3.3.3 溶液中微粒浓度大小的比较课件2023-2024学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1

专题3水溶液中的离子反应

第三单元盐类的水解第3课时溶液中微粒浓度大小的比较知识梳理

一、电解质溶液中的三个守恒关系2．物料守恒(1)含义：在电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，某种元素的存在形式可能不同，但元素种类、每种元素的原子总数、不同元素之间原子数目之比都是保持不变的，称为物料守恒。它的数学表达式叫做物料恒等式或质量恒等式。(2)应用：如Na2S溶液中存在的物料守恒为c(Na＋)＝2[c(H2S)＋c(S2－)＋c(HS－)]。(3)意义：物料守恒能用于准确、快速地解决电解质溶液中复杂的离子、分子的物质的量浓度或物质的量关系的问题。在应用时，务必弄清电解质溶液中存在的变化(电离和水解反应)，抓住物料守恒的实质。可得Na2S溶液中质子守恒关系为c(H3O＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)或c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)。质子守恒关系也可由电荷守恒关系与物料守恒关系推导得到。3．质子守恒(1)含义：质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出的H＋总数等于粒子接受的H＋总数。(2)应用：如Na2S溶液中的质子转移如下：分清主次关系(1)在多元弱酸的酸式强碱盐溶液中，既存在电离，又存在水解。应该全面分析，找出溶液中存在的平衡关系和主次关系，其中以电离为主的溶液呈酸性，如NaHSO3溶液、NaH2PO4溶液；以水解为主的溶液呈碱性，如NaHCO3溶液、NaHS溶液、Na2HPO4溶液等。(2)在弱酸(碱)和其强碱(酸)盐等量混合的溶液中，既存在弱电解质的电离平衡，又存在盐的水解平衡，应分析这两个过程的主次关系来确定结果。如CH3COOH和CH3COONa等量混合的溶液显酸性，而HCN和NaCN等量混合的溶液显碱性；再如NH3·H2O和NH4Cl等量混合的溶液显碱性。[名师点拨]巩固练习1．已知某一温度下，在0.1mol·L－1的强电解质NaHA溶液中，c(H＋)＜c(OH－)。则下列关系式或说法一定不正确的是(

)A．c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)B．c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.1mol·L－1C．将上述溶液稀释至0.01mol·L－1，c(H＋)·c(OH－)不变D．c(A2－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2A)A【解析】根据电荷守恒得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，故A项不正确；由元素质量守恒知：c(Na＋)＝c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－)＝0.1mol·L－1，故B项正确；温度不变，则c(H＋)·c(OH－)不变，故C项正确；由元素质量守恒关系式和电荷守恒关系式可得：c(H＋)＋c(H2A)＝c(A2－)＋c(OH－)，故D项正确。

C

A．HA为强酸B．该混合液pH＝7C．该混合溶液中：c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋)D．图中X表示HA，Y表示OH－，Z表示H＋3．常温下，0.2mol·L－1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是(

)C【解析】图中，A－浓度最大，X、Y、Z浓度依次减小，由题意知，两者反应生成0.1mol·L－1的NaA溶液。由于A－浓度小于0.1mol·L－1，说明A－水解，即HA是弱酸，A错误；由于A－水解，水解后溶液呈碱性，B错误；混合液中粒子浓度大小关系：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(HA)＞c(H＋)，因此X表示OH－，Y表示HA，Z表示H＋，c(A－)＋c(Y)＝c(Na＋)，C正确，D错误。

B

二、溶液中粒子浓度的大小比较知识梳理(2)多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根分步水解分析知：一级水解>二级水解。例如，0.1mol·L－1Na2S溶液中：一级水解：S2－＋H2O

HS－＋OH－(主要)二级水解：HS－＋H2O

H2S＋OH－(次要)故离子浓度的关系为c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)。

2．混合溶液中粒子浓度的大小比较混合溶液中粒子浓度的大小比较，根据电离程度、水解程度的相对大小分析。

(2)电离程度小于相应离子的水解程度例如等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中存在：CN－的水解：CN－＋H2OHCN＋OH－(主要)HCN的电离：HCNH＋＋CN－(次要)因为水解程度>电离程度，故混合溶液呈碱性。溶液中各粒子浓度大小顺序为c(HCN)>c(Na＋)>c(CN－)>c(OH－)>c(H＋)。

