高三化學(xué)教案：《溶液中離子濃度的比》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　【專題目標(biāo)】

　　1、理解電解質(zhì)的電離平衡概念以及電離度的概念。

　　2、理解水的電離、鹽類水解的原理。了解鹽溶液的酸堿性。

　　3、認(rèn)識(shí)以下幾種常見題型：

　　單一溶液中離子濃度的大小比較

　　混合溶液中離子濃度的大小比較

　　同濃度不同種溶液中同種離子濃度的大小比較

　　【知識(shí)要點(diǎn)】

　　1、電解質(zhì)的電離

　　電解質(zhì)溶解于水或受熱熔化時(shí)，離解成能自由移動(dòng)的離子的過程叫做電離。

　　強(qiáng)電解質(zhì)如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全電離的，在溶液中不存在電解質(zhì)分子。弱電解質(zhì)在水溶液中是少部分發(fā)生電離的。25℃0.1mol/L的如CH3COOH溶液中，CH3COOH的電離度只有1.32%，溶液中存在較大量的H2O和CH3COOH分子，少量的H+、CH3COO-和極少量的OH-離子。多元弱酸如H2CO3還要考慮分步電離：

　　H2CO3 H++HCO3-;HCO3- H++CO32-。

　　2、水的電離

　　水是一種極弱的電解質(zhì)，它能微弱地電離，生成H3O+和OH-，H2O H++OH-。在25℃(常溫)時(shí)，純水中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L。

　　在一定溫度下，[H+]與[OH-]的乘積是一個(gè)常數(shù)：水的離子積Kw=[H+]?[OH-]，在25℃時(shí)，Kw=1×10-14。

　　在純水中加入酸或堿，抑制了水的電離，使水的電離度變小，水電離出的[H+]水和[OH-]水均小于10-7mol/L。在純水中加入弱酸強(qiáng)堿鹽、弱堿強(qiáng)酸鹽，促進(jìn)了水的電離，使水的電離度變大，水電離出的[H+]水或[OH-]均大于10-7mol/L。

　　3、鹽類水解

　　在溶液中鹽的離子跟水所電離出的H+或OH-生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)，叫做鹽類的水解。

　　強(qiáng)酸弱堿鹽如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性;強(qiáng)堿弱酸鹽如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈堿性。多元弱酸鹽還要考慮分步水解，如CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-。

　　4、電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系

　　電荷守恒：電解質(zhì)溶液中所有陽離子所帶有的正電荷數(shù)與所有的陰離子所帶的負(fù)電荷數(shù)相等。如NaHCO3溶液中：n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出：[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]

　　物料守恒：電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會(huì)發(fā)生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會(huì)改變的。如NaHCO3溶液中n(Na+)：n(c)=1：1，推出：c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)

　　質(zhì)子守恒：電解質(zhì)溶液中分子或離子得到或失去質(zhì)子(H+)的物質(zhì)的量應(yīng)相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3為得到質(zhì)子后的產(chǎn)物;NH3、OH-、CO32-為失去質(zhì)子后的產(chǎn)物，故有以下關(guān)系：c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。

　　【經(jīng)典題型】

　　題型一：單一溶液中離子濃度的大小比較

　　【例1】在氯化銨溶液中，下列關(guān)系式正確的是

　　A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>CC(OH-)

　　C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-) D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)

　　【點(diǎn)撥】NH4Cl是可溶性的鹽，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，在溶液中完全電離NH4Cl=NH4++Cl-。因?yàn)镹H4Cl是強(qiáng)酸弱堿所生成的鹽，在水中要發(fā)生水解;NH4++H2O NH3?H2O+H+，所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性，所以C(H+)>C(OH-)。又由于水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，相對(duì)于中和來說是次要的，綜合起來，不難得出：C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案為A。

　　【例2】在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中，下列關(guān)系正確的是

　　A.C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)

　　B.C(NH4+)>C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(H+)

　　C.C(NH3?H2O)>C(NH4+)=C(OH-)>C(H+)

　　D.C(NH3?H2O)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)

　　【點(diǎn)撥】NH3?H2O是一元弱酸，屬于弱電解質(zhì)，在水溶液中少部分發(fā)生電離(NH3?H2O NH4++OH-)，所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因?yàn)镃(OH-)=C(H+)+C(NH4+)，所以C(OH-)>C(NH4+)。綜合起來，C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案為A。

