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第三章 水溶液中的離子反應與平衡
第三節 鹽類的水解
第5課時 電解質溶液中粒子濃度的關系
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
任務一 電離理論和水解理論
1. 電離
強電解質——完全電離
弱電解質（弱酸/弱堿）——微弱電離（ 約1%）
弱電解質的電離是微弱的，多元弱酸分步電離，且電離程度依次減小。
2. 鹽類水解是微弱的——（約 0.01%）
弱酸的陰離子或弱堿的陽離子的水解是微弱的，多元弱酸根分步水解，且水解程度依次減小。
問題：Na2CO3(aq)中的電離與水解，存在哪些關系式？
H2O　 OH－＋H＋
電離:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(極弱)
(極弱)
(完全)
任務二 三大守恒
1. 電荷守恒：電解質溶液中陽離子所帶的電荷總數與陰離子所帶的電荷總數相等，即電荷守恒，溶液呈電中性。
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
例：Na2CO3(aq)的電荷守恒：
H2O　 OH－＋H＋
電離:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(極弱)
(極弱)
(完全)
Na2CO3溶液中存在：
電荷守恒：
任務二 三大守恒
2. 物料守恒：在電解質溶液中，由于某些離子發生水解或電離，離子的存在形式發生了變化。就該離子所含的某種元素來說，其質量在變化前后是守恒的。
CO32- +H2O HCO3- + OH-
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
例：Na2CO3(aq)的物料守恒：
H2O　 OH－＋H＋
電離:
水解:
HCO3- +H2O H2CO3 + OH-
(主)
(極弱)
(極弱)
(完全)
含C元素的粒子有：
CO32-、HCO3-、 H2CO3
含Na元素的粒子有：
Na+
物料守恒： c(Na+)=2[c(CO32- ) + c(HCO3-) + c(H2CO3)]
c(Na+) : c(C) ＝2 : 1
任務二 三大守恒
3. 質子守恒：水電離:c(H+)=c(OH-)，電解質溶液中各粒子電離出的H+總數等于粒子接受H+總數。
元素質量守恒： c (Na+ ) = 2 [c (CO32–) + c (HCO3–) + c (H2CO3) ] ②
電荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-) ①
質子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
方法一：可以由電荷守恒與物料守恒聯立推導出來。
例：Na2CO3(aq)的質子守恒：
任務二 三大守恒
3. 質子守恒：水電離:c(H+)=c(OH-)，電解質溶液中各粒子電離出的H+總數等于粒子接受H+總數。
方法二：c(OH–)+失H+產物 = c(H+) +得H+產物(系數：得失H+數目)
例：Na2CO3(aq)的質子守恒：
CO32-
+ 2H+
H2CO3
+ H+
HCO3-
H3O+
+ H+
H2O
OH-
- H+
失質子 基準態物質 得質子
質子守恒：c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
課堂練習
NaHCO3
電荷守恒：c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)
書寫出下列單一電解質溶液中存在的三大守恒。
物料守恒：c (Na+)＝c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)
質子守恒：c(OH–)+c(CO32-)=c(H2CO3)+c(H+)
NH4Cl
物料守恒：c (Cl-)= c (NH4+) + c (NH3·H2O)
質子守恒：c(H+)=c(NH3 H2O)+c(OH–)
電荷守恒：c(NH4+) + c(H+)=c(OH-) + c(Cl-)
選寫：Na3PO4
課堂練習
書寫出下列混合電解質溶液中存在的三大守恒。
Na2CO3 ：NaHCO3=1：1
電荷守恒：
物料守恒：
質子守恒：
c(Na+) + c(H+)=c(OH-) + c(HCO3-)+2c(CO32-)
2c (Na+)＝3[c (HCO3–) + c (CO32–) + c (H2CO3)]
2c(OH–)=2c(H+)+c(HCO3-)+c(CO32-）+3c(H2CO3)
任務三 粒子濃度的大小比較
1.不同溶液中同一粒子濃度比較
在相同濃度的下列溶液中①NH4Cl，②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH4+)由大到小的順序： 。
④>⑤>③>①>②
對于給定的相同物質的量濃度的能夠產生同一種離子的溶液，要先看分子內離子的配比（離子角標），配比越大，濃度越大，再考慮離子水解、電離以及其他離子對水解、電離的影響（抑制、促進、無影響）。
任務三 粒子濃度的大小比較
2.單一酸堿溶液中粒子濃度比較
①一元弱酸溶液，如醋酸溶液中：
c(CH3COOH) > c(H+) > c(CH3COO-) > c(OH-)
CH3COOH CH3COO - + H+ （微弱）
H2O OH- + H+ （極弱）
弱酸電離程度小，離子濃度遠遠小于弱酸分子的濃度。
NH3·H2O OH- + NH4+ （微弱）
H2O OH- + H+ （極弱）
c (NH3 · H2O)> c (OH–)> c (NH4+)> c (H+)
②一元弱堿溶液，如氨水中：
弱堿電離程度小，離子濃度遠遠小于弱堿分子的濃度。
任務三 粒子濃度的大小比較
2.單一酸堿溶液中粒子濃度比較
③多元弱酸溶液，如 H2S溶液中：
c (H2S)> c (H+)>c (HS–)>c (S2–)>c (OH–)
H2S H+ + HS– （微弱）
HS– H+ + S2– （更微弱）
H2O OH– + H+ （極弱）
多元弱酸分步電離，且電離程度依次減小，以第一步電離為主。
練習：H3PO4溶液中，粒子濃度大小關系為：
