鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第2节第4课时溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较能力课课件

第4课时溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较(能力课)第3章物质在水溶液中的行为第2节弱电解质的电离盐类的水解1．掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、元素守恒关系。2．掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小，培养学生分析问题、解决问题的能力。探究任务旧知回顾

旧知回顾

探究要点典例导航电解质溶液中的三个守恒关系

【例1】在0.1mol·L-1Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是(

)A．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c平(S2-)B．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋c平(S2-)C．c平(Na＋)＝2c平(S2-)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)D．c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)√B

[在电解质溶液中由电荷守恒得：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c平(S2-)，A项正确，B项错误；由元素守恒得：c平(Na＋)＝2c(S2-)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)，C项正确；由质子守恒得：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)，D项正确。]方法技巧质子守恒关系式可由电荷守恒关系式和元素守恒关系式合并得到。

√√

2．0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系。(1)离子浓度大小关系：________________________________________________________________________________________________。(2)元素守恒关系：__________________________________________。(3)电荷守恒关系：____________________________________________________________________________________________________。(4)质子守恒关系：__________________________________________。

＋c平(OH－)

√

4．用物质的量都是0.1mol

的CH3COOH和CH3COONa配成1L混合溶液，已知其中c平(CH3COO－)>c平(Na＋)，下列对该溶液的判断正确的是(

)A．c平(H＋)>c平(OH－)B．c平(CH3COO－)＝0.1mol·L-1C．c平(CH3COOH)>c平(CH3COO－)D．c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＝0.1mol·L-1√A

[由电荷守恒：c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＝c平(Na＋)＋c平(H＋)，因c平(CH3COO－)>c平(Na＋)，则c平(H＋)>c平(OH－)；由元素守恒：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝0.2mol·L-1，因c平(CH3COO－)>c平(Na＋)＝0.1mol·L-1，则c平(CH3COO－)>c平(CH3COOH)。]5．在常温下，向10mL浓度均为0.1mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L-1的盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是(

)

√

离子浓度大小比较的常用方法

【例2】已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100mL0.1mol·L-1

的NaF溶液和100mL0.1mol·L-1的NaCN溶液，下列有关这两种溶液的说法不正确的是(

)A．溶液pH：NaF<NaCNB．溶液中弱酸分子浓度：c平(HF)>c平(HCN)C．NaF溶液中：c平(HF)＝c平(OH－)－c平(H＋)D．NaCN溶液中：c平(Na＋)＝c平(CN－)＋c平(HCN)√B

[因为Ka(HF)>Ka(HCN)，所以水解程度：NaF<NaCN，溶液pH：NaF<NaCN，溶液中弱酸分子浓度：c平(HF)<c平(HCN)，故A正确，B不正确；NaF溶液中存在：H2O⥫⥬H＋＋OH－、F－＋H2O⥫⥬HF＋OH－，根据质子守恒有c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HF)，故C正确；NaCN溶液中存在元素守恒：c平(Na＋)＝c平(CN－)＋c平(HCN)，故D正确。][母题发散]1．写出NaF溶液中的元素守恒和电荷守恒关系式。提示：元素守恒关系式：c平(Na＋)＝c平(HF)＋c平(F－)；电荷守恒关系式：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(F－)。2．100mL0.1mol·L-1

的NaF溶液和100mL0.1mol·L-1的NaCN溶液混合后，溶液中的元素守恒关系式如何表示？提示：c平(Na＋)＝c平(HF)＋c平(F－)＋c平(CN－)＋c平(HCN)。

√√

√C

[A项，④呈碱性，①呈中性，③呈弱酸性，②呈强酸性，故pH：②<③<①<④。B项，溶液中c平(H＋)：④<①<③<②。D项，c平(NH3·H2O)：②<③<①<④。]

5知能反馈

随堂评估√243题号1

5243题号12．二元酸H2A在水中的电离情况：H2A===H＋＋HA－和HA－⥫⥬H＋＋A2-，则下列物质的水溶液中粒子浓度之间存在的关系正确的是(

)A．NaHA：c平(Na＋)＞c平(HA－)＞c平(OH－)＞c平(H＋)B．NaHA：c平(Na＋)＝c平(A2-)＋c平(HA－)＋c平(H2A)C．Na2A：c平(Na＋)＞c平(A2-)＞c平(OH－)＞c平(H＋)D．H2A：c平(H＋)＝c平(HA－)＋c平(A2-)＋c平(OH－)523题号14√3．(双选)乙酸钙[(CH3COO)2Ca·H2O]常用作食品稳定剂和抑霉剂，下列有关0.1mol·L-1乙酸钙溶液中粒子浓度的比较中正确的是(

)A．c平(H＋)＋c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)B．c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(CH3COOH)C．c平(CH3COO－)>c平(Ca2+)>c平(OH－)>c平(H＋)D．c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＝0.1mol·L-1523题号41√√BC

