2018届高考化学一轮复习 离子浓度的大小比较
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溶液中离子浓度大小比较题型归纳【摘要】溶液中离子浓度大小比较的题型较多,解法也不唯一,针对不同的题型选择适当的解法是学生应对高考的重要手段。
溶液中离子浓度的比较往往涉及到两个“微弱”观念,即弱电解质的电离和盐类的水解,以及溶液中的两大守恒关系,涉及到的题型及对策有:(1)单一溶质溶液中离子浓度的比较:分清溶液中的溶质是强电解质还是弱电解质;(2)混合溶液中离子浓度比较:考虑离子间的反应及电荷守恒关系;(3)三个“同一”情况下离子浓度的比较:确定溶液中电解质种类、分析物质的组成差异、按照某种性质分组后在比较等。
【关键词】电解质溶液;离子浓度大小比较;电离;水解;电荷守恒;物料守恒电解质溶液中离子浓度大小的比较问题,是高考的热点之一。
多年来全国高考化学试卷几乎年年涉及。
这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
现将解答此类问题的方法与策略做如下归纳总结。
1. 要掌握两个“微弱”观念1.1 弱电解质的电离。
弱电解质电离的过程是可逆的、微弱的,在一定条件下达到电离平衡状态,对于多元弱酸的电离,可认为是分步电离,且以第一步电离为主。
如在H2S的水溶液中:H2S HS-+H+HS- S2-+H+,H2OH++OH-,则离子浓度由大到小的顺序为c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)。
1.2 盐类的水解。
在盐的水溶液中,弱酸根的阴离子或弱碱的阳离子都会发生水解反应,在一定条件下达到水解平衡。
在平衡时,一般来说发生水解反应是微弱的。
多元弱酸根的阴离子的水解,可认为是分步进行的,且依次减弱,以第一步为主。
如在Na2CO3溶液中存在的水解平衡是:CO32-+H2O HCO3-+OH-,HCO3-+H2O H2CO3+OH-,则c(Na+)>c (CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)。
高考化学一轮复习易错知识点(十五)酸碱中和滴定及应用【易错分析】酸碱中和滴定是高中化学最重要的定量实验之一,在科学实验中占重要地位,它的原理和操作方法可以扩展到氧化还原滴定和沉淀滴定,中和滴定原理是熟悉的酸碱中和反应,由于酸碱中和反应与日常生活及实验室工作联系非常密切应用性强,所以常以酸碱中和反应原理为切入点,考查水解平衡和电离平衡理论的运用,其实验操作、仪器使用、指示剂选择、滴定终点判断、误差分析、定量计算等知识既是学习的重点,也是学习的难点。
【错题纠正】例题1、下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;②在一锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液;③加入几滴石蕊试剂作指示剂;④取一支酸式滴定管,洗涤干净;⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;⑧左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面变化,直至滴定终点。
其中叙述错误..的是()A.④⑥⑦B.①⑤⑥⑦C.③⑤⑦D.①③⑤⑦【解析】锥形瓶不用待测液润洗,①错误;石蕊变色不明显,不易观察颜色,在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂,③错误;滴定管使用前要用标准酸溶液润洗,⑤错误;滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色变化,⑦错误。
【答案】D例题2、实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸的浓度在实验室中进行实验。
请完成下列填空:(1)配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:计算→称量→溶解→________(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、________、_______。
(2)取20.00 mL待测盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准液NaOH溶液进行滴定。
五电解质溶液中离子浓度大小比较归类解析电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。
高考化学试卷年年涉及这种题型。
这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、电离度、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
处理此类试题时要关注以下几个方面。
【必备相关知识】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;例如NH3·H2O溶液中微粒浓度大小关系。
【分析】由于在NH3·H2O溶液中存在下列电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-,H2O H++OH-,所以溶液中微粒浓度关系为:c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)。
⑵多元弱酸的电离是分步的,主要以第一步电离为主;例如H2S溶液中微粒浓度大小关系。
