教學(xué)過(guò)程溶液中的三大守恒關(guān)系適用學(xué)科高中化學(xué)適用年級(jí)高中三年級(jí)適用區(qū)域課標(biāo)版試用地區(qū)課時(shí)時(shí)長(zhǎng)〔分鐘〕60知識(shí)點(diǎn)3.比擬離子濃度大小的方法及規(guī)律4.影響水解平衡的因素教學(xué)目標(biāo)知識(shí)及技能：掌握溶液中的三個(gè)守恒關(guān)系過(guò)程及方法：培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力情感態(tài)度及價(jià)值觀：體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛及愉悅，增強(qiáng)為人類的文明進(jìn)步學(xué)習(xí)化學(xué)的責(zé)任感和使命感。教學(xué)重點(diǎn)溶液中三個(gè)守恒關(guān)系的書寫、三個(gè)守恒關(guān)系的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)溶液中三個(gè)守恒關(guān)系的書寫、三個(gè)守恒關(guān)系的應(yīng)用一、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)鹽類水解的相關(guān)知識(shí)，了解鹽類水解的實(shí)質(zhì)二、知識(shí)講解考點(diǎn)1：電荷守恒電解質(zhì)溶液中的陰離子的負(fù)電荷總數(shù)等于陽(yáng)離子的正電荷總數(shù)例如，在NaHCO3溶液中，有如下關(guān)系：C(Na＋)+c(H＋)==c(HCO3―)+c(OH―)+2c(CO32―)考點(diǎn)2：物料守恒就電解質(zhì)溶液而言，物料守恒是指電解質(zhì)發(fā)生變化〔反響或電離〕前某元素的原子〔或離子〕的物質(zhì)的量等于電解質(zhì)變化后溶液中所有含該元素的原子〔或離子〕的物質(zhì)的量之和。實(shí)質(zhì)上，物料守恒屬于原子個(gè)數(shù)守恒和質(zhì)量守恒。例如：在Na2S溶液中存在著S2―的水解、HS―的電離和水解、水的電離，粒子間有如下關(guān)系c(S2―)+c(HS―)+c(H2S)==1/2c(Na＋)(Na＋,S2―守恒)C(HS―)+2c(S2―)+c(H)==c(OH―)(H、O原子守恒)例如：在NaHS溶液中存在著HS―的水解和電離及水的電離。HS―＋H2OH2S＋OH―；HS―H＋＋S2―；H2OH＋＋OH―從物料守恒的角度分析，有如下等式：c(HS―)+C(S2―)+c(H2S)==c(Na＋)；從電荷守恒的角度分析，有如下等式：c(HS―)+2(S2―)+c(OH―)==c(Na＋)+c(H＋)；將以上兩式相加，有：c(S2―)+c(OH―)==c(H2S)+c(H＋)得出的式子被稱為質(zhì)子守恒考點(diǎn)3：質(zhì)子守恒無(wú)論溶液中結(jié)合氫離子還是失去氫離子，但氫原子總數(shù)始終為定值，也就是說(shuō)結(jié)合的氫離子的量和失去氫離子的量相等。電荷守恒式及物料守恒式相加減可得質(zhì)子守恒式考點(diǎn)4：幾種常見(jiàn)物質(zhì)的三大守恒Na2CO3中電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)質(zhì)子守恒式c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)NaHCO3中電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)質(zhì)子守恒式c(H2CO3)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)(NH4)2CO3中電荷守恒式c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(H2CO3)+2c(HCO3-)+2c(CO32-)質(zhì)子守恒式c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)NH4HCO3中電荷守恒式c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)質(zhì)子守恒式c(H+)+c(H2CO3)=c(OH-)+c(NH3·H2O)+c(CO32-)CH3COONa電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)質(zhì)子守恒式c(H+)+c(CH3COOH)=c(OH-)NH4Cl中電荷守恒式c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)質(zhì)子守恒式c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)Na2S中電