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第3講 三大守恒
新人教版 化學 選擇性必修一
第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第三節(jié) 鹽類的水解
模塊一 三大守恒
1.電荷守恒
溶液中陰離子和陽離子所帶的電荷總數(shù)相等。
c ( NH4+ ) + c ( H+ ) == c ( Cl– ) + c ( OH– )
寫法歸納：找離子→分陰陽→乘電荷→列等式
eg1：NH4Cl 溶液中
陽離子： NH4+、H+
陰離子： Cl– 、 OH–
NH4Cl=NH4++Cl-
NH4++H2O NH3·H2O+H+
H2O OH- + H+
一、三大守恒
1.電荷守恒
溶液中陰離子和陽離子所帶的電荷總數(shù)相等。
c ( Na+ ) + c ( H+ ) == c ( CH3COO– ) + c ( OH– )
寫法歸納：找離子→分陰陽→乘電荷→列等式
eg2：CH3COONa溶液中
陽離子：Na+、H+
陰離子： CH3COO– 、 OH–
CH3COONa = CH3COO- + Na+
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
H2O OH- + H+
一、三大守恒
1.電荷守恒
溶液中陰離子和陽離子所帶的電荷總數(shù)相等。
c ( Na+ ) + c ( H+ ) == 2c ( CO32– ) + c ( OH– )+c ( HCO3–)
寫法歸納：找離子→分陰陽→乘電荷→列等式
eg2：Na2CO3溶液中
陽離子： Na+、H+
陰離子：CO32- 、 HCO3– 、 OH–
Na2CO3 = CO32- +2Na+
CO32- +H2O HCO3-+OH-
H2O OH- + H+
HCO3- +H2O H2CO3+OH-
一、三大守恒
2.物料守恒
在電解質(zhì)溶液中，由于某些離子發(fā)生水解或電離，離子的存在形式發(fā)生了變化。就該離子所含的某種元素來說，其質(zhì)量在變化前后是守恒的，即元素質(zhì)量守恒。
（元素or原子守恒）
非氫非氧元素守恒
一、三大守恒
eg1： NH4Cl 溶液中
c (N) : c (Cl) ＝1 : 1
c ( NH4+ ) + c ( NH3·H2O ) = c ( Cl – )
eg2： Na2CO3 溶液中
c (Na) : c (C) ＝2 : 1
c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ]
一、三大守恒
2.物料守恒
（元素or原子守恒）
eg3： NaHCO3 溶液中
c (Na+) : c (C) ＝ 1 : 1
c (Na+)＝c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)
eg4： Na2S溶液中
c (Na+ ) == 2 [ c ( S2–) + c (HS–) + c (H2S) ]
c (Na+) : c (S) ＝2 : 1
一、三大守恒
2.物料守恒
（元素or原子守恒）
3.質(zhì)子守恒
水電離出的c(H+)與c(OH-)始終相等，溶液中的H+或OH-雖與其他離子結(jié)合而以不同形式存在，但其總量相等。
一、三大守恒
CH3COO-
H2O
+H+
CH3COOH
+H+
H3O+
（即H+）
-H+
OH-
c(CH3COOH ) +c(H+) = c(OH-)
eg1： CH3COONa溶液中
eg2： Na2S溶液中
S2-
H2O
+H+
HS-
+H+
H3O+
（即H+）
-H+
OH-
+2H+
H2S
c(HS- ）+c(H+) +2c(H2S) = c(OH-)
一、三大守恒
3.質(zhì)子守恒
eg3： NaHS溶液中
HS-
H2O
+H+
H3O+
-H+
OH-
+H+
H2S
-H+
S2-
c(H+) +c(H2S) -c(S2- ）= c(OH-)
c(H+) +c(H2S) = c(OH-)+c(S2- ）
一、三大守恒
3.質(zhì)子守恒
4.質(zhì)子守恒與電荷守恒、原子守恒的關(guān)系
通過聯(lián)立電荷守恒和原子守恒，消去與得到和給出質(zhì)子無關(guān)的粒子
eg：K2S溶液
c(K+)+c(H+)=c(HS-)+c(OH-)+2c(S2-)
電荷守恒
原子守恒
c(K+) = 2[c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)]
聯(lián)立，消去K+得
c(HS- ) + c(H+) + 2c(H2S) = c(OH-)
一、三大守恒
模塊二 離子濃度大小比較
1.兩個微弱
eg： NH3 · H2O 溶液中
弱電解質(zhì)電離是微弱的
>
>
>
c (NH3 · H2O) c (OH–) c (NH4+) c (H+)
多元弱酸電離是分步，主要取決于第一步
eg：H2S溶液中
>
>
>
>
c (H2S) c (H+) c (HS–) c (S2–) c (OH–)
對于弱酸、弱堿，其電離程度小，產(chǎn)生的離子濃度遠遠小于弱電解質(zhì)分子的濃度。