[溶液呈电中性，溶液中阳离子所带正电荷数之和等于阴离子所带负电荷数之和，故c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，A项错误；根据溶液呈电中性可知：c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，根据元素守恒可知：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝2c平(Ca2+)，二者结合可得：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(CH3COOH)，B项正确；CH3COO－水解程度较小，水解后溶液呈碱性，则c平(CH3COO－)>c平(Ca2+)>c平(OH－)>c平(H＋)，C项正确；根据元素守恒可知：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝2c平(Ca2+)＝0.2mol·L-1，D项错误。]523题号41

5243题号1√

5243题号1

243题号15√√

243题号15守恒关系式，C项正确；由电荷守恒：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，元素守恒：2c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，两式联立得：c平(CH3COO－)＋2c平(OH－)＝c平(CH3COOH)＋2c平(H＋)，因溶液pH＝4.75，即c平(H＋)＞c平(OH－)，得c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＞c平(CH3COOH)＋c平(H＋)，D项错误。]243题号15

课时分层作业(二十三)溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较题号1352468791011121314

题号1352468791011121314[答案]

A

题号1352468791011121314

题号1352468791011121314

题11121314

题号1352468791011121314

题11121314

题号1352468791011121314由电荷守恒：c平(Na＋)＋c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＋c平(Cl－)，由元素守恒：c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，2c平(Ca2+)＝c平(Cl－)，得c平(Na＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＋c平(Cl－)，C错误；等物质的量浓度的Na2S和NaHS混合溶液呈碱性：c平(H＋)＜c平(OH－)，由电荷守恒：c平(H＋)＋c平(Na＋)＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)，c平(Na＋)＞2c平(S2-)＋c平(HS－)，D错误。]题号13524687910111213144．在通风橱中，向10mL0.1mol·L-1Na2S溶液中逐滴滴加VmL0.1mol·L-1HCl溶液，边滴边振荡。下列有关滴加过程中粒子浓度关系正确的是(

)A．当V＝0时，c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋c平(H2S)B．当V＝5时，c平(Na＋)＋c平(H＋)＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)C．当V＝10时，c平(Cl－)＝c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(H2S)D．当V＝15时，c平(Na＋)＝c平(Cl－)＞c平(HS－)＞c平(OH－)＞c平(H＋)题11121314C

[当V＝0时，溶质为Na2S，根据质子守恒c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)，A错误；当V＝5时，溶质为等物质的量的Na2S、NaHS、NaCl，根据电荷守恒c平(Na＋)＋c平(H＋)＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)＋c平(Cl－)，B错误；当V＝10时，溶质为等物质的量的NaHS、NaCl，根据元素守恒c平(Cl－)＝c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(H2S)，C正确；当V＝15时，溶质NaHS、NaCl的物质的量比为1∶3，c平(Na＋)>c平(Cl－)＞c平(HS－)，D错误。]题号1352468791011121314

题11121314

题号1352468791011121314

题号1352468791011121314

题11121314

题号13524687910111213147．某二元酸H2B在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－；HB－⥫⥬H＋＋B2-。在0.1mol·L-1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是(

)A．c平(B2-)＋c平(HB－)＋c平(H2B)＝0.1mol·L-1B．c平(Na＋)＋c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HB－)C．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(HB－)＋c平(B2-)D．c平(Na＋)＝2c平(B2-)＋2c平(HB－)题号135246879101112√1314D

[二元酸H2B在水中第一步完全电离，因此溶液中不存在H2B分子，HB－只电离，不水解，故根据元素守恒可知在0.1mol·L-1的Na2B溶液中，c平(B2-)＋c平(HB－)＝0.1mol·L-1，A错误；溶液中存在电荷守恒，c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(HB－)＋2c平(B2-)，B错误，C错误；在该溶液中含有的B的微粒有B2-、HB－，溶液中存在元素守恒，根据元素守恒可得c平(Na＋)＝2c平(B2-)＋2c平(HB－)，D正确。]题号13524687910111213148．25℃时，向20mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/L醋酸溶液，其pH变化曲线如图所示，下列有关粒子浓度关系的比较中，正确的是(

)题1112A．在A点：c平(Na＋)>c平(OH－)>c平(CH3COO－)>c平(H＋)B．在A点：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)C．在B点：c平(CH3COO－)>c平(Na＋)>c平(H＋)＝c平(OH－)D．在C点：c平(CH3COO－)＝2c平(Na＋)1314B

[在A点醋酸和NaOH恰好中和生成CH3COONa，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，但CH3COO－水解程度较小，所以c平(OH－)＜c平(CH3COO－)，A错误；溶液中存在电荷守恒，在A点：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，B正确；B点呈中性，则c平(OH－)＝c平(H＋)，由电荷守恒得c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，由于钠离子浓度远大于氢离子浓度，所以c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＞c平(OH－)＝c平(H＋)，C错误；在C点醋酸刚好有一半过量，由元素守恒可知c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＝2c平(Na＋)，D错误。]题号13524687910111213149．常温下，向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加

