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(高中化学)离子浓度大小比较讲义

离子浓度大小的比较（讲义）

一、电荷守恒：整个溶液不显电性

1.概念：溶液中阳离子所带的正电总数=阴离子所带的负电总数

2.注意：离子显几价其浓度前面就要乘上一个几倍的系数

3.指出：既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离，还要考虑盐的水解

4.类型：

酸溶液

强酸

一元酸

HCl

二元酸

H2SO4

弱

酸

一元酸

CH3COOH

二元酸

H2S

三元酸

H3PO4

小结

1.酸碱溶液中的电荷守恒式都只与酸碱的元数有关，而与酸碱的强弱没有关系

2.酸碱溶液中的电荷守恒式既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离

娜拉走后怎样

碱溶液

强碱

一元碱

NaOH

二元碱

Ba(OH)2

弱

碱

一元碱

NH3·H2O

二元碱

Cu(OH)2

中学化学

对此均不做要求

三元碱

Fe(OH)3

盐

溶

液

不能

水解

的盐

NaCl

Na2SO4

BaCl2

能

水

解

的

盐

正

盐

强碱弱酸盐

CH3COONa

NaCN

Na2CO3

Na2S

Na3PO4

强酸

弱碱盐

NH4Cl

(NH4)2SO4

弱酸

弱碱

盐

CH3COONH4

(NH4)2SO3

(NH4)3PO4

酸式盐中

强酸强碱盐

NaHSO4

强酸弱碱盐

NH4HSO4

强碱弱酸盐

NaHCO3

弱酸弱碱盐

NH4HS

复盐

KAl(SO4)2

小结

盐电荷守恒既要考虑溶质的电离，也要考虑水的电离，还要考虑盐的水解

二、物料守恒：也叫原子守恒

在电解质溶液中，某些离子能够发生水解或者电离，变成其它离子或分子等，这虽然可使离子的种类增多，但却不能使离子或分子中某种特定元素的原子的数目发生变化，因此应该始终遵循原子守恒。

1.某一种原子（团）的数目守恒:

若已知以下各电解质的浓度均为0.1mol/L

则它电离或水解出的各种粒子的浓度之和就等于0.1mol/L

酸溶液中		弱酸		一元酸		CH3COOH
				二元酸		H2CO3
				三元酸		H3PO4
		强酸			HCl、H2SO4			强酸或强碱溶液中均不存在物料守恒
碱溶液中		强碱			NaOH、Ba(OH)2
		弱碱			NH3·H2O
盐溶液中	正盐		强酸弱碱盐				NH4Cl
			强碱弱酸盐				CH3COONa
							Na2S
							Na3PO4
			弱酸弱碱盐				(NH4)2CO3
			强酸强碱盐				Na2SO4	强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写
	酸式盐		强酸强碱盐				NaHSO4
			强酸弱碱盐				NH4HSO4
			强碱弱酸盐				NaHCO3	c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)=0.1
			弱酸弱碱盐				NH4HCO3

2.某两种原子（团）的比例守恒：此比例来自于化学式且与化学式一致

弱酸溶液中			一元酸	CH3COOH
			二元酸	H2CO3
			三元酸	H3PO4
强酸或强碱溶液中				HCl、H2SO4、NaOH太仓实验小学、Ba(OH)2		均不存在物料守恒
弱碱溶液中			NH3·H2O
盐溶液中	正盐	强酸弱碱盐		NH4Cl	c(NH4+) + c(NH3·H2O)= c(Cl-)
		强碱弱酸盐		CH3COONa
				Na2S
				Na3PO4
		弱酸弱碱盐		(NH4)2CO3
		强酸强碱盐		Na2SO4	强酸强碱盐不论是正盐还是酸式盐均无物料守恒式可写
	酸式盐辽宁石油化工大学学报	强酸强碱盐		NaHSO4
		强酸弱碱盐		NH4HSO4
		强碱弱酸盐		NaHCO3
		弱酸弱碱盐		NH4HCO3

