+OH- ，电离的程度很弱，就cNH3.H2O cNH4+，故 C 不正确。 A、因氨水溶液显碱性，就cOH- cH+，故 A 正确。B、0.1mol/L的氨水溶液，由氮元素守恒可知，所以含氮元素微粒的浓度之和为0.1mol/L，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即 cNH3.H2O +cNH4+c NH3=0.1mol/L，故 B 正确。D、因溶液不显电性， 阳离子带的正电荷总数等于阴离子带的负电荷总数，即 cOH-=cNH4+c H+，故 D 正确。应选 C下面我们以弱酸强碱盐为例， 介绍一下能发生水

10、解的盐溶液中离子浓度大小比较的解题方法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 CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小排列次序正确的选项是 3A、cNa cCH COO cOH cH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B、cCH3COOcNacOHcH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C、cNa cCH 3COOcHcOH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D、cNa cOH cCH 3COOcH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析：在 CH3COONa溶液中： CH3COO

11、NaNa +CH3COO ， CH3COO+H2OCH3COOH+OH。33而使 cCH COO 降低且溶液显现碱性，就cNa cCH COO ， cOH cH ，又因一般盐3的水解程度较小，就cCH COO cOH , 因此 A 选项正确。一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 水电离出的另外一种离子2 2 点击试题在 Na2CO3 溶液中各离子的浓度由小到大的排列次序是 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解 析 ： 在 Na2CO3 溶 液 中 ， Na2CO3=2Na+CO3， CO3+H2OHCO3 +OH， HCO3可编辑资料 -

12、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结22333+H OH CO+OH 。CO2 水解使溶液显现碱性，就COH CH ，由于 CO2少部分水解，2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就 CCO3CHCO3 ，HCO3 又发生其次步水解， 就 COH CHCO3 ，其次步水解较第一步可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结水解弱得多， 就 CHCO 与 COH 相关不大， 但 CH 比 COH 小得多，因此 CHCO CH3333 。此题的答案为： CH CHCO COH CCO 2 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 Na 2 S 溶

13、液中以下关系不正确的选项是A c Na + =2cHS +2cS 2 +cH 2 SB cNa + +cH + =cOH +cHS +2cS 2 C cNa + cS 2 cOH cHS D cOH =cHS +cH +cH 2 S故 A 错误，选 A点击试题判定的 NaHCO3 溶液中离子浓度的大小关系2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析： 因 NaHCO3=Na+HCO3，HCO3+H2OH2CO3+OH ，HCO3H +CO3。HCO3的水解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22程度大于电离程度，因此溶液呈碱性，且COH CCO 3 。由于少部分水解和电离

14、，就可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3CNaCHCO COHCH CCO3 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结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 2O 4 溶液中，以下关系正确的选项是CD A cK +c H + =cHC 2 O 4- +cOH - + c C 2O4 2- B cHC 2 O4 -+ c C 2 O42-C cC 2 O4 2- cH 2 C 2 O4 D cK += c H 2 C 2O 4 + c HC 2O 4 - + c C2 O4

15、2- 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: 在氯化铵溶液中，以下关系正确-+-+-+-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的选项是A.cCl cNH4 cH cOH B.cNH4 cCl cH cOH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+-+-+-+-C.cNH 4 cCl cH cOH D.cCl cNH4 cH cOH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由氯化铵的化学式为NH4Cl， Cl铵根离子水解可知，与 NH4 的物质的量之比为1： 1，依据氯化铵溶液中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+-Cl NH4 ，铵根离子

16、水解溶液显酸性，就H+ OH- ，然后分析选项即可选A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，假设有剩余，就应争辩弱电解质的电离。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 :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 32解析： PH=1的 HCl，CH =0.1 mol/L， PH=13 的 NH H O， 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

17、酸弱碱盐，氨水过量，且 CNH3 H2OCNH4Cl ，就溶液的酸碱性应由氨水准备。即NH3 H2O 的电离大于可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结NH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 的水解，所以溶液中的离子浓度由大到小的次序为：CNH4CClCOHCH 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结需要我们留意的是，强酸弱碱盐溶液中加入确定量的弱碱，解题方法与此题相同。2、强碱与弱酸混合： pH=X的 NaOH溶液与 PH=Y的 CH3COOH溶液，已知 X+Y=14，且 YCCH COOCOH CH B CCH3COOCNaCHCOH 可编辑资料 - -

18、 - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3COOCNaC D CCH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3COHCHD CNaCCH3COOCHCOH解析： 同上， PH=X的 NaOH溶液中， COH =10 -14-Xmol/L ，PH=Y的 CHCOOH溶液中， CH =10 -Y mol/L ，由于 X+Y=14，NaOH溶液中 COH 等于 CHCOOH溶液中 CH 。因此 CCHCOOH33-Y远大于 10mol/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

19、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：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的选项是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A CCH3COO=CCl=CHCCH3COOH B CCH3COO=CClCCH3COOHCHC CCH3COOCCl CH CCH3COOHD CCH 3COOCCl CCH3COOHCH解析：两溶液混合后CH3COOK+HClKCl+CH3 COO，H 又知 CH3COOK过量，反应后溶液

