資源簡介

(共34張PPT)
專題三 電解質(zhì)溶液中的微粒濃度關(guān)系
教學(xué)目標(biāo)
1、教學(xué)目標(biāo)
1) 會判斷常見電解質(zhì)(酸、堿、鹽)溶液中的粒子種類。
2) 掌握電解質(zhì)溶液中粒子濃度間的三守恒關(guān)系。
3) 會判斷單一溶液中、不同溶液中粒子濃度的關(guān)系。
4) 能借助中和滴定圖像分析溶液中粒子濃度關(guān)系。
2、教學(xué)重點和難點
1) 重點：判斷常見電解質(zhì)(酸、堿、鹽)溶液中的粒子種類。
2) 難點：借助中和滴定圖像分析溶液中粒子濃度關(guān)系。
理論基礎(chǔ)
1) 熟悉兩大理論(電離理論、水解理論)，構(gòu)建思維基點。
2) 把握三種守恒(電荷、物料、質(zhì)子守恒)，明確等量關(guān)系。
c(NH4+) + c(H+) ＝ c(Cl ) + c(OH )
2) 書寫 (分兩步)：以NH4Cl為例
第一步：找種類、列等式 (左陽＝右陰)
第二步：乘電荷
c(NH4+) + c(H+) ＝ c(Cl ) + c(OH )
3) 特點：陰、陽離子放兩邊，系數(shù)要按電荷算
電荷守恒
1) 內(nèi)容：電解質(zhì)溶液顯中性，溶液中陽離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等
練、Na2S/NaHCO3溶液中
陽離子:
陰離子:
Na+ H+
HS OH S2
c(Na+) + c(H+)＝c(OH ) + 2c(S2 ) + c(HS )
同理：c(Na+) + c(H+)＝c(OH ) + 2c(CO32 ) + c(HCO3 )
電荷守恒
1) 內(nèi)容：某種原子在變化過程(水解、電離)中數(shù)目不變
(1) 探討溶質(zhì)(與溶劑無關(guān))
(2) 關(guān)鍵找準(zhǔn)溶質(zhì)中非氫非氧元素的原始比例
例、Na2CO3溶液與NaHCO3溶液等體積等濃度混合
第一步：找非氫非氧元素 (Na與C)
n(Na) : n(C)＝3 : 2
第二步：交叉相乘，展開 2n(Na)＝3n(C)
2c(Na+)＝3[c(CO32 ) ＋ c(HCO3 ) ＋ c(H2CO3)]
練、KHS溶液：
Na2C2O4溶液：
c(K+)＝c(S2 ) ＋ c(HS ) ＋ c(H2S)
c(Na+)＝2[c(C2O42 )＋c(HC2O4 )＋c(H2C2O4)]
物料守恒
1) 內(nèi)容：溶液中的分子或離子得失H＋數(shù)目相同
2) 方法：零基準(zhǔn)法 (CH3COONa溶液)
第一步：找基準(zhǔn) [體系中參與H＋ (質(zhì)子)傳遞的物質(zhì)]
H2O CH3COO Na+
第二步：得失H＋相等
H2O Ac
得H＋
H3O＋ (H＋)
得H＋
CH3COOH
失H＋
OH
質(zhì)子守恒：c(OH )＝c(H＋) ＋ c(CH3COOH)
3) 特點：不含溶質(zhì)離子，必有c(H＋)和c(OH )。
質(zhì)子守恒
練1、Na2CO3溶液
H2O
CO32
H3O+ (H+)
得1H+
HCO3
OH
得H+
失H+
得2H+
H2CO3
c(OH )＝c(H+) ＋ c(HCO3 ) ＋ 2c(H2CO3)
練2、NaHCO3溶液
c(OH )＋c(CO32 )＝c(H+)＋c(H2CO3)
質(zhì)子守恒
c(Na+)+c(H+)＝c(OH )+c(HS )+2c(S2 )
練3、Na2S溶液
電荷守恒:_____________________________________
物料守恒:_____________________________________
質(zhì)子守恒:_____________________________________
c(Na+)＝2c(H2S)+2c(HS )+2c(S2 )
c(H＋)+c(HS )+2c(H2S)＝c(OH )
特點：電荷守恒－物料守恒＝質(zhì)子守恒
質(zhì)子守恒模板：(n為系數(shù)，單一溶液n＝1)
n[H+]＋[基準(zhǔn)得H+產(chǎn)物]＝n[OH ]＋[基準(zhǔn)失H+產(chǎn)物]
三大守恒的特點
練4、CH3COOH與CH3COONa混合液 (1 : 1)
電荷守恒:______________________________________
物料守恒:______________________________________
質(zhì)子守恒:______________________________________
c(Na+) +c(H+)＝c(OH )+c(CH3COO )
2c(Na+)＝c(CH3COO )+c(CH3COOH)
2c(H＋)+c(HAc)＝2c(OH )+c(Ac )
質(zhì)子守恒模板：(弱酸/弱堿和對應(yīng)的鹽1:1混合，n=2)
n[H+] ＋ [基準(zhǔn)得H+產(chǎn)物]＝n[OH ] ＋ [基準(zhǔn)失H+產(chǎn)物]
三大守恒的特點：
1) 等式中只有離子，無分子——電荷守恒
2) 等式中有分子，無H＋/OH ——物料守恒
3) 等式中有分子， 有H＋/OH ——質(zhì)子守恒
三大守恒的特點
練5、分別寫出下列溶液中的質(zhì)子守恒式：
1) NH4HCO3溶液 ____________________________________________
2) NH3·H2O與NH4Cl混合液 (1:1) ________________________________
2c(H＋)+c(NH4＋)＝2c(OH )+c(NH3·H2O)