　　【規(guī)律總結(jié)】

　　1、必須有正確的思路：

　　2、掌握解此類題的三個(gè)思維基點(diǎn)：電離、水解和守恒

　　3、分清他們的主要地位和次要地位

　　【鞏固】

　　1、Na2S溶液中各離子濃度由小到大的順序是 。;

　　2、將0.4mol/L鹽酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等體積混合，所得溶液中離子濃度由小到大的順序是 。

　　題型二：混合溶液中離子濃度的大小比較

　　【例3】把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等體積混合，則混合溶液中微粒濃度關(guān)系正確的是( )

　　A.C(CH3COO-)>C(Na+) B.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)

　　C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH) D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L

　　【點(diǎn)撥】 此題實(shí)質(zhì)上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由電荷守恒關(guān)系可得： c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (1)

　　由物料守恒關(guān)系可得： c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)×2=0.01mol/L (2)

　　由(2)可知D正確。

　　將(1)×2+(2)可得：

　　2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)(3)C選項(xiàng)錯(cuò)誤。

　　【例4】用物質(zhì)的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)>C(Na+)，對(duì)該混合溶液的下列判斷正確的是( )

　　A.C(H+)>C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L

　　C.C(CH3COOH)>C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L

　　【點(diǎn)撥】 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的電離和CH3COONa的水解因素同時(shí)存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+)，根據(jù)電荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+)，可得出C(OH-)

　　【鞏固】

　　1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在著微粒濃度的關(guān)系式，正確的是

　　A.C(Na+)>C(HSO3-)> C(SO32-)> C(H+)>C(OH—)

　　B.C(Na+)+C(H+)= C(HSO3-)+ C(SO32-)+C(OH—)

　　C.C(Na+)+C(H+)=C(HSO3—)+2C(SO32-)+ C(OH—)

　　D.C(Na+)= C(HSO3—)+C(SO32-)+ C(H2SO3)

　　2、現(xiàn)有NH4Cl和氨水組成的混合溶液C(填“>”、“<”或“=”)

　�、偃羧芤旱膒H=7，則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);

　　②若溶液的pH>7，則該溶液中C(NH4+) C(Cl-);

　　③若C(NH4+)< C(Cl-)，則溶液的pH 7。

　　題型三：同濃度不同種溶液中同種離子濃度的大小比較

　　【例5】同濃度的下列溶液中NH4+的濃度的由大到小順序?yàn)?br />
　�、貼H4HSO4 ②(NH4)2SO4 ③(NH4)2Fe(SO4) ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3

　　【點(diǎn)撥】先考慮鹽直接電離出的NH4+的濃度的大小，②③⑤中的NH4+的濃度大于①④中的

　　NH4+的濃度。再考慮影響NH4+的濃度的大小因素，是受到促進(jìn)還是受到抑制。③中NH4+和Fe2+都水解產(chǎn)生H+，NH4+的水解受到了抑制，⑤中CO32-的水解促進(jìn)了NH4+的水解，②中NH4+的水解未受到影響，固N(yùn)H4+的濃度③>②>⑤。 ①中HSO4-電離出的H+抑制了NH4+的水解，④中HCO3-的水解促進(jìn)了NH4+的水解，固N(yùn)H4+的濃度①>④。所以NH4+的濃度的由大到小順序?yàn)棰?gt;②>⑤>①>④

　　【鞏固】

　　1、物質(zhì)的量濃度相同的下列溶液：①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3

　�、軳H4HCO3，按C(CO32—)由小到大排列順序正確的是 ( )

　　A.⑤④③②① B.③⑤②④① C.③②⑤④① D.③⑤④②①

　　2、某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液，按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離：

　　H2A H++HA-;HA- H++A2-　　已知一級(jí)電離遠(yuǎn)大于二級(jí)電離,設(shè)有下列四種溶液：

　　A.0.01mol.L-1的H2A溶液 B.0.01mol.L-1的NaHA溶液( C(OH-)>C(H+) )

　　C.0.02mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液

　　D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液

　　據(jù)此，填寫下列空白(填代號(hào))

　　A溶液中各離子濃度大小為

　　B溶液中各離子濃度大小為

　　B溶液中可能存在的等式關(guān)為有

　　D溶液中各離子濃度大小為

　　D溶液中可能存在的等式關(guān)為有

　　(2) C(H+)最大的是______________________，最小的是______________________。

　　(3)C(H2A)最大的是______________________，最小的是______________________。

　　(4)C(A2-)最大的是______________________， 最小的是______________________。

　　課堂練習(xí)：

　　1、在0.1 mol?l-1的NH3?H2O溶液中，下列關(guān)系正確的是( )