c (H3PO4)>c (H+)>c (H2PO4–)>c (HPO4 2–)>c (PO43- )> c (OH–)
任務三 粒子濃度的大小比較
3.單一鹽溶液中粒子濃度比較
①強酸強堿的正鹽溶液，如NaCl溶液中：
c(Na+) = c(Cl-) > c(H+) = c(OH-)
②強酸弱堿的鹽溶液，如NH4Cl溶液中：
NH4Cl = Cl– + NH4+ （完全電離）
NH4+ + H2O H+ + NH3·H2O （很微弱）
H2O OH– + H+ （極弱）
c (Cl–) > c (NH4+) > c (H+) > c (NH3·H2O) > c (OH–)
單水解程度很小，水解產生的離子或分子濃度遠遠小于弱離子的濃度。
③練習：強堿一元弱酸的正鹽溶液，如CH3COONa溶液中：
c(Na+) >c(CH3COO-) > c(OH-) > c(CH3COOH) > c(H+)
任務三 粒子濃度的大小比較
3.單一鹽溶液中粒子濃度比較
④強堿多元弱酸的正鹽溶液，如Na2CO3溶液中：
Na2CO3 = 2Na+ + CO32- （完全電離）
c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)> c( H2CO3 ) >c(H+)
H2O H++OH- （極弱）
HCO3- + H2O H2CO3 + OH- （更微弱）
CO32- + H2O HCO3- + OH- （微弱）
b) 分清主次：
HCO3-水解>電離
任務三 粒子濃度的大小比較
3.單一鹽溶液中粒子濃度比較
④強堿多元弱酸的酸式鹽溶液：
a.酸式鹽溶液呈酸性，說明電離程度比水解程度大。
如：NaHSO3溶液呈堿性：c (OH-)____c (H+)
＜
弄清原理:
NaHSO 3 == Na+ + HSO3-
（完全）
電離
（微弱）
HSO3- SO32- + H+
電離
H2O H++OH-
（最微弱）
電離
HSO3- +H2O H2SO3+OH-
（更微弱）
水解
c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H2CO3) > c(H+) > c(CO32-)
電離大于水解
顯酸性：NaHSO3、NaH2PO4溶液
b) 分清主次：
HCO3-水解>電離
任務三 粒子濃度的大小比較
3.單一鹽溶液中粒子濃度比較
④強堿多元弱酸的酸式鹽溶液：
b.酸式鹽溶液呈堿性，說明水解程度比電離程度大。
如：NaHCO3溶液呈堿性：c (OH-)____c (H+)
＞
弄清原理:
NaHCO 3 == Na+ + HCO3-
（完全）
電離
（更微弱）
HCO3- CO32- + H+
電離
H2O H++OH-
（最微弱）
電離
HCO3- +H2O H2CO3+OH-
（微弱）
水解
c(Na+) > c(HCO3-) > c(OH-) > c(H2CO3) > c(H+) > c(CO32-)
水解大于電離
顯堿性：NaHCO3、Na2HPO4、NaHS溶液
如：等濃度CH3COOH和CH3COONa混合溶液，顯酸性。
任務三 粒子濃度的大小比較
4.混合溶液中粒子濃度比較
①兩種物質混合不反應：
先確定混合后溶液的成分，再根據電離、水解程度大小進行分析。
CH3COO－不水解
CH3COOH不電離
假設
c(CH3COO－)＝c(Na＋)＝c(CH3COOH)
CH3COOH要電離：CH3COOH CH3COO－＋H＋
CH3COO-要水解：CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-
顯酸性
顯堿性
該溶液顯酸性
CH3COOH的電離＞CH3COO－的水解
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
如：等濃度NaCN和HCN混合溶液，顯堿性性。
任務三 粒子濃度的大小比較
4.混合溶液中粒子濃度比較
①兩種物質混合不反應：
先確定混合后溶液的成分，再根據電離、水解程度大小進行分析。
CN－不水解
HCN不電離
假設
c(CN－)＝c(Na＋)＝c(HCN)
HCN要電離：HCN CN－＋H＋
CN-要水解：CN-+H2O HCN +OH-
顯酸性
顯堿性
該溶液顯堿性
HCN的電離＜CN的水解
c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
任務三 粒子濃度的大小比較
4.混合溶液中粒子濃度比較
②兩種物質混合后恰好完全反應：
先確定混合后溶液的成分，再根據電離、水解程度大小進行分析。
練習：100 mL 0.1 mol·L-1 醋酸與50 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液混合，在所得溶液中
A.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
B.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH-)
C.c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＝c(OH-)
D.c(Na+)＝c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)
A
相當于CH3COONa溶液
任務三 粒子濃度的大小比較
4.混合溶液中粒子濃度比較
③兩種物質混合后反應，其中一種剩余：
先確定混合后溶液的成分，再根據電離、水解程度大小進行分析。
練習：將0.4 mol/LNH4Cl溶液和0.2 mol/LNaOH溶液等體積混合后，溶液中下列微粒的物質的量關系正確的是
A .c(NH4+)=c(Na+)=c(OH-)＞c(NH3·H2O)
B. c(NH4+)=c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
C. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(OH-)＞c(NH3·H2O)
D. c(NH4+)＞c(Na+)＞c(NH3·H2O) ＞c(OH-)＞c(H+)
D
相當于NaCl、NH3·H2O、NH4Cl（1：1：1）混合溶液

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