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)物料守恒式c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)質(zhì)子守恒式c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)=c(OH-)Na3PO4中電荷守恒式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)質(zhì)子守恒式c(H+)+c(HPO42-)+2c(H2PO42-)+3c(H3PO4)=c(OH-)等濃度等體積的混合液醋酸和醋酸鈉電荷守恒式c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)物料守恒式2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)質(zhì)子守恒式c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)氯化銨和氨水電荷守恒式c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-)物料守恒式c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-)質(zhì)子守恒式c(NH4+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(NH3·H2O)NaCN和HCN電荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-)物料守恒式2c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)質(zhì)子守恒式c(HCN)+2c(H+)=2c(OH-)+c(CN-)小結(jié)：此類溶液中的質(zhì)子守恒式只能用電荷守恒式及物料守恒式相加減來(lái)獲得三、例題精析【例題1】以下濃度關(guān)系正確的選項(xiàng)是A.氯水中：c(Cl2)＝2[c(ClO－)+c(Cl－)+c(HClO)]B.氯水中：c(Cl－)＞c(H+)＞c(OH－)＞c(ClO－)C.等體積等濃度的氫氧化鈉及醋酸混合：c(Na+)＝c(CH3COO－)D.Na2CO3溶液中：c(Na+)＞c(CO32－)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(H+)【答案】D【解析】根據(jù)氯水中所含粒子的種類可知氯水中也含有氯氣分子A設(shè)置了一個(gè)貌似物料守恒的式子而無(wú)視了氯氣分子的存在，故A錯(cuò)；根據(jù)Cl2+H2OHClO+H++Cl－，HCl完全電離而HClO局部電離，可知正確的順序c(H+)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)，B錯(cuò)；C項(xiàng)等物資的量的強(qiáng)堿及弱酸混合生成強(qiáng)堿弱酸鹽溶液顯堿性c(OH－)＞c(H+)，再根據(jù)溶液中電荷守恒可以判斷c(Na+)＞c(CH3COO－)；【例題2】向體積為0.05mol·L－1CH3COOH溶液中參加體積為Vb的0.05mol·L－1KOH溶液，以下關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是A.Va＞Vb時(shí)：c(CH3COOH)+c(CH3COO－)＞c(K+〕B.Va＝Vb時(shí)：c(CH3COOH)+c(H+)＞c(OH－〕C.Va＜Vb時(shí)：c(CH3COO－)＞c(K+〕＞c(OH－〕>c(H〕D.Va及Vb任意比時(shí)：c(K+〕+c(H+)＝c(OH－〕+c(CH3COO－)【答案】C【解析】假設(shè)Va>Vb，醋酸過(guò)量，根據(jù)物料守恒可知，n(CH3COOH)+n(CH3COO－)＝，n(K+)＝，則A選項(xiàng)正確；假設(shè)Va＝Vb，反響后為CH3COOK溶液，由于的CH3COO－水解而顯堿性，根據(jù)質(zhì)子守恒可知，B選項(xiàng)正確；假設(shè)Va＜Vb，說(shuō)明堿過(guò)量，當(dāng)堿液加的量足夠多，則可以存在c(K+)＞c(CH3COO－)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D選項(xiàng)符合電荷守恒，正確?！