关于溶液中离子浓度大小的比较
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溶液中离子浓度相对大小的比较1.微粒浓度比较(1)要考虑盐类水解。
大多数盐类的单水解是微弱的,一般认为与其同溶液对应的弱酸(或弱碱)的电离相比,电离程度大于水解程度。
如溶液中相同浓度的CH3COOH、CH3COONa,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解程度,类似的还有NH3·H2O与NH4Cl等,但HCN和KCN不同;CN-的水解程度大于HCN的电离程度。
(2)电荷守恒。
溶液中阳离子所带总单位正电荷数等阴离子所带总单位负电荷数。
如NaF溶液中c(Na+)+c(H-)=c(F-)+c(OH-)。
(3)物料守恒。
①溶液中某元素的各种存在形式守恒,即原子守恒,如0.l mol·L-1的Na2CO3溶液中,c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)=0.l mol·L-1。
②溶液中水电离产生的H+、OH-数目应该相同,如Na2S溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)。
分为三种类型①单一溶液中离子浓度相对大小的比较。
如:判断一元或多元弱酸溶液和水解的盐溶液中离子浓度的相对大小,判断水解的盐溶液中离子浓度相对大小的一般方法是:若为NH4Cl等盐中的阴、阳离子价数相等,离子浓度为c(不水解的离子)>c(水解的离子)>c(水解后呈某性的离子,如:H+或OH-)>c(水解后呈某性的对应离子)如在NH4Cl溶液中c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)若为Na2CO3等盐中的阴、阳离子的价数不等时,判断离子浓度的大小则要根据实际情况具体分析,对于多元弱酸根的水解,则是有几价则水解几步,在分步水解中以第一步水解为主,如在Na2CO3溶液中c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。
②多种溶液中指定离子浓度相对大小的比较。
③两种溶液混合后离子浓度相对大小的比较。
浅谈“溶液中离子浓度大小的比较”的问题摘要:溶液中离子浓度大小的比较问题涉及弱电解质的电离平衡(包括水的电离)、盐类的水解和三大守恒(包括电荷守恒、物料守恒、质子守恒)三方面知识点,是高考的热点之—。
因此,针对新课当复习课上、学生基础知识不扎实等教学中存在的不尽如人意之处,笔者进行了深入的研究。
本文以2010年高考江苏卷中第12题为主线,讨论了几种在不同类型的溶液中离子浓度大小比较的问题。
关键词:电解质溶液;离子浓度大小;三大守恒一、理论依据1.离子浓度大小比较(熟悉两大理论,构建思维基点)关于离子浓度的大小比较这类题目考查的是学生对电离平衡、水解平衡知识的应用能力。
高考中的考査内容包括溶质单一型和混合型两种,类型包括等式关系正误判断和不等式关系正误判断两类。
(1)电离平衡:对于电离平衡这个知识点,笔者需要说明的是,弱电解质的电离程度都是微弱的。
同时,学生在做题时还要考虑水的电离。
多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离。
(2)水解平衡:盐的电离是强烈的,水解是微弱。
学生在做题时不仅要分析离子的来源和主次,同时,还要考虑水的电离。
多元弱酸盐的水解是分步进行的,而且第一步是最主要的。
2.三大守恒(把握三种守恒,明确等量关系)(1)电荷守恒:溶液都是呈电中性的,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
学生在解题时要形成这样的解题思路,即首先把所有的平衡关系全都写出来;然后找出所有的阴、阳离子;最后再写出等式。
当然,学生在解题时还要注意,离子所带的电荷数就是离子浓度前的系数。
(2)物料守恒:由于溶液中某些离子能够水解,所以离子会变成其他离子或分子,也就是说离子的种类会有所增多。
但是,学生也要知道,某种特定元素原子的总数是不变。
此外,学生需要注意的是元素前面的比例关系。
(3)质子守恒:盐溶液中水电离出的H+与OH-浓度相等。
实际上,质子守恒的关系式也可以由电荷守恒关系式与物料守恒关系式推导得到。
溶液中离子浓度大小的比较陕西省咸阳市武功县普集高级中学李真溶液中离子浓度大小的比较是高考的一个热点问题,也是学生学习电解质溶液知识中的一个难点,本文归纳五种类型,供参考。
1. 强酸与弱碱混合例1 室温下,将pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后,则所得溶液中离子浓度关系正确的是()。
A. c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C. c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)解析由于一水合氨为弱电解质,当pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后,而溶液中一水合氨有较多量剩余,因此所得溶液仍呈碱性,由电荷守恒关系可知选项B正确。
答案选B。