電離理論
二、離子濃度大小比較
1.兩個微弱
水解理論
eg：KAl(SO4)2 溶液中
eg：Na2CO3 溶液中
c (Cl–) c (NH4+) c (H+) c (NH3·H2O) c (OH–)
>
>
>
>
eg：NH4Cl 溶液中
弱離子由于水解而損耗。
水解是微弱
多元弱酸水解是分步，主要取決于第一步
>
c (K+) c (Al3+)
>
>
c (CO3–) c (HCO3–) c (H2CO3)
單水解程度很小，水解產(chǎn)生的離子或分子濃度遠遠小于弱離子的濃度。
二、離子濃度大小比較
2.多元弱酸酸式鹽溶液
二、離子濃度大小比較
電離為主，顯酸性：NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4溶液
水解為主，顯堿性：NaHCO3、Na2HPO4、NaHS 溶液
eg1： NaHSO3 溶液中
c(Na+) ＞ c(HSO3－)＞c(H+) ＞c(SO32－) ＞c(OH－)＞c(H2SO3)
電離
水解
2.多元弱酸酸式鹽溶液
二、離子濃度大小比較
eg2： NaHCO3 溶液中
c(Na+) ＞ c(HCO3－)＞c(OH－)＞c(H2CO3) ＞c(H+) ＞c(CO32－)
水解
電離
電離為主，顯酸性：NaHSO3、NaH2PO4、NaHC2O4溶液
水解為主，顯堿性：NaHCO3、Na2HPO4、NaHS 溶液
3.混合溶液
二、離子濃度大小比較
弱電解質(zhì)的電離程度大于鹽類的水解程度
eg1：c(CH3COOH):c(CH3COONa)=1:1
c ( Na+ ) + c ( H+ ) == c ( CH3COO– ) + c ( OH– )
呈酸性
2c ( Na+ ) == c ( CH3COO– ) + c ( CH3COOH )
c ( CH3COOH ) + 2c ( H+ ) == c ( CH3COO– ) + 2c ( OH– )
c ( CH3COO– ) > c ( Na+ ) > c ( CH3COOH ) > c ( H+ ) > c ( OH– )
水解產(chǎn)物
電離產(chǎn)物
不變化
顯性
隱性
3.混合溶液
二、離子濃度大小比較
弱電解質(zhì)的電離程度大于鹽類的水解程度
eg2：c(NH3·H2O):c(NH4Cl)=1:1
呈堿性
c ( NH4+ ) > c ( Cl– ) > c ( NH3·H2O ) > c ( OH– ) > c ( H+ )
水解產(chǎn)物
電離產(chǎn)物
不變化
顯性
隱性
c ( NH4+ ) + c ( NH3·H2O ) =2 c ( Cl – )
c ( NH4+ ) + c ( H+ ) == c ( Cl– ) + c ( OH– )
c ( NH4+ ) + 2c ( H+ ) =2 c ( OH – ) + c ( NH3·H2O )
3.混合溶液
二、離子濃度大小比較
eg1：c(HCN):c(NaCN)=1:1
呈堿性
c ( HCN) + c (CN– ) =2 c ( Na+ )
c ( Na+ ) + c ( H+ ) == c ( CN– ) + c ( OH– )
c ( HCN) + 2c ( H+ ) =2 c ( OH – ) + c ( CN– )
鹽類的水解程度大于弱電解質(zhì)的電離程度
c ( HCN ) > c ( Na+ ) > c ( CN–) > c ( OH– ) > c ( H+ )
電離產(chǎn)物
水解產(chǎn)物
不變化
顯性
隱性
課堂檢測
(1)0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中：
c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-)
(2)在Na2SO3溶液中：
c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)。
1.判斷正誤，錯誤的寫出正確的關(guān)系式
c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
×
c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
×
課堂檢測
(3)0.1 mol·L-1 NH4HS溶液中：
c(NH4+)＜c(HS-)+c(H2S)+c(S2-)。
(4)0.2 mol·L-1 NH4HCO3溶液(pH>7)：
c(NH4+)>c(H2CO3)>c(HCO3-)>c(NH3·H2O) 。
1.判斷正誤，錯誤的寫出正確的關(guān)系式
√
×
c(NH4+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
課堂檢測
(5)室溫下，0.1 mol·L-1 NH4Fe(SO4)2溶液中存在：
c(NH4+)+3c(Fe3+)>2c(SO42-)。
1.判斷正誤，錯誤的寫出正確的關(guān)系式
c(NH4+)+3c(Fe3+) < 2c(SO42-)
×
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