20、中33CH3 COO、K 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 CHCOOH的电离占主导位置， 因此，CCHCOO CH COH 。又知 CCl =0.05mol/L ，CCH3COOH7，说明溶液可以是醋酸钾溶液，或者是氢氧化钾和醋酸钾的混合物，据此确定离子浓度的大小。B、稀 NaOH溶液和稀 CH3COO溶H 液混合，不管溶液显示什么性，溶液中均存在电荷守恒。C、稀 NaOH溶液和稀 CH3COO溶H 液混合， pH7, 说明溶液可以是氢氧化钾和醋酸 钾 的 混 合 物 , 就 c Na + cOH - c CH3 COO

21、 - c H +, 仍 可 以 是 醋 酸 钾 溶液, c Na + cCH 3 COO - c OH - c H + ，故 A 错误。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 稀 NaOH 溶液和稀 CH 3 COOH 溶液混合 ,溶液中存在电荷守恒：cNa + c H += c CH3 COO - + cOH - ，故 B 正确。C. 稀 NaOH 溶液和稀 CH 3 COOH 溶液混合 ,pH c H + cNa + cOH - 存在，故 C 正确。D. 稀 NaOH 溶液和稀 CH 3 COOH 溶液混合 ,pH =7, 溶液显示中性 ,cH += c OH - , 依据电

22、荷守恒 cCH 3 COO - +c OH - = c Na + cH +, 所以 cCH 3 COO - = cNa +, 此时确定存在： c CH 3 COO - = c Na + cH += c OH - ，故 D 正确。应选 A.随堂练习 1 、将标准状况下的2 通入 150ml1mol/LnaOH溶液中，以下说法正确的选项是 A cHCO 3 -略大于 cCO 32- B cHCO 3 -等于 cCO 3 2- C cNa +等于 c CO 3 2- 与 cHCO 3 -之和 D cHCO 3 -略小于 cCO 3 2- / 1moL/L=0.15mol ，二者发生的反应为： 2CO

23、2+3OH-=CO32-+HCO3-+H2O，CO32- 水解程度大于 HCO3- ，以此解答该题2 、向 0.1molL 1NaOH溶液中通入过量 CO 2 后，溶液中存在的主要离子是A Na 、CO 3 2B Na 、HCO 3C HCO 3 、CO 3 2 D Na 、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。 假设题中所给选项为阴阳离子的浓度关系，就应考虑电荷守恒， 假设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。表示 0.1 mol/L NaHCO 3 溶液中有关粒子浓度的

24、关系正确的选项是 2A 、CNa CHCO3 CCO3CHCOH 33B 、CNa +CH =CHCO+CCO 2 +COH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CD、CNa +CH=CHCO +2CCO+COH 233、CNa =CHCO3 +CCO3+CH CO223解析： A、NaHCO3 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 前应乘以 2。C、电荷守恒符合题意。2D、含弱电解质分子应考虑物料守恒，在NaHCO溶液中存在以下关系：23NaHCO=Na +HCO33。 HCO3H +CO。3HCO3 +H2OH 2CO3+OH就 CNa

25、 =CHCO3 +CCO3+CH 2CO3 符合题意。应选 CD21、两种物质混合不反应：用物质的量都是0.1 mol的 CH3COOH和 CH3COONa配制成 1L 混合溶液，已知其中 CCH3COO CNa ，对该混合溶液的以下判定正确的选项是-+A.CH + COH- B.CCH-3COOH CCHCOO 0.2 mol/L3-C.CCH3COOH CCH3COOD.CCH3COO COH 0.2 mol/L-选 B2、两种物质恰好完全反应：各微粒的浓度关系错误的选项是L NaOH溶液中加入同体积、同浓度-1HAc 溶液，反应后溶液中。A cNa+ cAc - cH+ cOH- B c

26、Na+ cAc - cOH- cH+C cNa cAc cHAC+-DcNa cH cAc 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”， 否就会很简洁判定错误。 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。把 0.02 mol L-1 HAc 溶液与 0.01 mol L-1 NaOH溶液等体积混合，就混合液中微粒浓度关可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系正确的选项是 -1A、 cAc - cNa +B、cHAc

27、cAc - 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+C、 2cH cAc-cHAcD、 cHAc+cAc 0.01 mol L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AD2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。-1-1-+L L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的选项是。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-A. cCH3COO cCl cH cCH3COOH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3333B. cCH COO- cCl - cCH COOH

28、cH+ C cCH COO- cCl - cH+ cCH COOH3D cNa+ cH+ cCH COO- cCl - cOH- 分析B+4、不同物质同种离子浓度比较型：物质的量浓度相同的以下溶液中，NH4 浓度最大的是 。+A NH4ClB NH4HSO4C NH3COON4HD NH4HCO3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+解析： NH4 在溶液中存在以下平稳：NH4+ H 2ONH3 H2O + HB 中 NH4HSO4 电离出可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结+-大量 H ，使平稳向左移动，故B 中 cNH4 大于 A 中的 cNH4 ，C项的 CH3COO和 D 项的 HCO3+水解均呈碱性，使平稳向右移动，故C、D 中 cNH4 小于 A 中 cNH4 ，正确答案为 B。可编辑资料 - - - 欢迎下载