高中化学讲座：高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒详解

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1、守恒思想在电解质溶液中的应用电解质溶液中有关离子浓度的判断是近年高考的重要题型之一。解此类型题的关键是掌握“两平衡、两原理”，即弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡和电解质溶液中的电荷守恒、物料守恒原理。首先，我们先来研究一下解决这类问题的理论基础。一、电离平衡理论和水解平衡理论1.电离理论：⑴弱电解质的电离是微弱的，电离消耗的电解质及产生的微粒都是少量的，同时注意考虑水的电离的存在;⑵多元弱酸的电离是分步的，主要以第一步电离为主;2.水解理论：从盐类的水解的特征分析：水解程度是微弱的(一般不超过2%。)。例如：Naim溶液中，

2、c(HC03~)>>c(H2C03)或c(OH_)理清溶液中的平衡关系并分清主次：学_注淋J酸或碱溶液考虑申.离卑淪仮］盐溶液__考虑水解电解质溶液,•不反应一一同时丐虑电离和水解浴亠速液『生成潑或碱考虑电离屁口佝很］反应(不过里(生成盐__考虑水解过量一一根据过量程度考虑电离或水解⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗；如NaHCO；5溶液中有：c(Na+)>c(HC0；)o⑵弱酸的阴离子和弱碱的阳离子的水解是微量的(双水解除外)，因此水解生成的弱电解质及产生『的(或01「)也是微量，但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存

3、在，所以水解后的酸性溶液中c(H+)(或碱性溶液中的c(0H))总是大于水解产生的弱电解质的浓度；⑶一般来说“谁弱谁水解，谁强显谁性”，如水解呈酸性的溶液中C(H')>C(OID,水解呈碱性的溶液中c(OH「)>c(l「)；⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的，主耍以第一步水解为主。二、电解质溶液中的守恒关系K电荷守恒：电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数，电荷守恒的重要应用是依据电荷守恒列出等式，比较或计算离子的物质的量或物质的量浓度。如(1)在只含有AMH+、OH一四种离子的溶液中c(A+)+c(

4、H+)==c(M_)+c(OH_),若c(H十)>c(OH"),则必然有c(A+)物料守恒：就电解质溶液而言，物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离)前某元素的原子(或离子)的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子(或离子)的物质的量之和。实质上，物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒。在NazS溶液屮存在着

5、S*的水解、W的电离和水解、水的电离，粒子间有如下关系c(S2-)+c(HS_)+c(H2S)=1/2c(Na+)(Na+,S2_守恒)C(HS_)+2c(S2_)+c(H*)=c(OH-)(H、0原子守恒)在NaHS溶液屮存在着HS的水解和电离及水的电离。HS"+H2O^^H2S+OH_HSHiOl^F+OH从物料守恒的角度分析,有如下等式：c(HS-)+C(S2-)+c(H2S)=c(Na+)；从电荷守恒的角度分析,有如下等式：c(HS—)+2(S_)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)；将以上两式相减,有：c(S2

6、_)+c(OH")=c(H2S)+c(H+)得11!的式子被称为质子守恒1.质子守恒：无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子，但氢原子总数始终为定值，也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。常用是的方法：质子守恒二电荷守恒-物料守恒现将此类题的解题方法作如下总结。二、典型题一一溶质单一型K弱酸溶液中离子浓度的大小判断解此类题的关键是紧抓弱酸的电离平衡［点击试题］O.lmol/L的H2S溶液中所存在离子的浓度由大到小的排列顺序是解析：在es溶液中有下列平衡：H2Sl^h++hs—；hs—l^h++s?—。已知多元弱酸的电离以

7、第一步为主，第二步电离较第一步弱得多，但两步电离都产生h+,因此答案应为：c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)弱酸溶液中离子浓度大小的一般关系是：C(显性离子)>C(一级电离离子)>C(二级电离离子)>C(水电离出的另一离子)同样的思考方式诃以解决弱碱溶液的问题2、弱碱溶液［点击试题］室温下，O・lmol/L的氨水溶液中，下列关系式中不正确的是A.c(OH「)>c(HjB.c(NH3・H20)+c(NH?)=0.lmol/LA.c(NH4f)>c(NH3・H20)>c(OH)>c(H+)B.c(OH)=c(N

8、HJ)+c(H+)下而我们以弱酸强碱盐为例，来介绍一下能发生水解的盐溶液屮离子浓度大小比较的解题方法3、能发生水解的盐溶液中离子浓度大小比较-一弱酸强碱型解此类题型的关键是抓住盐溶液屮水解的离子在CHsCOONa溶液中各离子的浓度由大到小排列顺序正确的是()A、c(Na+)>c(CHsCO