高中化学溶液离子水解与电离中三大守恒详解
电离与水解
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:NaHCO3溶液中,c(HCO3)>>c(H2CO3)或c(OH )
理清溶液中的平衡关系并分清主次:
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⑴弱酸的阴离子和弱碱的阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有:c(Na) > c(HCO3)。⑵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H的(或OH)也是微量,但由于水的电离平衡和盐类水解平衡的存在,所以水解后的酸性溶液中c(H)(或碱性溶液中的c(OH))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(OH),水解呈碱性的溶液中c(OH)>c(H);⑷多元弱酸的酸根离子的水解是分步进行的,主要以第一步水解为主。 。 -++-+-+-+-
二、电解质溶液中的守恒关系
1、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A、M、H、OH四种离子的溶液中c(A)+c(H)==c(M)+c(OH),若c(H)>c(OH),则必然有c(A)<c(M)。
例如,在NaHCO3溶液中,有如下关系:
C(Na)+c(H)==c(HCO3)+c(OH)+2c(CO3)
书写电荷守恒式必须①准确的判断溶液中离子的种类;②弄清离子浓度和电荷浓度的关系。++――2―+―+-+-+―++-―