c(H＋)+c(H2CO3)＝c(OH )+c(NH3·H2O)+c(CO32 )
提示：NH3·H2O NH4＋；NH4＋ NH3·H2O
＋H＋
H＋
三大守恒的特點
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
1) 弱酸或弱堿溶液：只考慮電離(電離是微弱的)，勿忘水
例、NH3·H2O 溶液
NH3·H2O NH4＋ + OH
H2O H＋ + OH
結(jié)論：c(NH3·H2O) c(OH ) c(NH4+) c(H+)
>> > >>
模板：溶質(zhì)粒子> 顯性粒子>生成微粒> 隱性粒子
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
1) 弱酸或弱堿溶液：只考慮電離(電離是微弱的)，勿忘水
模板：溶質(zhì)粒子> 顯性粒子>生成微粒> 隱性粒子
練、
(1) CH3COOH溶液：
(2) H2S溶液：
c(CH3COOH) > c(H+) > c(CH3COO ) > c(OH )
c(H2S) > c(H+) > c(HS ) > c(OH )
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
2) 能水解的鹽：先電離，再水解，勿忘水
例1、NH4Cl溶液
先電離：NH4Cl＝NH4＋ + Cl
結(jié)論：c(Cl ) > c(NH4+) >> c(H+) > c(NH3·H2O) > c(OH )
再水解：NH4＋ + H2O NH3·H2O + H＋
勿忘水：H2O H＋ + OH
練1、NaAc溶液
c(Na+) > c(Ac ) >> c(OH ) > c(HAc) > c(H+)
模板：溶質(zhì)粒子> 顯性粒子>生成微粒> 隱性粒子
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
2) 能水解的鹽：先電離，再水解，勿忘水
例2、NaHCO3溶液 (溶液呈堿性)
先電離：NaHCO3 ＝ Na+ + HCO3
再電離：HCO3 H+ + CO32
再水解：HCO3 +H2O H2CO3 + OH
結(jié)論：c(Na+) > c(HCO3 ) >> c(OH ) > c(H+)
酸式鹽模板：溶質(zhì)粒子 > 顯性離子 > 隱性離子
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
2) 能水解的鹽：先電離，再水解，勿忘水
酸式鹽模板：溶質(zhì)粒子 > 顯性離子 > 隱性離子
練2、NaHS溶液 (溶液呈堿性)
c(Na+) > c(HS ) >> c(OH ) > c(H+)
練3、NaHSO3溶液 (溶液呈酸性)
c(Na+) > c(HSO3 ) >> c(H+) > c(OH )
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
解題思路
不同溶液
比較同一離子濃度的大小
看不同溶液中，其他離子對該離子的影響
練、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液中c(NH4+)最大的是( )
A. NH4Cl B. NH4HSO4
C. CH3COONH4 D. NH4Al(SO4)2
B
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
解題思路：綜合考慮電離和水解
例1、等體積等物質(zhì)的量濃度的NH4Cl溶液和氨水混合。
已知：Kb(NH3·H2O)＝1.76×10 5
電離：NH4Cl＝NH4+ + Cl
水解：NH4＋ + H2O NH3·H2O + H＋
電離：NH3·H2O NH4+ + OH
小
大
結(jié)論：c(NH4+)>c(Cl )>c(NH3·H2O)>c(OH )>c(H+)
溶液中離子濃度大小比較
常見題型：單一溶液、不同溶液、混合溶液
解題思路：綜合考慮電離和水解
例2、將0.2 mol/L CH3COOH溶液與0.1 mol/L NaOH溶液等體積混合(混合液呈酸性)
c(CH3COO )>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH )
等體積等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液與CH3COONa溶液混合 (混合后溶液呈酸性)
隨堂練習(xí)
(2020江蘇卷)室溫下，將兩種濃度均為 0.1 mol/L的溶液等體積混合，若溶液混合引起的體積變化可忽略，下列各混合溶液中微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A．NaHCO3-Na2CO3混合溶液(pH＝10.30)：
c(Na+ ) > c(HCO3 ) > c(CO32 ) > c(OH )
B．氨水-NH4Cl混合溶液(pH＝9.25)：
c(NH4+) ＋ c(H+)＝c(NH3·H2O) ＋ c(OH )
C．CH3COOH-CH3COONa混合溶液(pH＝4.76)：
c(Na+) > c(CH3COOH) > c(CH3COO ) > c(H+)
D．H2C2O4-NaHC2O4混合溶液(pH＝1.68，H2C2O4為二元弱酸)：
c(H+) ＋ c(H2C2O4)＝c(Na+) ＋ c(C2O42 ) ＋ c(OH )
A
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
A′