2. 强碱与弱酸混合例2 将等体积等浓度的MOH强碱溶液和HX弱酸溶液混合后,则所得混合溶液中有关离子浓度关系正确的是()。
A.c(M+)>c(OH-)>c(X-)>c(H+) B.c(M+)>c(X-)>c(H+)>c(OH-)C.c(M+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)-c(OH-)=c(X-)-c(H+)解析由于等体积等浓度的上述两物质混合后,两者恰好完全反应而生成强碱弱酸盐,因此所得溶液由于X-的水解而呈碱性,由电荷守恒和物料守恒可知选项C和D都正确。
答案选C和D。
3. 强碱弱酸盐与弱酸混合例3 在浓度均为0.1 mol/L CH3COOH和CH3COONa的混合液中测得:c(CH3COO-)>c(Na+),则下列关系正确的是()。
A. c(H+)>c(OH-)B. c(OH-)>c(H+)C. c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D. c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2 mol/L解析因为上述溶液中既存在 CH3COOH的电离,又存在 CH3COO-的水解,根据电荷守恒和条件c(CH3COO-)>c(Na+)可知: CH3COOH 的电离大于 CH3COO-的水解,因此溶液呈酸性,则选项A和D都正确。
溶液中离子浓度大小的比较1、CH3COONa溶液存在的平衡:K h=离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:2、0.1mol/LCH3COONa溶液和0.1mol/LCH3COOH溶液等体积混合后溶液中存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:3、将PH=3的CH3COOH溶液与PH=11的NaOH溶液等体积混合后,所得的混合溶液中离子浓度的大小顺序:电荷守恒:4、0.2mol/LCH3COOH溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液中离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:5、0.2mol/LCH3COONa溶液和0.1mol/L盐酸等体积混合后溶液中离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:6、NH4Cl溶液存在的平衡:K h=离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:7、0.1mol/LNH4Cl溶液和0.1mol/L氨水等体积混合后溶液中存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:8、将PH=2的盐酸与PH=12的氨水等体积混合,在所得的混合溶液中存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:9、0.2mol/L氨水和0.1mol/L盐酸等体积混合后溶液中存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:10、0.2mol/LNH4Cl溶液和0.1mol/LNaOH溶液等体积混合后溶液中存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:11、Na2CO3溶液存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:12、NaHCO3溶液存在的平衡:离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:质子守恒:13、NaHSO3溶液存在的平衡:K h=离子浓度的大小顺序:电荷守恒:物料守恒:14、0.1mol/L Na2CO3溶液和0.1mol/L NaHCO3等体积混合后溶液中(注意换成H2C2O4对应的盐)电荷守恒:物料守恒:15.pH相同的下列溶液①Na2CO3、②NaHCO3、③CH3COONa、④NaOH物质的量浓度的大小顺序:16、不同溶液中同一离子浓度比较等物质的量浓度①NH4HSO4、②NH4Cl、③CH3COONH4、④(NH4)2SO4、⑤NH4Fe(SO4)2溶液中c(NH4+)的大小顺序:。
离子浓度大小的比较方法及规律
离子浓度是指解离出来的离子在溶液中的浓度,反映了溶液中离子的
数量。
在化学研究和实验中,比较离子浓度的方法及规律可以通过以下几
个方面来进行分析:
1.离子电荷数:离子的电荷数越多,其浓度越低。
因为在相同体积溶
液中,离子电荷越多,相互之间的排斥力越大,导致离子间的互相靠近程
度受到限制,浓度相应降低。
2.溶解度:不同离子化合物的溶解度不同,溶解度高的离子化合物会
使溶液中的离子浓度较高。
一般情况下,溶解度较高的化合物能够解离更
多的离子,在溶液中浓度较高;而溶解度较低的化合物解离的离子数量较少,浓度较低。
3.化学反应:一些化学反应会影响离子浓度,例如溶液中的酸碱反应、沉淀反应等。
在酸碱反应中,溶液中酸和碱的浓度决定了产生的离子浓度;在沉淀反应中,离子会结合形成沉淀,导致溶液中的离子浓度减少。