（三）质子守恒：

1.概念：

第一种理解	由水电离出的H+总数永远等于由水电离出的OH-总数，所以在强碱弱酸盐溶液中有：c(OH-)= c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+c(弱酸分子) 在强酸弱碱盐溶液中有：c(H+)= c(OH-)+ c(弱碱分子)
第二种理解	电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等得质子所得产物的总浓度=失质子所得产物的总浓度若某产物是得两个质子得来的，则该产物的浓度前应乘个2倍系数

2.范围：只有可水解的盐溶液中才存在着质子守恒

3.类型：（1）强碱弱酸盐的溶液中：如Na2CO3溶液中

第一种理解				第二种理解
由水电离出的 H+的存在形式		H+，酸式弱酸根离子，弱酸分子		H2O得质子得H3O+ CO32-得质子得HCO3-、H2CO3
		H+、HCO3-、H2CO3
由水电离出的 OH-存在形式		只以OH-本身形式存在		H2O失质子得OH-
		OH-
质子守恒式		规律	c(OH-)= c(H+)+ c(酸式弱酸根离子)+ c(弱酸分子)
		举例	c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)
推导	c(OH-)液= c(OH-)水=c(H+)水= c(H+)液+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)

（2）强酸弱碱盐的溶液中：如NH4Cl溶液中

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第一种理解				第二种理解
H+的存在形式		H+		H2O得质子得H3O+
OH-的存在形式		OH-、NH3·H2O		H2O失质子得OH-，NH4+失质子得NH3·H2O
质子守恒式		规律	c(H+)= c(OH-)+ c(弱碱分子)
		举例	c(H+) = c(OH-) + c(NH3·H2O)
推导	c(H+)液=c(H+)水= c(OH-)水= c(OH-)液+ c(NH3·H2O)

（3）弱酸弱碱盐的溶液中：

①正盐：以(NH4)2CO3为例

第一种理解				第二种理解
H+的存在形式		H+、HCO3-、H2CO3		H2O得质子得H3O+，CO32-得质子得HCO3-、H2CO3
OH-存在形式		OH-、NH3·H2O		H2O失质子得OH-，NH4+失质子得NH3·H2O
质子守恒式		规律	c(H+)+c(酸式弱酸根离子)+2c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱)
		举例	c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)= c(OH-)+ c(NH3·H2O)
推导	c(H+)水+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(H+)水= c(OH-)水= c(OH-)液+ c(NH3·H2O)

②酸式盐：以NH4HCO3为例

第一种理解				第二种理解
H+的存在形式		H+、H2CO3		H2O得质子得H3O+，HCO3-得质子得H2CO3
OH-的存在形式		OH-、NH3·H2O，部分 OH-与HCO3-生成了CO32-		H2O失质子得OH-，NH4+失质子生成 NH3·H2O，HCO3-失去质子得CO32-
特别提醒		最容易被漏掉的就是
质子守恒式		规律	c(H+)+c(弱酸分子)=c(OH-)+c(弱碱) +c(弱酸根离子)
		举例	c(H+)+ c(H2CO3)= c(OH-)+ c(NH3·H2O) + c(CO32-)
推导	c(H+)水+ c(H2CO3)=c(H+)水= c(OH-)水= c(OH-)液+ c(NH3·H2O) +c(CO32-)

