2024版 化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书配套课件第8章物质在水溶液中的行为第8章 第49讲 溶液中“粒子”浓度关系
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2024-11-17
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第49 讲 溶液中“粒子”浓度关系
[复习目标] 1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。2.掌握溶液中各组分之间的守恒
关系与大小比较。
(一)熟悉“两大理论”，贯通思维障碍
1．电离平衡
(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水
中：NH3·H2O、NH、OH－浓度的大小关系是 c (NH 3·H2O)> c (OH －
)> c (NH) 。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一级电离程度远大于第二级电离)。
如在 H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是 c (H 2S)> c (H ＋
)> c (HS －
)> c (S 2
－
) 。
2．水解平衡
(1)水解过程是微弱的。如 NH4Cl 溶液中：NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是 c (Cl －
)
＞ c (NH) ＞ c (H ＋
) ＞ c (NH 3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在 Na2CO3溶液中：
CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是 c (CO)> c (HCO)> c (H 2CO3)。
(二)巧用“三个守恒”，明确浓度关系
写出下列溶液中粒子守恒关系式
(1)Na2CO3溶液
① 物料守恒：___________________________________________________________________
_。
② 电荷守恒：___________________________________________________________________。
③ 质子守恒：___________________________________________________________________
_。
(2)浓度均为 0.1 mol·L－1 NH3·H2O和NH4Cl 溶液等体积混合
① 电荷守恒：___________________________________________________________________
_。
② 物料守恒：___________________________________________________________________
_。
(3)浓度为 0.1 mol·L－1盐酸与 0.1 mol·L－1 CH3COONa 溶液等体积混合
① 电荷守恒：___________________________________________________________________。
② 物料守恒：___________________________________________________________________
_。
答案 (1)①c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]
②c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)
③c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2CO3)＋c(HCO)
(2)①c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)
②2c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
(3)①c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)
②c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Cl－)
(1)电荷守恒
电解质溶液必须保持电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。
(2)物料守恒
变化前后某种元素的质量守恒。
①单一元素守恒，如 1 mol NH3通入水中形成氨水，就有 n(NH3)＋n(NH3·H2O)＋n(NH)＝1
mol，即氮元素质量守恒。
②两元素守恒，如 NaHCO3溶液中，c(Na＋)＝c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)，即钠元素与碳元
素质量守恒。
(3)质子守恒
电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的转移，转移过程中质子
数量保持不变，称为质子守恒。
质子守恒的书写技巧：
①正盐溶液，用水溶液中得失质子相等比较简便。如 Na2S水溶液中的质子转移情况图示如
下：
由图可得 Na2S水溶液中质子守恒式：c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)＝c(OH－)
②酸式盐溶液及混合缓冲溶液，可以通过物料守恒和电荷守恒推出质子守恒表达式。如
NaHCO3溶液中物料守恒：c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO3)＋c(CO)①，
电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(OH－)＋2c(CO)②，
将①代入②中，整理得质子守恒：c(H＋)＋c(H2CO3)＝c(OH－)＋c(CO)
一、单一溶液中粒子浓度的关系
1．0.1 mol·L－1的NH4Cl 溶液
(1)粒子种类：___________________________________________________________________。
(2)离子浓度大小关系：___________________________________________________________。
(3)物料守恒：___________________________________________________________________。
答案 (1)Cl－、NH、H＋、OH－、NH3·H2O、H2O
(2)c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(OH－)
(3)c(Cl－)＝c(NH)＋c(NH3·H2O)
解析 NH4Cl===NH＋Cl－(完全电离)
NH＋H2ONH3·H2O＋H＋(微弱)
H2OH＋＋OH－(极微弱)
2．正误判断，错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(OH－)
(2)在Na2SO3溶液中：c(Na＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)
(3)0.1 mol·L－1 NH4HS 溶液中：c(NH)＜c(HS－)＋c(H2S)＋c(S2－)
(4)0.2 mol·L－1 NH4HCO3溶液(pH＞7)：c(NH)＞c(H2CO3)＞c(HCO)＞c(NH3·H2O)
(5)室温下，0.1 mol·L－1 NH4Fe(SO4)2溶液中存在：c(NH)＋3c(Fe3＋)>2c(SO)
答案 (1)× c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)
(2)× c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(HSO)＋c(OH－)
(3)√
(4)× c(NH)>c(HCO)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
(5)× c(NH)＋3c(Fe3＋)<2c(SO)