　　A.c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)

　　B.c(NH4+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)

　　C.c(NH3?H2O)>c(NH4+)=c(OH-)>c(H+)

　　D.c(NH3?H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

　　2、在0.1 mol?L-1的NaHCO3溶液中，下列關(guān)系式正確的是( )

　　A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)

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

　　C.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)

　　D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)

　　3、實(shí)驗(yàn)測(cè)得常溫下0.1mol?l-1某一元酸c(HA)溶液的pH值等于1，0.1mol?l-1某一元堿c(BOH)溶液里c(H+)/c(OH-)=10-12。將此兩種溶液等體積混合后，所得溶液呈的各離子的濃度由大到小排列的順序是( )

　　A.c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

　　B.c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-)

　　C.c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)

　　D.c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)

　　4、將0.2mol?l-1的NH4NO3溶液與0.1mol?l-1的NaOH溶液等體積混合，下列有關(guān)混合溶液中微粒的濃度關(guān)系正確的( )

　　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(NH3?H2O) >c(OH-)

　　D.c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-)

　　5、在H2SO3溶液中由H2SO3產(chǎn)生的各種離子濃度大小的關(guān)系為____________________

　　6、(1)、將等體積等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和氨水混合后，呈_____性，溶液中c(NH4+)與c(Cl-)的大小關(guān)系是___________________;

　　(2)、將PH=3的鹽酸和PH=11的氨水等體積混合后溶液呈_____性，溶液中c(NH4+)與c(Cl-)的大小關(guān)系是___________________;

　　(3)、將物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸與氨水混合后，溶液中c(NH4+)與c(Cl-)濃度相等，則混合溶液呈_____性，鹽酸與氨水體積大小關(guān)系是_________________;

　　(4)、將m mol? L-1的鹽酸和n mol?L-1氨水等體積混合后，溶液的PH=7，m與n的大小關(guān)系是_______，則鹽酸中c(H+)與氨水中c(OH-)的大小關(guān)系是_______;

　　課后習(xí)題

　　1. 等體積等濃度的MOH強(qiáng)堿溶液和HA弱酸溶液混和后，混和液中有關(guān)微粒的濃度應(yīng)滿足的關(guān)系是 ( )

　　A. c(M+)> c(OH-)> c(A-)> c(H+)

　　B.c( M+)> c(A-)> c(H+)> c(OH-)

　　C. c(M+)> c(A-)> c(OH-)> c(H+)

　　D.c( M+)> c(OH-)= c(H+) + c(HA)

　　2. 將100毫升0.2摩/升的BaCl2溶液加入到100毫升0.1摩/升的H2SO4溶液中，則溶液中存在的離子濃度關(guān)系是( )

　　A.c(H+)>c(Cl-)>c(Ba2+)>c(SO42-)

　　B.c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)

　　C.c(H+)> c(SO42-)> c(Ba2+)> c(Cl-)

　　D.c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)

　　3、.用2mol?l-1的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性，此時(shí)溶液中各離子濃度關(guān)系正確的是( )

　　A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) B.c(CN-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)C. c(Na+)+c(CN-)=2mol?l-1　　 　D.c(Na+)+c(OH-)= c(CN-)+c(H+)

　　4、 0.1mol?l-1KHSO4和0.1mol?l-1Na2S溶液等體積混合后，溶液能使pH試紙變藍(lán)，則離子濃度關(guān)系正確的是 ( )

　　A. c(SO42-) > c(HS-) > c(OH-) > c(H+)

　　B. c(Na+) > c(K+) > c(H+) > c(OH-)

　　C. c(Na+)=c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)+c(SO42-)

　　D. c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)

　　5、將0.2mol?l-1CH3COOK與0.1 mol?l-1鹽酸等體積混合后，溶液中下列微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )

　　A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c( CH3COOH)

　　B.c(CH3COO-)=c(Cl-) >c( CH3COOH) >c(H+)

　　C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c( CH3COOH)

　　D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c( CH3COOH) >c(H+)

　　6、將7.8g鐵粉加入200mL2mol?l-1的HNO3溶液中，使之充分反應(yīng)放出NO氣體，所得溶液中主要離子濃度的大小關(guān)系是　()

　　A.c(NO3-)>c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(H+)

　　B.c(NO3-)>c(Fe3+)>c(Fe2+)>c(H+)

　　C.c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(NO3-)>c(H+)