0.2mol·L-1NaOH溶液，滴加过程中有关微粒的物质的量变化绘制在图中。下列说法正确的是(

)题号1352468791011121314A．当V(NaOH)＝10mL时，溶液中粒子浓度大小关系为c平(Na＋)>c平(H2A)>c平(HA－)>c平(H＋)>c平(OH－)B．当V(NaOH)＝20mL时，溶液中粒子浓度大小关系：c平(Na＋)>c平(HA－)>c平(H＋)>c平(H2A)>c平(A2-)C．当V(NaOH)＝30mL时，溶液中存在以下关系：c平(A2-)>c平(HA－)D．当V(NaOH)＝40mL时，溶液中存在以下关系：c平(Na＋)＝

2[c平(A2-)＋c平(HA－)＋c平(H2A)]题号1352468791011121314√D

[据图可知，H2A为二元弱酸，向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液，发生的化学反应依次为H2A＋NaOH===NaHA＋H2O、NaOH＋NaHA===Na2A＋H2O，则曲线Ⅰ代表H2A，曲线Ⅱ代表HA－，曲线Ⅲ代表A2-。当V(NaOH)＝20mL时，得NaHA溶液，据图可知此时c平(A2-)>c平(H2A)，说明HA－的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。当NaOH溶液的体积为10mL时，得到NaHA和H2A按物质的量比为1∶1形成的混合溶液，H2A是二元弱酸，在溶液中的电离程度大于HA－的电离程度，所以题号1352468791011121314c平(HA－)＞c平(Na＋)＞c平(H2A)，根据上述分析并结合图像可知，此时溶液显酸性，所以离子浓度关系为c平(HA－)＞c平(Na＋)＞c平(H2A)＞c平(H＋)＞c平(OH－)，A错误；当NaOH溶液的体积为20mL时，反应只生成NaHA，根据上述分析可知，此时溶液显酸性，说明HA－的电离程度大于水解程度，所以离子浓度关系为c平(Na＋)＞c平(HA－)＞c平(H＋)＞c平(A2-)＞c平(H2A)，B错误；曲线Ⅱ代表HA－，曲线Ⅲ代表A2-，据图可知，当V(NaOH)＝30mL时，c平(HA－)>c平(A2-)，C错误；当V(NaOH)＝40mL时，溶液中的溶质为Na2A，根据元素守恒得c平(Na＋)＝2[c平(A2-)＋c平(HA－)＋c平(H2A)]，D正确。]题号1352468791011121314二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)10．醋酸钡[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂，下列是有关0.1mol·L-1醋酸钡溶液中粒子浓度的比较，其中错误的是(

)A．c平(Ba2+)＞c平(CH3COO－)＞c平(OH－)＞c平(H＋)B．2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)C．c平(H＋)＝c平(OH－)－c平(CH3COOH)D．c平(H＋)＋c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)题号1352468791011121314√√AD

[在醋酸钡溶液中存在下列电离：(CH3COO)2Ba===2CH3COO－＋Ba2+，CH3COO－水解程度较小，水解后溶液呈碱性，则c平(CH3COO－)＞c平(Ba2+)，A错误；在醋酸钡溶液中存在元素守恒：2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，B正确；醋酸钡溶液中存在元素守恒：2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，电荷守恒：2c平(Ba2+)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，则c平(H＋)＝c平(OH－)－c平(CH3COOH)，C正确；醋酸钡溶液中存在电荷守恒：2c平(Ba2+)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，则c平(H＋)＋c平(Ba2+)＜c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，D错误。]题号1352468791011121314

题号1352468791011121314√

题号1352468791011121314

题号1352468791011121314

题号135246879101112131412．室温下，Ka1(H2CO3)＝4.3×10-7mol·L-1，Ka2(H2CO3)＝5.6×10-11mol·L-1，通过下列实验探究碳酸钠溶液的性质。下列有关说法不正确的是(

)题号135246879101112实验实验操作和现象1将碳酸钠溶于蒸馏水，配制碳酸钠溶液，测得溶液的pH>72向碳酸钠溶液中加入等浓度等体积的盐酸，测得溶液的pH>73向碳酸钠溶液中加入等浓度等体积的溶液，产生白色沉淀4向碳酸钠溶液中滴入稀盐酸至溶液pH＝41314

题号1352468791011121314√13．室温下，向10mL0.1mol·L-1某钠盐(Na2R)溶液中滴加pH＝1的盐酸，混合溶液pH与加入盐酸体积的关系如图所示(滴加过程中没有H2R逸出)。下列说法正确的是(

)题号1352468791011121314A．0.1mol·L-1Na2R溶液中：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HR－)＋c平(H2R)B．水的电离程度：a>bC．a点溶液中：c平(Na＋)>c平(HR－)>c平(OH－)>c平(R2-)>c平(H2R)D．b点溶液中：c平(Na＋)＝c平(Cl－)＝2c平(R2-)＋2c平(HR－)＋

2c平(H2R)√√BD

[根据质子守恒，0.1mol·