2017-2018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.pdf
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1、1 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断是近年高考的重要题型之一。解此类型题的关键是掌握“两平衡、两原理”,即弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒原理。首先,我们先来研究一下解决这类问题的理论基础。一、电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论:弱电解质的电离是微弱 的,电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的,同时注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:从盐类的水解的特征分析:水解程度是微弱的一般不超过2。例如:NaHCO3溶液中,c(HCO3)c(H2CO3)或 c(OH)理清溶液中的平衡
2、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:c(Na+)c(HCO3-)。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,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中的c(OH-)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c(H+)c(OH-),水解呈碱性的溶液中c(OH-)c(H+);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
3、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,比较或计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c(A+)+c(H)=c(M-)+c(OH),假设 c(H)c(OH),则必然有c(A+)c(M-)。盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。例如,在NaHCO3溶液中,有如下关系:C(Na)+c(H)=c(HCO3)+c(OH)+2c(CO32)如 NH4Cl 溶液中:cNH4+cH+cCl c OH如 Na2CO3溶液中:cNa+c H+2cCO32-cHCO3-cOH书写电荷守恒式必须准确的判断溶液中离子的种类;弄清离子浓度和电荷浓度
4、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2 的原子或离子的物质的量等于电解质变化后溶液中所有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。某元素各种不同存在形态的微粒,物质的量总和不变。如 0.1 mol/L NH4Cl 溶液中:cNH4+c NH3H2O 0.1 mol/L 如 0.1 mol/L Na2CO3溶液中:cCO32-cHCO3-cH2CO3 0.1 mol/L 在 Na2S溶液中存在着S2的水解、HS的电离和水解、水的电离,粒子间有如下关系c(S2)+c(HS)+c(H2S)=1/2c(Na)(Na,
5、S2守恒)C(HS)+2c(S2)+c(H)=c(OH)(H、O原子守恒)在 NaHS溶液中存在着HS的水解和电离及水的电离。HSH2OH2SOHHSHS2H2OHOH从物料守恒的角度分析,有如下等式:c(HS)+C(S2)+c(H2S)=c(Na);从电荷守恒的角度分析,有如下等式:c(HS)+2(S2)+c(OH)=c(Na)+c(H);将以上两式相加,有:c(S2)+c(OH)=c(H2S)+c(H)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还是失去氢离子,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
6、数一定是相等的。如:NH4Cl 溶液 c(H+)c(OH-)+c(NH3 H2O)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断解此类题的关键是紧抓弱酸的电离平衡: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溶液中有以下平衡:H2SH+HS;HSH+S2。已知多元弱酸的电离以第一步为主,第二步电离较第一步弱得多,但两步电离都产生H,因此答案应为:c(H)c(HS)c(S2)c(OH)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)同样的思考方式可以解决弱碱溶液的问题2、
7、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A.c(OH-)c(H+)B.c(NH3H2O)+c(NH4+C.c(NH4+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+)D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)C、由 NH3?H2O?NH4+OH-,电离的程度很弱,则cNH3?H2O cNH4+,故 C不正确;A、因氨水溶液显碱性,则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,文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F
8、1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文
9、档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9
10、A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3
11、E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB1
12、0J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H
13、10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:
14、CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X23 即 cNH3?H2O +cNH4+c NH3=0.1mol/L,故 B正确;D
15、、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 c OH-=c NH4+c H+,故 D正确;故选C下面我们以弱酸强碱盐为例,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顺序正确的选项是()A、c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)B、c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)C、c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)D、c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)解析:在 CH3COONa 溶液中:
16、CH3COONaNa+CH3COO,CH3COO+H2O CH3COOH+OH;而使 c(CH3COO)降低且溶液呈现碱性,则c(Na)c(CH3COO),c(OH)c(H),又因一般盐的水解程度较小,则c(CH3COO)c(OH),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)点击试题在Na2CO3溶液中各离子的浓度由小到大的排列顺序是_ 解 析:在Na2CO3溶 液 中,Na2CO3=2Na+CO32,CO32+H2OHCO3+OH,HCO3+H2OH2CO3+OH。CO32水解使溶液呈现碱性,则C(OH)C
17、(H),由于 CO32少部分水解,则 C(CO32)C(HCO3),HCO3又发生第二步水解,则 C(OH)C(HCO3),第二步水解较第一步水解弱得多,则 C(HCO3)与 C(OH)相关不大,但 C(H)比 C(OH)小得多,因此 C(HCO3)C(H)。此题的答案为:C(H)C(HCO3)C(OH)C(CO32)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 Na2S 溶液中以下关系不正确的选项是A c(Na+)=2c(HS)+2c(S2)+c(H2S)Bc(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)Cc(Na+)c(S2)c(OH)c
18、(HS)D c(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)故 A 错误,选A点击试题判断的 NaHCO3溶液中离子浓度的大小关系解析:因 NaHCO3=Na+HCO3,HCO3+H2OH2CO3+OH,HCO3H+CO32。HCO3的水解程度大于电离程度,因此溶液呈碱性,且C(OH)C(CO32)。由于少部分水解和电离,则C(Na)C(HCO3)C(OH)C(H)C(CO32)。文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB
19、10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3
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24、0C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N
25、5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X2文档编码:CO9F1V3H10N5 HB10J10C9U3E7 ZL6Y9A10T8X24 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)2O4溶液中,以下关系正确的选项是CD Ac(K
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