第六讲,离子浓度大小比较

第三课时水溶液中微粒浓度的大小比较学习目标1，了解电离平衡和水解平衡对水溶液中粒子浓度大小的影响；2，学会应用电荷守恒、物料守恒、质子守恒之间的关系，并学会应用三种守恒关系分析水溶液中粒子浓度的大小关系。

判断溶液中离子浓度大小的一般思路为：生成物和剩余物两种物质混合相互反应单一物质溶液考虑电离弱离子考虑水解综合分析有反应先考虑反应;然后考虑电解质的电离;最后考虑盐的水解.其中氢离子与氢氧根离子浓度可以从溶液的酸碱性判断其大小。单一溶液混合溶液酸或碱溶液盐溶液考虑电离考虑水解不反应

同时考虑水解和电离反应不过量单一溶液考虑过量同时考虑水解和电离电解质溶液2．溶液中离子间水解反应的相互影响

①相互促进的水解：(NH4)2CO3②相互抑制的水解：(NH4)2Fe(SO4)2

1．盐类水解的规律相同实验条件：正盐>酸式盐多元弱酸根离子水解：分步水解逐级减弱

3.电解质溶液中粒子之间的三种定量关系电荷守恒：溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数值相等，电解质溶液呈电中性。物料守恒：指电解质溶液中某一部分的原始浓度c应等于它在溶液中各种存在形式的浓度c之和。质子守恒：水电离出的c(H+)、c(OH-)离子数相等。例1:在碳酸钠溶液中H+与OH-都来自于水的电离,而H+与OH-的总量应该相等,这里OH-全部游离存在,而H+由于水解的原因有三种存在形式,所以根据物料平衡有:质子守恒:[OH-]=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]阳离子水解的盐,如三氯化铝溶液,则水电离的H+全游离存在,而OH-由于水解以OH-和Al(OH)3两种形式存在.所以：[H+]=[OH-]+3[Al(OH)3]1)CH3COOH是弱电解质，在溶液中存在电离平衡：CH3COOHCH3COO-+H+2)在CH3COOH溶液中存在的主要微粒有：3)各微粒浓度间的关系：电荷物料b、C（CH3COOH)总=[CH3COOH]+[CH3COO-]物料守恒

c、[CH3COOH]＞[H+]＞[CH3COO-]＞[OH-]1.重要一元弱酸：醋酸CH3COOH、CH3COO-、OH-、H+等一、弱酸、弱碱溶液中粒子浓度大小a、[CH3COO-]+[OH-]=[H+]电荷守恒1)NH3·H2O是弱电解质，在溶液中存在电离平衡：NH3·H2ONH4++OH-2)在NH3·H2O溶液中存在的主要微粒NH3·H2O、NH4+、H2O、OH-、H+等3)各微粒浓度间的关系：电荷守恒物料守恒粒子浓度大小关系a、[NH4+]+[H+]=[OH-]电荷守恒c、[NH3·H2O]＞[OH-]＞[NH4+]＞[H+]2.重要一元弱碱：NH3·H2Ob、C（NH3·H2O）总=[NH3·H2O]+[NH4+]物料守恒1.氯化铵溶液:NH4AcNH4++Cl-H2OOH-+H++NH3•H2O二、可水解盐溶液中离子浓度的大小微粒种类有:微粒间存在的等式关系有：电荷:物料:离子浓度由大到小的顺序为：分子:NH3·H2O、H2O离子:NH4+、OH-、H+、Cl-[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[

OH-][NH4+]+[H+]=[Cl-]+[

OH-][Cl-]=[NH4+]+[NH3·H2O]思考:质子守恒的关系式[练]常温下关于0.1mol/LNH4Cl溶液的说法正确的是:①c(NH4+)=0.1mol·L-1

②溶液中c(H＋)·c(OH－)=1.0×10－14③水电离出来的c(H＋)=c(OH－)④溶液的pH=1⑤c(OH－)=c(NH4＋)＋c(H＋)－c(Cl－)⑥升高温度,溶液的pH增大⑦加热蒸干溶液,将得不到固体物质⑧c(NH4＋)+c(NH3·H2O)=0.1mol·L－1⑨c(OH－)+c(NH3·H2O)=c(H＋)⑩NH4Cl水解的离子方程式为:NH4＋＋OH－→NH3·H2O[练]1.在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是A.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]；B.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]C.[Cl-]=[NH4+]>[H+]=[OH-]；D.[Cl-]=[NH4+]>[H+]>[OH-]