4.离子迁移速率:在电解质溶液中,离子的迁移速率是影响离子浓度
大小的因素之一、迁移速率较快的离子会在相同时间内在溶液中形成更高
的浓度。
离子迁移速率与离子电荷量、溶液电导率等因素有关。
5.离子浓度计算:通过实验测定,可以使用浓度计算公式来比较不同
离子的浓度。
离子浓度计算方法有多种,例如摩尔浓度、质量浓度、体积
浓度等,可以根据实际情况选择适合的方法来计算。
总结起来,离子浓度的大小可以通过离子电荷数、溶解度、化学反应、离子迁移速率以及浓度计算等方法和规律来进行比较。
因为每个离子都具
有独特的特性和溶液中的溶解度,所以在具体实验、研究和应用中需要详细考虑这些因素,来获得准确的离子浓度大小。
溶液中离子浓度大小比较4小③常见酸式盐溶液的酸碱性[例3]:在0.1mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是()A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)+c(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-)练习:草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。
在0.1mol·L-1KHC2O4溶液中,下列关系正确的是()A.c(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol·L-1C.c(C2O42-)>c(H2C2O4)D.c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)题型二:两种溶液混合后不同离子浓度的比较:①两种物质不反应:[例4].用物质的量都是0.1mol的CH3COOH与CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)大于c(Na+),对该混合溶液下列判断正确的是()A.c(H+)>c(OH-)B.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2mol·L-1C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1mol·L-1练习:将0.1mol·L-1HCN溶液和0.1mol·L-1的NaCN溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系A.C.[例5A.c(Na+C.c(Na+A.[例6]A.c(CH3C.c(CH3练习:将A.c(Na+C.c(CH3练习:将()A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)D.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)[例7]:室温下,向一定量的稀氨水中逐滴加入物质的量浓度相同的稀盐酸,直至盐酸过量。
溶液中离子浓度大小比较一、溶液中微粒浓度大小比较的理论依据1.电离理论(1)弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒都非常少,同时还要考虑水的电离,如氨水溶液中:NH3·H2O、NH4+、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)。
(2)多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。
如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2.水解理论(1)弱电解质离子的水解是微弱的(水解相互促进的情况除外),水解生成的微粒浓度很小,本身浓度减小的也很小,但由于水的电离,故水解后酸性溶液中c(H+)或碱性溶液中c(OH-)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。
如NH4Cl溶液中:NH4+、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:CO32-、HCO3-、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H2CO3)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液:取决于弱酸根离子水解和电离的程度比较。
如NaHCO3溶液中c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO32-)3.在正盐溶液中,与其性质相反的离子浓度最小,如Na2CO3溶液中,c(H+)最小;Cu(NO3)2溶液中,c(OH-)最小。
二、溶液中微粒浓度大小比较的定量关系1.电荷守恒规律电解质溶液中,无论存在多少种离子,溶液都是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,其表达式的特点是:全部是离子,无中性物质,阳离子与阴离子各在等式的一边,且离子前面的数值与该离子所带电荷数值一致,在解题时,只要题中的式子全部是离子,无论是判断还是填空,一般就按电荷守恒处理。