3．(2022·广东摸底考试)次磷酸(H3PO2)是一种一元弱酸，与等浓度等体积的 NaOH 完全反应
后生成 NaH2PO2，下列叙述错误的是( )
A．NaH2PO2的水溶液加水稀释，增大
B．H3PO2溶液中存在电离平衡：H3PO2H2PO＋H＋
C．NaH2PO2溶液中：c(Na＋)>c(H2PO)>c(OH－)>c(H＋)
D．NaH2PO2溶液中存在：c(H2PO)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)
答案 A
解析 NaH2PO2的水溶液加水稀释，H2PO 水解程度增大，但由于溶液体积增大程度更大，
所以 c(H3PO2)、c(OH－)变小，溶液中 c(H＋)变大，所以应变小，A错误；次磷酸是一元弱酸，
电离不完全，B正确；H2PO 水解，离子数量少于 Na＋，阴离子水解使溶液显碱性，c(OH
－)>c(H＋)，H2PO 水解数量较少，所以剩余 H2PO 要远多于 OH－，C正确；根据溶液中电荷
守恒，阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量，D正确。
二、混合溶液(缓冲溶液)中粒子浓度的关系判断
4．浓度均为 0.1 mol·L－1的NaHCO3和Na2CO3混合溶液
(1)电荷守恒：____________________________________________________________。
(2)物料守恒： ___________________________________________________________。
(3)离子浓度由大到小的顺序：______________________________________________。
答案 (1)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(CO)＋c(HCO)
(2)2c(Na＋)＝3c(CO)＋3c(HCO)＋3c(H2CO3)
(3)c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH－)＞c(H＋)
5．常温下，NaOH 和CH3COOH 等浓度按 1∶2体积比混合后 pH＜7
(1)溶液中粒子浓度的大小关系：_________________________________________________(水
分子除外)。
(2)电荷守恒：____________________________________________________________。
(3)物料守恒：____________________________________________________________。
(4)质子守恒：____________________________________________________________。
答案 (1)c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(CH3COOH)>c(H＋)>c(OH－)
(2)c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
(3)2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
(4)c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)
解析 中和反应后，溶质为等量的 CH3COONa、CH3COOH，且 CH3COOH 的电离程度大于
CH3COONa 的水解程度，c(CH3COO－)与c(CH3COOH)之和等于 c(Na＋)的2倍。
6．正误判断，错误的写出正确的关系式。
(1)0.1 mol·L－1 NaOH 溶液和 0.1 mol·L－1 CH3COOH 溶液等体积混合后：c(Na＋)>c(CH3COO
－)
>c(OH－)>c(H＋)
(2)pH＝3的盐酸和 pH＝11 的氨水等体积混合：c(Cl－)>c(NH)>c(OH－)>c(H＋)
(3)室温下，将浓度均为 0.1 mol·L－1的氨水和 NH4Cl 溶液等体积混合(pH＝9.25)：c(NH)＋c(H
＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)
(4) 室 温 下 ， 将 浓 度 均 为 0.10 mol·L －1的H2C2O4和NaHC2O4溶 液 等 体 积 混 合 (pH ＝
1.68，H2C2O4为二元弱酸)：c(H＋)＋c(H2C2O4)＝c(Na＋)＋c(C2O)＋c(OH－)
(5)0.1 mol·L－1Na2C2O4溶液与 0.1 mol·L－1HCl 溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸)：2c(C2O)
＋c(HC2O)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
(6)向NH4HSO4溶液中滴加 NaOH 溶液到恰好呈中性：c(Na＋)>c(SO)>c(NH)>c(OH－)＝c(H＋)
答案 (1)√ (2)× c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) (3)× c(NH)＋2c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋
2c(OH－) (4)√
(5)× 2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)＋c(H＋)
(6)√
7．(2022·深圳七中月考)Na2CO3-NaHCO3缓冲溶液可以将溶液 pH 控制在 9.16～10.83 范围内，
25 ℃时，Ka1(H2CO3)＝4×10－7 mol·L－1、Ka2(H2CO3)＝5×10－11 mol·L－1，下列说法不正确的
是( )
A．0.5 mol·L－1的Na2CO3溶液 pH 约为 12
B．pH＝8的NaHCO3溶液中，水电离产生的 c(OH－)＝10－6 mol·L－1
C．0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中存在：c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)
D．pH＝10 的该缓冲溶液中存在：c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)
答案 D
解析 由Kh(CO)＝＝可得 0.5 mol·L－1的Na2CO3溶液中 c(OH－)≈
＝ mol·L－1＝1×10－2 mol·L－1，pH 约为 12，A正确；NaHCO3在溶液中水解程度大于电离程
度，溶液中存在：c(HCO)>c(H2CO3)>c(CO)，C正确；由物料守恒可知，NaHCO3溶液中
c(Na ＋)＝c(CO) ＋c(HCO) ＋c(H2CO3)，Na2CO3溶液中 c(Na ＋)＝2c(CO) ＋2c(HCO) ＋
2c(H2CO3)，则 Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中 c(Na＋)>c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)，D不正
确。
混合溶液中粒子浓度大小比较
三、不同溶液中同一离子浓度的大小比较
8．选好参照物，分组比较，各个击破：
25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：
①NH4Cl、② CH3COONH4、③ NH4HSO4、④(NH4)2SO4、⑤(NH4)2Fe(SO4)2，c(NH)由大到小
的顺序为________________。
答案 ⑤>④>③>①>②
解析 分析流程为
分组―――――→
9．比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
摘要：
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第49讲 溶液中“粒子”浓度关系[复习目标] 1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。(一)熟悉“两大理论”，贯通思维障碍1．电离平衡(1)弱电解质的电...
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