【分析】由于H2S溶液中存在下列平衡:H2S HS-+H+,HS-S2-+H+,H2O H++OH-,所以溶液中微粒浓度关系为:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(OH-)。
2.水解理论: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;例如(NH4)2SO4溶液中微粒浓度关系。
由于水电离产生的c(H+)水=c(OH-)水,而水电离产生的一部分OH-与NH4+结合产生NH3·H2O,另一部分OH-仍存在于溶液中,所以溶液中微粒浓度关系为:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3·H2O)>c(OH-)。
高考化学一轮复习测试卷及解析(42):离子浓度的大小比较典例导悟1分别写出0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液和Na2S溶液中的电荷守恒式、物料守恒式和质子守恒式。
1.单一盐溶液典例导悟2硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是()A.c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)>c(OH-)B.c(NH+4)=2c(SO2-4)C.c(NH+4)+c(NH3·H2O)=2c(SO2-4)D.c(NH+4)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO2-4)听课记录:2.酸碱中和型(1)恰好中和型典例导悟3在10 mol 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的CH3COOH溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是()(双选)A.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)听课记录:(2)反应过量型典例导悟4在25 ℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是()A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)听课记录:典例导悟525 ℃时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,当溶液的pH=7时,下列关系正确的是()(双选)A.c(NH+4)=c(SO2-4)B.c(NH+4)>c(SO2-4)C.c(NH+4)<c(SO2-4)D.c(OH-)+2c(SO2-4)=c(H+)+c(NH+4)听课记录:3.盐与酸(碱)混合型典例导悟6用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是()A.c(H+)>c(OH-)B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1听课记录:典例导悟7将0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液20 mL与0.1 mol·L-1盐酸10 mL混合后,溶液显酸性,则溶液中有关粒子的浓度关系正确的是()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(Na+)+c(H+)>c(CH3COO-)+c(Cl-)+c(OH-)听课记录:4.不同物质同种离子浓度的比较典例导悟8相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH值最小的是()A.NH4Cl B.NH4HCO3C.NH4HSO4D.(NH4)2SO4听课记录:1.(2010·四川理综,10)有关①100 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3、②100 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3两种溶液的叙述不正确的是()A.溶液中水电离出的H+个数:②>①B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①C.①溶液中:c(CO2-3)>c(H2CO3)D.②溶液中:c(HCO-3)>c(H2CO3)2.(2010·上海,16)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是()A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH+4)B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)C.0.1 mol·L-1的硫酸铵溶液中:c(NH+4)>c(SO2-4)>c(H+)D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)3.