碳酸钠水解电离方程（碳酸钠水解常数与电离常数）

学习目标

1.掌握溶液中的守恒关系，能够判断溶液中各离子溶度的大小关系。

知识导学

一、溶液中的守恒关系

1．电荷守恒电解质溶液中阳离子所带的电荷总数与阴离子所带的电荷总数相等。即电荷守恒，溶液呈电中性。

(1)解题方法

①分析溶液中所有的阴、阳离子。 ②阴、阳离子浓度乘以自身所带的电荷数建立等式。

(2)举例

碳酸钠水解电离方程,碳酸钠水解常数与电离常数(1)

2．物料守恒

在电解质溶液中，由于某些离子发生水解或电离，离子的存在形式发生了变化，就该离子所含的某种元素来说，其质量在反应前后是守恒的，即物料守恒。

(1)解题方法

①分析溶质中的特定元素的原子或原子团间的定量关系(特定元素除 H、O 元素外)。 ②找出特征元素在水溶液中的所有存在形式。

(2)举例

碳酸钠水解电离方程,碳酸钠水解常数与电离常数(2)

3．质子守恒方法一：可以由电荷守恒与物料质量守恒推导出来。如 Na2CO3 中将电荷守恒和慰劳守恒中的金属阳离子消去得 c(OH － )＝c(H ＋ )＋c(HCO － 3 ) ＋2c(H2CO3)。

方法二：质子守恒是依据水的电离平衡：H2O H ＋＋OH －，水电离产生的 H ＋和 OH －的物质的量总是相等的，无论在溶液中由水电离出的 H ＋和 OH －以什么形式存在。

如：Na2CO3溶液中

碳酸钠水解电离方程,碳酸钠水解常数与电离常数(3)

即 c(OH － )＝2c(H2CO3)＋c(HCO － 3 )＋c(H3O ＋ )或 c(OH － )＝2c(H2CO3)＋c(HCO － 3 )＋

知识点 2 溶液中离子浓度比较的四种类型

1．不同溶液中同一离子浓度比较要考虑溶液中其他离子对该离子的影响，

如：在相同浓度的下列溶液中①NH4Cl， ②CH3COONH4，③NH4HSO4，④(NH4)2SO4，⑤(NH4)2CO3，c(NH ＋ 4 )由大到小的顺序： ④>⑤>③>①>②。

2．弱酸溶液中离子浓度大小比较

(1)HClO 溶液中存在的电离平衡有：HClO H ＋＋ClO －，H2O H ＋＋OH －，溶液中微粒有 H2O、HClO、H ＋、OH －、ClO －，由于 HClO 电离程度小，且 H2O 的电离程度更小，所以溶液中微粒浓度由大到小的顺序(H2O 除外)是 c(HClO)>c(H ＋ )>c(ClO － )>c(OH － )。

(2)碳酸的电离方程式是 H2CO3 HCO － 3 ＋H ＋，HCO － 3 H ＋＋CO2－ 3 。碳酸溶液中存在的微粒有 H2O、H2CO3、H ＋、HCO － 3 、CO2－ 3 、OH －。碳酸是弱酸，第一步电离很微弱，第二步电离更微弱。推测其溶液中粒子浓度由大到小的顺序(水分子除外)是 c(H2CO3)>c(H ＋ )>c(HCO － 3 )>c(CO2－ 3 )>c(OH － )

3．单一溶液中离子浓度大小的比较

(1)氯化铵溶液

①先分析 NH4Cl 溶液中的电离、水解过程。电离：NH4Cl===NH ＋ 4 ＋Cl－、H2O H ＋＋OH －。水解：NH ＋ 4＋H2O NH3·H2O＋H ＋。判断溶液中存在的离子有 NH ＋ 4 、Cl－、H ＋、OH －。

②再根据其电离和水解程度的相对大小，比较确定氯化铵溶液中离子浓度由大到小的顺序是 c(Cl－ )>c(NH ＋ 4 )>c(H ＋ )>c(OH － )