[练]2.将pH=3的盐酸溶液和pH=11的氨水等体积混和后,溶液中离子浓度关系正确的是A.[NH4+]>[Cl-]>[H+]>[OH-]；B.[NH4+

]>[Cl-]>[OH-]>[H+]C.[Cl-]>[NH4+]>[H+]>[OH-]；D.[Cl-]>[NH4+]>[OH-]>[H+]2.Na2S溶液以0.1mol/LNa2S溶液为例:溶液中多量离子:微量离子:Na+、S2-OH-、H+、HS-电中性：[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-]考虑硫元素水解前后守恒:物料守恒关系:[S2-]+[HS-]+[H2S]=0.1mol/L考虑钠元素与硫元素的定组成关系:定组成守恒关系:1/2[Na+]=[S2-]+[HS-]+[H2S]由水本身电离出的[H+]=[OH-]；质子守恒:[OH-]=[H+]

+[HS-]+2[H2S]水解或电离程度不同，使离子间形成的大小关系不同：[Na+]>[S2-]>[OH-]>[HS-]>[H+]

[练1].在硫化钠溶液中存在着多种离子和分子,下列关系正确的是A.[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S]B.[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]C.[Na+]=[HS-]+[S2-]+[H2S]D.[Na+]=2[HS-]+2[S2-]+2[H2S][练2].已知0.1摩/升的某酸式盐溶液NaHR的水溶液的pH约为9,在此溶液中,下列微粒浓度大小关系正确的是A.[R2-]>[HR-]>[H2R]B.[H2R]>[HR-]>[R2-]C.[H2R]>[HR-]>[R2-]D.[HR-]>[H2R]>[R2-]利用电荷守恒和物料守恒判断溶液中粒子浓度的关系3.0.1mol/LNa2CO3溶液中各粒子浓度之间的关系：电荷守恒：物料守恒：质子守恒：物料守恒电荷守恒质子守恒4.0.1mol/LNaHCO3溶液中各粒子浓度之间的关系：练1.常温下0.1摩/升硫酸铜溶液里各离子浓度关系正确的是A.[OH-]<[Cu2+]<[H+]<[SO42-]；B.[OH-]<[H+]<[SO42-]<[Cu2+]C.[OH-]<[H+]<[SO42-]=[Cu2+]；D.[OH-]<[H+]<[Cu2+]<[SO42-]练2.表示0.1摩/升的碳酸氢钠溶液中有关微粒浓度的关系正确的是A.[Na+]>[HCO3-]>[CO32-]>[H+]>[OH-]；B.[Na+]+[H+]=[CO32-]+[OH-]+[HCO3-]C.[Na+]=[CO32-]+[HCO3-]+[H2CO3]；D.[Na+]+[H+]=2[CO32-]+[OH-]+[HCO3-]1、两种物质混合不反应：2、两种物质恰好完全反应：3、两种物质反应，其中一种有剩余：4、未指明酸碱的强弱：三、两种溶液混合后离子浓度的关系[例]用物质的量都是0.1mol的CH3COOH与CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+),对该混合溶液下列判断正确的是()A、c(H+)＞c(OH-)B、c(CH3COOH)＋c(CH3COO-)＝0.2mol·L-1C、c(CH3COOH)＞c(CH3COO-)

D、c(CH3COO-)＋c(OH-)＝0.1mol·L-11、两种物质混合不反应：[练1]CH3COOH与CH3COONa等物质的量混合配制成稀溶液，pH值为4.7，下列说法错误的是()A、CH3COOH的电离作用大于CH3COONa的水解作用B、CH3COONa的水解作用大于CH3COOH的电离作用C、CH3COOH的存在抑制了CH3COONa的水解D、CH3COONa的存在抑制了CH3COOH的电离2、两种物质恰好完全反应：[例]等体积等浓度的醋酸与NaOH溶液相混合,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是()A、c(Na+)＞c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)；B、c(Na+)＝c(Ac-)＞c(OH-)＞c(H+)C、c(Na+)＞c(OH-)＞c(Ac-)＞c(H+)；D、c(Na+)＞c(OH-)＞c(H+)＞c(Ac-)