纠}3】以下液體均處于25℃，有關(guān)表達(dá)正確的選項(xiàng)是()A、某物質(zhì)的溶液pH<7，則該物質(zhì)一定是酸或強(qiáng)酸弱堿鹽B、pH＝4.5的番茄汁中c(H＋)是pH＝6.5的牛奶中c(H＋)的100倍C、AgCl在同濃度的CaCl2和NaCl溶液中的溶解度一樣D、pH＝5.6的CH3COOH及CH3COONa混合溶液中，c(Na＋)>c(CH3COO－)【答案】B【解析】··L－1，B項(xiàng)正確；一樣濃度的CaCl2溶液中的c(Cl－)是NaCl溶液中c(Cl－)的2倍，因此AgCl在CaCl2溶液中的溶解度是NaCl中的1/2，C項(xiàng)錯(cuò)誤；pH＝5.6的溶液顯酸性，c(H＋)>c(OH－)，根據(jù)電荷守恒可知：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(CH3COO－)，因此c(Na＋)<c(CH3COO－)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。四、課堂運(yùn)用【根底】1.HA為酸性略強(qiáng)于醋酸的一元弱酸，在0.1mol·L－1NaA溶液中，離子濃度關(guān)系正確的選項(xiàng)是()A、c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(OH－)B、c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)C、c(Na＋)＋c(OH－)＝c(A－)＋c(H＋)D、c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)【答案】D【解析】選D。因HA為弱酸，則NaA溶液水解顯堿性，即c(H＋)<c(OH－)，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因鹽的水解程度較小，因此未水解的c(A－)大于水解產(chǎn)生的c(OH－)，因此有c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；NaA溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。2.以下溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的選項(xiàng)是A.室溫下，向0.01mol/LNaHSO4溶液中滴加NaOH溶液至中性：c(Na+)＞c(SO42－)＞c(NH4+)＞c(OH－)＝c(H+)B.0.1mol/LNaHCO3溶液：c(Na+)＞c(OH－)＞c(HCO3－)＞c(H+)C.Na2CO3溶液：c(OH－)－c(H+)＝c(HCO3－)+2c(H2CO3)D.25℃時(shí)，pH＝，濃度均為0.1mol/L的CH3COOH、CH3COONa混合溶液：c(CH3COO－)+c(OH－)＜c(CH3COOH)+c(H+)【答案】AC【解析】B選NaHCO3溶液中，OH－是由HCO3－水解和水的電離所出成的，但是這些都是微弱的。HCO3－的濃度遠(yuǎn)大于OH－濃度，故錯(cuò)；D項(xiàng)，由電荷守恒有：c(CH3COO－)+c(OH－)＝c(H+)+c(Na+)，由物料守恒可得：2c(Na+)＝c(CH3COO－)+c(CH3COOH)，將兩式中的c(Na+)消去，可得c(CH3COO－)+2c(OH－)＝2c(H＋)+c(CH3COOH)。所以c(CH3COO－)+c(OH－)－c(H+)－c(CH3COOH)＝c(H+)－c(OH－)，因?yàn)閜H＝，故c(H+)－c(OH－)＞0，所以D項(xiàng)不等式應(yīng)為“＞〞，故錯(cuò)?！痉€(wěn)固】1.3COOH和CH3COONa混合溶液中，測(cè)得c(CH3COO-)＞c(Na+)，則以下式正確的選項(xiàng)是()A．c(H+)＞c(OH-)B．c(H+)＜c(OH-)C．c(CH3COOH)＞c(CH3COONa)D．c(CH3COOH)+c(CH3【答案】A【解析】?jī)扇芤夯旌虾蟛话l(fā)生反響，混合液中存在以下兩個(gè)平衡式：CH3COOHCH3COO-+H+，CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-。根據(jù)電荷守恒得c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，結(jié)合題給信息c(CH3COO-)＞c(Na+)，即等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH電離程度大于CH3COO-的水解程度，故溶液呈酸性，即c(H+)＞c(OH-)。故應(yīng)選A。2.在10mL0.1mol/LNaOH溶液中參加同體積、同濃度的CH3COOH溶液，反響后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔〕A．c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(OH－)B．c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH－)＞c(H+)C．c(Na+)＝c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)D．