B′
C′
D′
E′
F′
G′
① 0.1mol/L NaOH溶液滴定等濃度HAc的滴定曲線(紅實線)
② 0.1mol/L HCl溶液滴定等濃度NH3·H2O的滴定曲線(藍(lán)虛線)
2.89
根據(jù)起點的pH，可以估算出HAc電離常數(shù)的數(shù)量級：
Ka＝
(c(H＋)·c(Ac )
c(HAc)
10 2.89 ×10 2.89
0.1000
＝
＝10 4.78
(Ka的數(shù)量級為10 5)
起點
半倍點(50%)
中性點(pH=7)
中和點(100%)
二倍點(200%)
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
A′






B′
C′
D′
E′
F′
G′
半倍點
中性點
中和點
二倍點
① 0.1mol/L NaOH溶液滴定等濃度HAc的滴定曲線(紅實線)
② 0.1mol/L HCl溶液滴定等濃度NH3·H2O的滴定曲線(藍(lán)虛線)
問題：半倍點、中性點、中和點、二倍點
1) 比較以上各點水的電離程度的相對大小
2) 寫出以上各點微粒濃度大小
(50%)
(pH=7)
(100%)
(200%)
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
以0.1mol/L NaOH溶液滴定等濃度HAc的滴定曲線為例
1) 比較以上各點水的電離程度的相對大小
A點：
溶質(zhì)為HAc，溶液呈酸性，抑制水的電離。
C點：
溶質(zhì)為等量的HAc和NaAc，溶液呈酸性， HAc的電離程度大于和NaAc的水解程度，抑制水的電離(抑制程度減小)。
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
以0.1mol/L NaOH溶液滴定等濃度HAc的滴定曲線為例
1) 比較以上各點水的電離程度的相對大小
E點：
溶質(zhì)為HAc和NaAc，溶液呈中性，HAc抑制水電離的程度與NaAc促進(jìn)水電離的程度相等。對水的電離無影響。
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
以0.1mol/L NaOH溶液滴定等濃度HAc的滴定曲線為例
1) 比較以上各點水的電離程度的相對大小
F點：
酸與堿恰好完全反應(yīng)，溶質(zhì)為NaAc，促進(jìn)水的電離。
G點：
溶質(zhì)為NaAc和NaOH， NaAc促進(jìn)水的電離，NaOH抑制水的電離。整體來看水的電離受到抑制。
隨堂練習(xí)
練、常溫下，將0.1 mol/L NaOH溶液滴入20 mL 0.1 mol/LCH3COOH溶液的過程中，溶液中由水電離出的c水(H＋)與加入NaOH溶液滴體積的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是( )
已知：Ka(CH3COOH)＝1.75×10 5
A．x＝20，a點的縱坐標(biāo)為1.0×10 13
B．b點和d點所示溶液的pH相等
C．滴定過程中， 逐漸增大
D．e點所示溶液中，
c(Na＋)＝2c(CH3COO )＋2c(CH3COOH)
c(CH3COO )
c(OH )
V(NaOH)/mL
c水(H＋)/mol/L
10
x
40
a
b
c
d
e
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
介紹一種能夠較快判斷離子濃度大小的方法。仍以NaOH滴定等濃度HAc為例，討論滴定分?jǐn)?shù)在0%、50%、100%和200%時的各微粒濃度大小順序。
三步：原始組分列框圖、主要反應(yīng)標(biāo)增減、仔細(xì)分析得結(jié)果
模板：
原始組分↑或↓
顯性的H＋或OH－
生成微粒
＞隱性的H＋或OH－
滴定
百分?jǐn)?shù) 0 50% 100% 150% 200%
2
4
6
8
10
12
7
pH