(2)碳酸钠溶液

①先分析 Na2CO3溶液中的电离、水解过程：电离：Na2CO3===2Na＋＋CO2－ 3 、H2O H ＋＋OH －。水解：CO2－ 3 ＋H2O HCO － 3 ＋OH －、HCO － 3＋H2O H2CO3＋OH －。溶液中存在的离子有 Na＋、CO2－ 3 、HCO － 3 、OH －、H ＋。

②溶液中离子浓度由大到小的顺序是 c(Na＋ )>c(CO2－ 3 )>c(OH － )>c(HCO － 3 )>c(H ＋ )

(3)碳酸氢钠溶液

①分析 NaHCO3溶液中的电离、水解过程：电离：NaHCO3===Na＋＋HCO － 3 、HCO － 3 H ＋＋CO2－ 3 、H2O H ＋＋OH －。水解：HCO － 3 ＋H2O H2CO3＋OH －。溶液中存在的离子有 Na＋、HCO － 3 、CO2－ 3 、H ＋、OH －。

②由于 HCO － 3 的电离程度小于 HCO － 3 的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小的顺序是 c(Na＋ )>c(HCO － 3 )>c(OH － )>c(H ＋ )>c(CO2－ 3 )

(4)亚硫酸氢钠溶液

①先分析 NaHSO3溶液中的电离、水解过程。电离：NaHSO3===Na＋＋HSO － 3 、HSO － 3 H ＋＋SO2－ 3 、H2O H ＋＋OH －。水解：HSO － 3 ＋H2O H2SO3＋OH －。溶液中存在离子有：Na＋、HSO － 3 、H ＋、SO2－ 3 、OH －。

②由于 HSO － 3 的电离程度大于 HSO － 3 的水解程度，所以溶液中离子浓度由大到小顺序为： c(Na＋ )>c(HSO － 3 )>c(H ＋ )>c(SO2－ 3 )>c(OH － )

4．混合溶液中各离子浓度比较，根据电离程度、水解程度的相对大小综合分析

(1)分子的电离程度大于对应离子的水解程度在 0.1 mol·L －1NH4Cl 和 0.1 mol·L －1的氨水混合溶液中：由于 NH3·H2O 的电离程度大于 NH ＋ 4 的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为 c(NH ＋ 4 )>c(Cl－ )>c(OH － )>c(H ＋ )。

(2)分子的电离程度小于对应离子的水解程度在 0.1 mol·L －1的 HCN 和 0.1 mol·L －1的 NaCN 混合溶液中：由于 HCN 的电离程度小于 CN －的水解程度，导致溶液呈碱性。溶液中各离子浓度的大小顺序为 c(Na＋ )>c(CN － )>c(OH － )>c(H ＋ )，且 c(HCN)>c(Na＋ )＝0.1 mol·L －1。

例 1．一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是( )

A．0.1 mol·L －1NaHCO3溶液中：c(Na＋ )＋c(H ＋ )＝c(HCO － 3 )＋c(CO2－ 3 )＋c(OH － )

B．Na2 CO3溶液中： c(OH － )＝c(H ＋ )＋c(HCO － 3 )＋2c(H2CO3)

C．0.1 mol·L －1Na2S 溶液中：2c(Na＋ )＝c(S 2－ )＋c(HS － )＋c(H2S)

D．pH 相同的①CH3COONa、②NaOH、③NaClO 三种溶液的 c(Na＋ )的大小：③>①>②

例 2．某二元酸(化学式用 H2B 表示)在水中的电离方程式是 H2B===H ＋＋HB －；HB － H ＋＋ B 2－。回答下列问题。

(1)Na2B 溶液显 _______( 填 “ 酸性 ”“ 中性 ” 或 “ 碱性 ”) ，理由是 _____________________(用离子方程式表示)。

(2)在 0.1 mol·L －1的 Na2B 溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是________(填字母)。 A．c(B2－ )＋c(HB － )＋c(H2B)＝0.1 mol·L －1

B．c(Na＋ )＋c(OH － )＝c(H ＋ )＋c(HB － )

C．c(Na＋ )＋c(H ＋ )＝c(OH － )＋c(HB － )＋2c(B2－ )

D．c(Na＋ )＝2c(B2－ )＋2c(HB － )

(3)已知 0.1 mol·L －1 NaHB 溶液的 pH＝2,0.1 mol·L －1 NaHB 溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。