　　D.c(Fe2+)>c(NO3-)>c(Fe3+)>c(H+)

　　7、0.1mol?l-1的NaOH溶液0.2L，通入448mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2S氣體，所得溶液離子濃度大小關(guān)系正確的是( )

　　A.c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)>c(S2-)>c(H+)

　　B.c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+ c(OH-)

　　C.c(Na+) =c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)

　　D.c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2S)

　　8、設(shè)氨水的pH=x，某鹽酸的pH=y，已知x+y=14，且x>11。將上述兩溶液分別取等體積充分混合后，所得溶液中各離子濃度由大到小的順序是( )

　　A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)　　 B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)　　 D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)

　　9、在常溫下10mL pH=10的KOH溶液中，加人pH=4的一元酸HA溶液至pH剛好等于7(假設(shè)反應(yīng)前后體積不變)，則對(duì)反應(yīng)后溶液的敘述正確的是 ( )

　　A.c(A-)=c(K+) B.c(H+)=c(OH-)

　　C.V總≥20mL D.V總≤20mL

　　10、室溫下，向20 mL0.1mol?l-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1mol?l-1的NaOH溶液，直至氫氧化鈉溶液稍過量。在此過程中，溶液中各離子濃度關(guān)系不可能是( )

　　A. c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)

　　B c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+)

　　C.c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+)

　　D.c(Na+)>c(OH—)>c(H+)>c(CH3COO—

　　填空題：

　　11、相同溫度下，相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液，它們的pH從大到小排列的正確順序是 。

　　(1)NH4Cl (2)NaCl (3)CH3COONa (4)Na2CO3 (5)NaOH (6)NaHCO3 (7)Na2SiO3 (8)HCl (9)Ba(OH)2 (10)CH3COOH (11)H2SO4 (12)NaAlO2 (13)NH3?H2O

　　12、已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四種離子，某同學(xué)推測(cè)其離子濃度大小順序有如下四種關(guān)系：

　�、�.c(Cl—)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)

　�、�.c(Cl—)>c(NH4+)>c(OH—)>c(H+)

　　③.c(NH4+)>c(Cl—)>c(OH—)>c(H+)

　�、�.c(Cl—)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH—)

　　填寫下列空白。

　　⑴若溶液中只溶解了一種溶質(zhì)，則該溶質(zhì)是_____________，上述四種離子濃度的大小順序?yàn)開_____________(填序號(hào))。

　　⑵若上述關(guān)系中③是正確的，則溶液中的溶質(zhì)為____________________________;若上述關(guān)系中④是正確的，則溶液中的溶質(zhì)為_____________________________

　�、侨粼撊芤菏怯审w積相等的稀鹽酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，則混合前c(HCl)_________c(NH3?H2O)c(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)，混合前酸中c(H+)和堿中c(OH—)的關(guān)系c(H+)________c(OH—)。

　　13、某二元弱酸(簡寫為H2A)溶液，按下式發(fā)生一級(jí)和二級(jí)電離：

　　H2A H++HA-　　HA- H++A2-

　　已知相同濃度時(shí)的電離程度H2A> HA-,設(shè)有下列四種溶液：

　　A.0.01mol.L-1的H2A溶液

　　B.0.01mol.L-1的NaHA溶液

　　C.0.01mol.L-1的HCl與0.04mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液

　　D.0.02mol.L-1的NaOH與0.02 mol.L-1的NaHA溶液等體積混合液

　　據(jù)此，填寫下列空白(填代號(hào))

　　(1)c(H+) 最大的是______________________，最小的是______________________。

　　(2) c(H2A )最大的是______________________，最小的是______________________。

　　(3) c(A2- )最大的是______________________， 最小的是______________________

　　高三化學(xué)教案：溶液中離子濃度的比參考答案：

　　課堂練習(xí)

　　1 A 2 BD 3 C 4 C D 5 c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)

　　6(1)中 c(Cl—)>c(NH4+) (2) 堿 c(NH4+)>c(Cl-)(3)中V(HCl)c(OH—)

　　課后習(xí)題

　　1 CD 2 D 3 B 4 AC 5 D 6 A 7 D 8C 9 AD 10 D

　　11、(9)(5)(13)(12)(7)(4)(6)(3)(2)(1)(10)(8)(11) 12、(1) NH4Cl① (2)NH3?H2O NH4Cl (3)NH4Cl HCl (4)<>

　　13 (1)A，D(2)C，D (3)D，A