A
B
C
D
E
F
G
A′






B′
C′
D′
E′
F′
G′
2) 寫出以上各點微粒濃度大小
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
模板：
原始組分↑或↓
顯性的H＋或OH－
生成微粒
＞隱性的H＋或OH－
1) 滴定分?jǐn)?shù)為0%時，即溶液中只有HAc：
HAc↓
Ac
＞OH
H＋
c(HAc)＞c(H＋)＞c(Ac )＞c(OH )
微粒濃度大小順序為：
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
模板：
原始組分↑或↓
顯性的H＋或OH－
生成微粒
＞隱性的H＋或OH－
2) 滴定分?jǐn)?shù)為50%時，即溶液中有1 : 1的HAc和NaAc，此時溶液顯酸性，即以HAc電離為主：
Na＋＝Ac－↑＝HAc↓
Ac－
＞OH－
H＋
c(Ac－)＞c(Na＋)＞c(HAc)＞c(H＋)＞c(OH－)
微粒濃度大小順序為：
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
模板：
原始組分↑或↓
顯性的H＋或OH－
生成微粒
＞隱性的H＋或OH－
3) 滴定分?jǐn)?shù)為100%時，即溶液中只有NaAc：
Na＋＝Ac－↓
HAc
＞ H＋
OH－
c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(HAc)＞c(H＋)
微粒濃度大小順序為：
酸堿中和反應(yīng)過程中的圖像分析
模板：
原始組分↑或↓
顯性的H＋或OH－
生成微粒
＞隱性的H＋或OH－
4) 滴定分?jǐn)?shù)為200%時，即溶液中有1 : 1的NaAc和NaOH，主要平衡為NaAc水解：
Na＋＝Ac－↓ 、Na＋＝OH－
HAc
＞ H＋
OH－
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(Ac－)＞c(HAc)＞c(H＋)
微粒濃度大小順序為：
隨堂練習(xí)
(2020浙江卷)常溫下，用0.1 mol/L 氨水滴定10 mL濃度均為0.1 mol/L的HCl和CH3COOH的混合液，下列說法不正確的是( )
A．在氨水滴定前，HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl )＞c(CH3COO )
B．當(dāng)?shù)稳氚彼?0mL時，
c(NH4+)＋c(NH3·H2O)＝c(CH3COO )＋c(CH3COOH)
C．當(dāng)?shù)稳氚彼?0mL時，
c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH )
D．當(dāng)溶液呈中性時，氨水滴入量大于20mL，c(NH4+)＜c(Cl )
D
隨堂練習(xí)
(2020·國Ⅰ)以酚酞為指示劑，用0.100mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VNaOH的變化關(guān)系如下圖所示。
比如A2 的分布系數(shù)：δ(A2 )＝
c(A2 )
c(H2A)＋c(HA )＋c(A2 )
下列敘述正確的是( )
A. 曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA－)
B. H2A溶液的濃度為0.200 0 mol/L
C. HA－的電離常數(shù)Ka＝1.0×10－2
D. 滴定終點時，溶液中c(Na＋)＜2c(A2－)＋c(HA－)
C
謝謝

展開更多......

收起↑