如果一定量的醋酸和氢氧化钠混合后，溶液的pH=7，则各离子浓度的关系为____________[练1]在甲酸溶液中加入一定量NaOH溶液，恰好完全反应，对于生成的溶液，下列判断一定正确的是()A、c(HCOO-)＜c(Na+)；B、c(HCOO-)＞c(Na+)C、c(OH-)＞c(HCOO-)；D、c(OH-)＜c(HCOO-)2.把氨水加入盐酸中,当盐酸溶液中的pH=7时,溶液的情况是A.一水合氨过量B.盐酸过量C.氨水与盐酸的物质的量相等D.[H+]=[OH-][例]把0.02mol·L-1HAc溶液与0.01mol·L-1NaOH溶液等体积混合，则混合液中微粒浓度关系正确的是()A、c(Ac-)＞c(Na+)；B、c(HAc)＞c(Ac-)；C、2c(H+)＝c(Ac-)-c(HAc)D、c(HAc)+c(Ac-)＝0.01mol·L-13、两种物质反应，其中一种有剩余：[练]将0.2mol·L-1CH3COOK与0.1mol·L-1盐酸等体积混合后，溶液的pH＜7，则溶液中下列微粒的物质的量浓度的关系正确的是()A、c(CH3COO-)＝c(Cl-)＝c(H+)＞c(CH3COOH)B、c(CH3COO-)＝c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)C、c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(CH3COOH)D、c(CH3COO-)＞c(Cl-)＞c(CH3COOH)＞c(H+)[练]将0.4mol/LNH4Cl溶液和0.2mol/LNaOH溶液等体积混合后，下列关系正确的是（)A、c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)B、c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)C、c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)D、c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(H+)[练]实验测得常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液的pH值等于1，0.1mol/L某一元碱(BOH)溶液里[H+]/[OH-]＝10-12。将此两种溶液等体积混合后，所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是()A．[B+]＞[A-]＞[OH-]＞[H+]B．[A-]＞[B+]＞[H+]＞[OH-]C．[B+]＝[A-]＞[H+]＝[OH-]D．[B+]＞[A-]＞[H+]＞[OH-]4、未指明酸碱的强弱：[例]一元酸HA溶液中，加入一定量强碱MOH溶液后，恰好完全反应，反应后的溶液中，下列判断正确的是()A.[A-]≥[M+]；B.[A-]≤[M+]；C.若MA不水解,则[OH-]<[A-]；D.若MA水解,则[OH-]>[A-]5、未指明物质的浓度或体积：V1mLC1mol·L－1

?=?

V2mLC2mol·L－1[例]将pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水等体积混合后溶液呈___性，溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的大小关系是___________________；6、pH之和等于14的酸和碱溶液的混合：[练1]将pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，所得的混合溶液中，下列关系式正确的是()A、c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-);B、c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)C、c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-);D、c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(H+)[练2]将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合，在所得的混合溶液中，下列关系式正确的是（)A、c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(OH-)＞c(H+)B、c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)C、c(Cl-)＝c(NH4+)＞c(H+)＝c(OH-)D、c(NH4+)＞c(Cl-)＞c(H+)＞c(OH-)四、不同物质相同离子浓度的比较：归纳:1）在弱酸（或弱碱）的溶液中，运用电离平衡理论。2)在可水解的盐溶液中，运用水解平衡理论。3）强碱弱酸酸式盐溶液中或混合溶液中，同时应用电离平衡和水解平衡。（注意比较电离和水解程度的大小）4)电解质溶液中存在守恒关系:电荷守恒、物料守恒、质子守恒[练]物质的量浓度相同的下列溶液①(NH4)2CO3②(NH4)2SO4③NH4HCO3④NH4HSO4⑤NH4Cl⑥NH3·H2O；按c(NH4+)由小到大的排列顺序_________[练1]将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后，溶液中c(NH4+)与c(Cl-)浓度相等，则混合溶液呈_____性，盐酸与氨水体积大小关系是_________________；[练2]将mmol·L-1的盐酸和nmol·L-1氨水等体积混合后，溶液的pH＝7，m与n的大小关系是_______，则盐酸中c(H+)与氨水中c(OH-)的大小关系是_______；[练3]将7.8g铁粉加入200mL2mol/L的HNO3溶液中，使之充分反应放出N