高中化学选修4离子浓度及三大守恒

水溶液中的离子浓度大小

一．弱电离及弱水解中的离子浓度关系

1. 弱电离原则:

①弱电解质(弱酸、弱碱)的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的；

②注意考虑水的电离的存在；

③多元弱酸的电离是分步的，以第一步电离为主。

例10.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中的离子、分子大小关系如何?

c(CH3COOH)> c(H+)> c(CH3COO-)> c(OH-)

例2在0.1 mol/L 的H2S溶液中的离子、分子大小关系如何?

c(H2S)> c(H+)> c(HS-)> c(S2-)> c(OH-)

2. 弱水解原则:

①弱离子(弱酸根阴离子、弱碱的阳离子)的水解一般是微弱的，弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗都是少量的；

②注意考虑水的电离的存在；

③多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，以第一步水解为主;

④一般来说”谁弱谁水解，谁强显谁性”。

例3 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中的离子、分子大小关系如何?

c(Na+)> c(CH3COO-)> c(OH-)> c(CH3COOH)> c(H+)

例4 在0.1 mol·L-1的Na2S溶液中的离子、分子大小关系如何?

c(Na+)> c(S2-)> c(OH-)> c(H2S)> c（H+)

二．三大守恒

1. 电荷守恒

⑴电荷守恒：电解质溶液总是呈电中性的，即：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷总数与所有的阴离子所带的负电荷总数相等。

⑵写法：

第一步，找出溶液中含有的所有离子；

第二步，把阳离子写在等式的一侧，阴离子写在等式的另一侧，各离子物质的量或浓度的系数等于离子的带电荷数。

例5 写出下列溶液中的电荷守恒

①NH4Cl

c(NH4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)

②NaHCO3溶液

c(Na+) + c(H+) = c(HCO3-) + c(OH-) + 2c(CO32-)

③CH3COOH与CH3COONa的混合溶液

c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)

2. 物料守恒

⑴物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，

但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。

⑵写法：

第一步，找出水解离子的所有存在形式(离子和分子)；

第二步，把未水解离子写在等式的左侧，水解离子的所有存在形式写在等式的另右侧，左侧离子浓度与右侧离子或分子总浓度之比等于原物质中二者组成之比。

例6 写出下列溶液中的物料守恒

①NH4Cl溶液

c(Cl-) ＝c(NH4+) + c(NH3·H2O)

②Na2S溶液

c(Na+) ＝2[c(S2-) + c(HS-) + c(H2S)]

③NaHCO3溶液溶液

c(Na+)＝c(HCO3-) + c(H2CO3) + c(CO32-)

3. 质子守恒

⑴质子守恒：电解质溶液中，分子(或离子)得失质子(H+)的物质的量是相等。

⑵做法：

①先选零水准（大量存在，参与质子转移的物质），一般选取投料组分及水；

②将零水准得质子产物写在等式一边，失质子产物写在等式另一边；

③浓度项前乘上得失质子数。

例7 写出下列溶液中的质子守恒

①NH4Cl溶液

c(H+) ＝c(OH-) + c(NH3·H2O)

②Na2HPO4溶液

c(H+) + c(H2PO4-) + 2c(H3PO4) ＝c(PO43-) + c(OH-)

③Na2S溶液溶液

c(H+) + c(HS-) + 2c(H2S) ＝c(OH-)