c(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO-)＋c(OH－)【答案】A【解析】由于混合的NaOH及CH3COOH的物質(zhì)的量都為1×10-3mol，兩者恰好完全中和生成CH3COONa，但CH3COONa是強(qiáng)堿弱酸鹽，要水解，這種情況實(shí)際上等于單一溶質(zhì)。CH3COO-要發(fā)生水解：CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-，故有c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH－)＞c(H+)，根據(jù)物料守恒知C正確，根據(jù)電荷守恒知D正確。故此題應(yīng)選A?！景胃摺?.mol/LNH4mol/LNaOH溶液等體積混合后溶液中以下微粒的物質(zhì)的量濃度的關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔〕A.c(NH4+)=c(Na+)=c(OH－)>c(NH3·H2O)B.c(NH4+))=c(Na+)>c(NH3·H2O)>c(OH－)C.c(NH4+))>c(Na+)>c(OH－)>c(NH3·H2O)D.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3·H2O)>c(OH－)【答案】D【解析】此類型題目，假設(shè)發(fā)生化學(xué)反響，優(yōu)先考慮化學(xué)反響，通過(guò)化學(xué)反響各種離子濃度能比擬出來(lái)，則不必考慮水解和電離，因?yàn)槿蹼娊赓|(zhì)電離或鹽的水解程度都很小，對(duì)離子濃度，影響不大。假設(shè)通過(guò)化學(xué)反響各種離子濃度大小比擬不出來(lái)則再考慮水解和弱電解質(zhì)電離。此題中NH4Cl和NaOH發(fā)生反響：NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3·H2O生成NH3·H2O，同時(shí)NH4+有剩余假設(shè)不考慮NH3·H2O電離和NH4+水解，有c(NH3·H2O)=c(NH4+)=c(Na+mol/L，此時(shí)考慮電離和水解：①NH3·H2O=NH4++OH－，②NH4++H2O=NH3·H2O+H+。①發(fā)生使溶液c(NH4+)增大，②反響使溶液c(NH4+)減小，溶液c(NH4+)是增大還是減小，取決于兩個(gè)反響哪一個(gè)為主要，根據(jù)經(jīng)歷規(guī)則可知，鹽的水解和弱電解質(zhì)的電離，以電離為主，因此c(NH4+)增大，大于c(Na+mol/L，同樣分析c(NH3·H2O)應(yīng)減少，小于c(Na+)，溶液中c(OH－)來(lái)自NH3·H2O電離，電離很微弱，c(OH－)濃度很小，故微粒濃度順序?yàn)閏(NH4+)>c(Na+)>c(NH3·H2O)>c(OH－)，選擇D。2.mol/LNa2CO3溶液中，各種微粒之間存在以下關(guān)系，其中不正確的選項(xiàng)是〔〕A.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32－)+c(HCO3－)+c(OH－)B.c(Na+)={c(CO32－)+c(HCO3－)+c(H2CO3)}C.c(OH－)=c(H+)+c(HCO3－)+2c(H2CO3)D.c(Na+)>c(HCO3－)>c(OH－)>c(H+)【答案】D【解析】Na2CO3溶液存在如下微粒：Na+、H+；CO32－、HCO3－、OH－；H2CO3、H2O，從不同角度觀察各種微粒之間定存在相互關(guān)系。Na2CO3溶液保持電中性，正電荷所帶正電量等于負(fù)電荷所帶負(fù)電量，存在關(guān)系c(Na+)+c(H+)=2c(CO32－)+c(HCO3－)+c(OH－)；Na2CO3溶液Na+的物質(zhì)的量為碳原子物質(zhì)的量的2倍，但碳原子有三種存在形式；CO32－，HCO3－、H2CO3，故存在關(guān)系c(Na+)=2{c(CO32－)+c(HCO3－)+c(H2CO3)}；在Na2CO3溶液中OH－都來(lái)自水的電離，水電離出c(H+)=c(OH－)，H+在溶液中有三種存在方式；H+，HCO3－、H2CO3，故存在關(guān)系：c(OH－)=c(H+)+c(HCO3－)+2c(H2CO3)；CO32－離子水解：CO32－+H2O=H2CO3－+OH－，HCO3－+H2O=H2CO3+OH－可知c(HCO3－)<c(OH－)。課程小結(jié)1、本節(jié)內(nèi)容從生活出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜建立學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣。讓學(xué)生愛(ài)學(xué)習(xí)，想學(xué)習(xí)。2．