4.关系：电荷守恒式与物料守恒式相加减可得质子守恒式

Na2CO3中		电荷守恒式	c(Na+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO3妹网上卖空气2-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(Na+) =2 c(CO32-) +2c(HCO3-) +2c(H2CO3)
		质子守恒式	c(OH-)= c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)
NaHCO3中		电荷守恒式	c(Na+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO32-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
		质子守恒式	c(H2CO3) +c(H+)= c(CO32-)+ c(OH-)
(NH4)2CO3中		电荷守恒式	c(NH4+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO32-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2 c(CO32-)
		质子守恒式	c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3)= c(OH-)+ c(NH3·H2O)
NH4HCO3中		电荷守恒式	c(NH4+) + c(H+)= c(HCO3-) +2 c(CO32-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)
		质子守恒式	c(H+)+ c(H2CO3)= c(OH-)+ c(NH3·H2O) + c(CO32-)
CH3COONa		电荷守恒式	c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO-)+ c(OH-)
		物料守恒式	c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
		质子守恒式	c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)
NH4Cl中		电荷守恒式	c(H+) + c(NH4+) = c(Cl-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(NH4+) + c(NH3·H2O) =c(Cl-)
		质子守恒式	c(H+)= c(OH-)+ c(NH3·H2O)
Na2S中		电荷守恒式	c(Na+)+ c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+ c(OH-)
		物料守恒式	c(Na+)=2 c(S2-)+2c(HS-)+ 2c(H2S)
		质子守恒式	c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)
Na3PO4中		电荷守恒式	c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(PO43-)+2c(HPO42-)+c(H2PO42-)
		物料守恒式	c(Na+)=3c(PO43-)+3c(HPO42-)+3c(H2PO42-)+3c(H3PO4)
		质子守恒式	c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO42-)+3c(H3PO4)= c(OH-)
等浓度等体积的混合液	醋酸和醋酸钠	电荷守恒式	c(H+ )+c(Na+) = c(CH3COO-)+c(OH-)
		物料守恒式	2c(Na+)= c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
		质子守恒式	c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
	氯化铵和氨水	电荷守恒式	c(H+) + c(NH4+) = c(Cl-) + c(OH-)
		物料守恒式	c(NH4+)+c(NH3·H2O) =2c(Cl-)
		质子守恒式	c(NH4+)+2c(H+) =2c(OH-)+ c(NH3·H2O)
	小结：此类溶液中的质子守恒式只能用电荷守恒式与物料守恒式相加减来获得

考虑两个特定的组合：

(1)当C（NH4Cl）≤C（NH3·H2O）、C（NaAC）≤C（HAC）时，电离大于水解，水解忽略不计。

(2)电离大于水解的NaHSO3

(3)水解大于电离的NaHCO3

四、分析思路：

1、电荷守恒:溶液整体呈现电中性。

如NaHCO3溶液中存在的离子有：

溶质NaHCO3提供的：Na+、HCO3-、以及由碳酸氢根电离出得CO32-、碳酸氢根水解生成的碳酸分子因为整体呈电中性，因此不用考虑

溶剂H2O提供的：H+、OH-

溶液整体呈现电中性，所以有：

n(Na+)＋n(H+)＝n(HCO3—)＋2n(CO32—)＋n(OH—)

推出：c(Na+)＋c(H+)＝c(HCO3—)＋2 c(CO32—)＋c(OH—)

2、物料守恒（元素守恒）

如NaHCO3溶液中n(Na+)：n(c)＝1：1，溶液只能提供H、O两种元素，不影响Na、C元素之间的比例关系。并且C元素在溶液中有三种存在状态

推出：c(Na+)＝c(HCO3—)＋c(CO32—)＋c(H2CO3)

这种元素间的恒定的比例关系就是元素守恒，或者叫物料守恒。

物料守恒注意：到除H、O外的元素比值关系

3、质子守恒

如NaHCO3溶液中

所以质子守恒可以表示为：

C(H+)H2O==C(OH-)H2O

C(H+)H2O== C(H+)aq+C(H2CO3)

C(OH-)H2O== C(OH-)aq+C(CO32-)

胸膜推出：C(H+)aq+C(H2CO3)== C(OH-)aq+C(CO32-)

或者表示为：C(H+)+C(H2CO3)== C(OH-)+C(CO32-)

典型例题类型：

一、单一溶液离子浓度比较：

例1：在0.1 mol/l的CH3COOH溶液中，下列关系正确的是（）

A．C（CH3COOH）＞C（H+）＞C（CH3COO－）＞C（OH－）

B．C（CH3COOH）＞C（CH3COO－）＞C（H+）＞C（OH－）

本文发布于:2024-09-20 18:30:15，感谢您对本站的认可！

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