1．在CH3COONa溶液中各离子的浓度由大到小的顺序正确的是

(

)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＋)A巩固练习2．常温下0.1mol·L－1

①CH3COOH溶液、②NaOH溶液、③CH3COONa溶液，下列叙述正确的是

(

)A．①中c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)B．①②等体积混合后，醋酸根离子浓度小于③的二分之一C．①③等体积混合以后，溶液呈酸性，则c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)D．①②等体积混合以后，水的电离程度比①③等体积混合的电离程度小B【解析】CH3COOH是弱电解质，电离是极其微弱的，溶剂水电离产生氢离子，所以①中c(CH3COOH)>c(H＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)，故A错误；①②等体积混合后，两者恰好完全反应，所以浓度是原来的一半，但溶液的体积变大促进醋酸根离子的水解，所以①②等体积混合后，醋酸根离子浓度小于③的二分之一，故B正确；①③等体积混合以后，以醋酸的电离为主，所以溶液呈酸性，则c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)，故C错误；①②等体积混合恰好完全反应生成醋酸钠，醋酸钠是强碱弱酸盐，水解对水的电离起促进作用，而①③等体积混合以醋酸电离为主，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，所①②等体积混合以后，水的电离程度比①③等体积混合的电离程度大，故D错误。

②①中性

抓反应的“起始”点判断酸、碱的相对强弱抓反应的“一半”点判断是哪种溶质的等量混合抓溶液的“中性”点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足抓“恰好”反应点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性抓反应的“过量”点判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量抓五点破滴定图像知识梳理三、利用图像分析溶液中粒子浓度的关系1．酸碱中和滴定图像例如，室温下，向20mL0.1mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L－1

NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示：2．分布系数(δ)－pH图像注意：曲线交点时，曲线对应微粒浓度相等。1．25℃时，向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示，点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中错误的是

(

)A．CH3COOH溶液的浓度为0.1mol·L－1B．图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增

大后减小C．点④所示溶液中存在：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝

c(CH3COO－)＋c(OH－)D．滴定过程中会存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)＝

c(OH－)>c(H＋)C巩固练习【解析】根据图像分析，滴定前NaOH溶液的pH＝13，则氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol·L－1，点②时氢氧化钠恰好被中和，消耗醋酸溶液20mL，则醋酸溶液的浓度为0.1mol·L－1，A正确；图中点①到点③所示溶液中，随着滴入醋酸溶液，水电离被抑制的程度减小，即水的电离程度增大，恰好反应后继续滴加醋酸，对水的电离起到抑制作用，即图中点①到点③所示的溶液中水的电离程度先增大后减小，B正确；点④所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液，根据物料守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，C错误；滴定过程中，醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)，D正确。2．25℃时，在25mL0.1mol·L－1NaOH溶液中，逐滴加入0.2mol·L－1CH3COOH溶液，溶液的pH与醋酸体积的关系如图所示，下列分析正确的是

(

)A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B．B点的横坐标a＝12.5C．水的电离程度：D>C>BD．D点时溶液中有：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)A【解析】A项，达到滴定终点时溶液显碱性，应该选用酚酞作为指示剂，正确；B项，当a＝12.5时，氢氧化钠和醋酸的物质的量之比为1∶1，恰好完全反应生成CH3COONa，CH3COONa为强碱弱酸盐，溶液显碱性，与溶液pH＝7不符，错误；C项，B点时溶液显中性，则醋酸过量，D点时溶液显酸性，醋酸过量更多，水的电离受到抑制，则水的电离程度：D<C<B，错误；D项，在D点时，反应后醋酸剩余，溶液为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，根据物料守恒，此时c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，错误。A．三种酸的电离常数关系：K(HA)＞K(HB)＞K(HD)B．滴定至P点时，溶液中：c(B－)＞c(Na＋)＞c(HB)

＞c(H＋)＞c(OH－)C．pH＝7时，三种溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)3．室温下，用相同浓度的NaOH溶液，分别滴定浓度均为0.1mol·L－1的三种酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲线如图所示，下列判断错误的是(

)C【解析】根据起点pH：HA＜HB＜HD知，酸性：HA＞HB＞HD，根据酸性越强，酸的电离常数越大，则K(HA)＞K(HB)＞K(HD)，故A项正确；根据P点时横坐标中和百分数为50%知，c(HB)∶c(NaB)＝1∶1，根据纵坐标pH＜7知，酸的电离程度大于盐的水解程度，故B项正确；根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)和pH＝7知，c(Na＋)＝c(A－)，同理c(Na＋)＝c(B－)、c(Na＋)