通過(guò)練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)各概念應(yīng)用時(shí)的考前須知；通過(guò)視頻實(shí)驗(yàn)來(lái)仔細(xì)觀察，歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的考前須知及誤差分析，培養(yǎng)學(xué)生慎重、認(rèn)真的習(xí)慣。3．本講內(nèi)容重在應(yīng)用，多引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)展一定量的練習(xí)，以熟悉并掌握相關(guān)應(yīng)用。課后作業(yè)【根底】1.把50mL2mol/LNaOH溶液，100mL1mol/LH2SO4及170mL1%的氨水溶液〔密度為1g/mL〕混合后所得溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椋骸病矨.c(SO42－)>c(Na+)>c(NH4+)>c(OH－)>c(H+)B.c(Na+)>c(NH4+)>c(SO42－)>c(H+)>c(OH－)C.c(SO42－)=c(Na+)>C(H+)>c(NH4+)>c(OH－)D.c(SO42－)=c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH－)【答案】D【解析】此題思考過(guò)程中可以分成兩個(gè)階段。mL×2moln(H2SO4L×1mol，n(NH3)有。molNa2SO4mol(NH4)2SO4。第二階段為鹽類的水解階段：在該混合液中、對(duì)應(yīng)的堿和酸均為強(qiáng)酸強(qiáng)堿不發(fā)生水解，NH及水反響NH4++H2O=NH3·H2O+H+使?jié)舛认陆低瑫r(shí)又消耗了水所電離出的OH－，從而使溶液中的c(H+)>c(OH－)，但應(yīng)注意的是水解是微弱的，所以溶液中的c(NH4+)>c(H+)。2.室溫時(shí)以下混合溶液的pH一定小于7的是()A．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氨水等體積混合B．pH＝3的鹽酸和pH＝11的氫氧化鋇等體積混合C．pH＝3的醋酸和pH＝11的氫氧化鋇等體積混合D．pH＝3的硫酸和pH＝11的氨水等體積混合【答案】C【解析】A項(xiàng)氨水過(guò)量，pH＞7；B項(xiàng)pH＝7；C項(xiàng)CH3COOH過(guò)量，pH＜7；D項(xiàng)氨水過(guò)量，pH＞7.【穩(wěn)固】1.25℃時(shí)，將稀氨水逐滴參加到稀硫酸中，當(dāng)溶液的pH＝7時(shí)，以下關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔〕A．c(NH4+)＝c(SO42－)B．c(NH4+)＞c(SO42－)C．c(NH4+)＜c(SO42－)D．c(OH－)＋c(SO42－)＝c(H+)＋c(NH4+)【答案】B【解析】根據(jù)氨水和硫酸反響后溶液電荷守恒c(H+)＋c(NH4＋)=c(OH－)＋2c(SO42－)及溶液的pH＝7〔即c(H+)=c(OH－)〕知，c(NH4+)=2c(SO42－)，故c(NH4+)＞c(SO42－)。故應(yīng)選B。2.常溫下將稀NaOH溶液和稀CH3COOH溶液混合，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是〔〕A．pH＞7，且c(OH-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(CH3COO-)B．pH＞7，且c(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO-)＋c(OH-)C．PH＜7，且c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)D．pH＝7，且c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＝c(OH-)【答案】A、D【解析】因二者混合時(shí)發(fā)生中和反響生成CH3COONa，則二者可能恰好反響，可能堿過(guò)量，可能酸過(guò)量，但無(wú)論何種情況，混合液中必存在c(Na+)＋c(H+)＝c(CH3COO-)＋c(OH-)，顯然B說(shuō)法正確。假設(shè)pH＞7，則二者可能恰好反響或堿過(guò)量，不管哪種情況A都不可能正確。假設(shè)pH＜7，說(shuō)明酸過(guò)量，且CH3COOH的電離程度大于CH3COO-的水解程度，則有c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)〔酸過(guò)量不多〕或c(CH3COO-)＞c(H+)＞c(Na+)＞c(OH-)〔酸過(guò)量較多〕，C結(jié)果可能出現(xiàn)。假設(shè)pH=7，c(H+)＝c(OH-)，根據(jù)電荷守恒知，c(CH3COO-)=c(Na+)，D說(shuō)法不正確。故此題應(yīng)選A、D?！景胃摺?.用物質(zhì)的量都是0.1mo