(2009·安徽理综,13)向体积为V a的0.05 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入体积为V b的0.05 mol·L-1 KOH溶液,下列关系错误的是()A.V a>V b时:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)>c(K+)B.V a=V b时:c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH-)C.V a<V b时:c(CH3COO-)>c(K+)>c(OH-)>c(H+)D.V a与V b任意比时:c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)4.(2009·江苏,13)下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是( )(双选)A .室温下,向0.01 mol·L -1 NH 4HSO 4溶液中滴加NaOH 溶液至中性:c (Na +)>c (SO 2-4)>c (NH +4)>c (OH -)=c (H +)B .0.1 mol·L -1 NaHCO 3溶液:c (Na +)>c (OH -)>c (HCO -3)>c (H +)C .Na 2CO 3溶液:c (OH -)-c (H +)=c (HCO -3)+2c (H 2CO 3)D .25 ℃时,pH =4.75、浓度均为0.1 mol·L -1的CH 3COOH 、CH 3COONa 混合溶液:c (CH 3COO -)+c (OH -)<c (CH 3COOH)+c (H +)5.将pH =2的盐酸和pH =12的氨水等体积混合后,在所得的混合溶液中,下列关系式正确的是( )A .c (Cl -)>c (NH +4)>c (OH -)>c (H +)B .c (NH +4)>c (Cl -)>c (H +)>c (OH -)C .c (NH +4)>c (Cl -)>c (H +)>c (OH -)D .c (NH +4)>c (Cl -)>c (OH -)>c (H +)6.下列溶液中各微粒的浓度关系正确的是( )A .pH 相等的①NH 4Cl ②(NH 4)2SO 4 ③NH 4HSO 4溶液:c (NH +4)大小顺序为①>②>③B .pH 相等的NaF 与CH 3COOK 溶液:[c (Na +)-c (F -)]>[c (K +)-c (CH 3COO -)]C .0.2 mol·L -1的Na 2CO 3溶液:c (OH -)=c (HCO -3)+c (H +)+c (H 2CO 3)D .0.2 mol·L -1 HCl 与0.1 mol·L -1 NaAlO 2溶液等体积混合:c (Cl -)>c (Na +)>c (Al 3+)>c (H +)>c (OH -) 7.(2011·张家港模拟)下列有关判断正确的是( )(双选)A .氨水加水稀释,c (NH +4)c (NH 3·H 2O )增大B .若酸性HA>HB ,则含等物质的量的NaA 和NaB 的混合溶液中有c (OH -)>c (A -)>c (B -)>c (H +)C .在含等物质的量的碳酸氢钠和碳酸钠的混合液中有2c (Na +)=3c (HCO -3)+3c (H 2CO 3)+3c (CO 2-3)D .25 ℃时,向一定量醋酸溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,溶液的pH 不会小于78.已知常温下CH 3COOH 的电离平衡常数为K 。
2018届高考化学大一轮复习检测:水的电离和溶液的酸碱性a(带答案和解释)本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址考点26 水的电离和溶液的酸碱性[题组一基础小题].下列关于水的电离叙述正确的是A.无论在什么条件下,c增大,酸性都增强B.稀释氯化铵溶液,水的电离程度变大c.稀释氢氧化钠溶液,水的电离程度变小D.升高温度,kw变大,H+浓度增大答案 D解析A选项错误,对于纯水,升高温度,H+浓度增大,但仍为中性;B选项错误,氯化铵水解促进水的电离,稀释氯化铵溶液后,溶液的酸性减弱,水的电离程度减小;c选项错误,NaoH抑制水的电离,稀释NaoH溶液后,水的电离程度变大;D选项正确,kw与温度有关,温度越高,水的电离平衡常数也越大。
2.下列说法中正确的是A.显酸性的溶液是酸溶液,显碱性的溶液是碱溶液B.盐促进水的电离,酸碱抑制水的电离c.常温下,某溶液中水电离出的H+浓度为1×10-9mol•L-1,该溶液不一定是碱溶液D.中性溶液即pH=7的溶液答案 c解析A选项错误,显酸性的溶液可能是酸溶液,也可能是强酸的酸式盐溶液等,显碱性的溶液可能是碱溶液,也可能是强碱弱酸盐溶液等;B选项错误,不是所有盐都能促进水的电离;c选项正确,酸碱都能抑制水的电离,根据水的电离不能判断溶液的酸碱性;D选项错误,随着温度的变化,中性溶液的pH不一定为7。
3.室温下,水的电离达到平衡:H2o H++oH-。
下列叙述正确的是A.将水加热,平衡正向移动,kw不变B.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,c增大c.向水中加入少量NaoH固体,平衡逆向移动,c降低D.向水中加入少量cH3cooNa固体,平衡正向移动,c =c答案 B解析kw与温度有关,温度升高,kw变大,故A错误;加入酸,则c增大,加入碱,则c增大,故B正确,c错误;D选项,加入cH3cooNa固体,cH3coo-可结合水电离出的H +,导致水的电离平衡正向移动,c>c,D选项错误。
离子共存溶液中离子浓度大小的比较(原创)黄国锋【高考考纲】1.掌握判断离子能否大量共存的规律。
2.掌握比较电解质溶液中离子浓度大小的方法。
【考点聚焦】重点难点:①判断离子能否大量共存;②电解质溶液中离子浓度的各种守恒关系;③微粒浓度大小的比较。
热点冷点:①离子共存问题中,注意隐含题意的挖掘。
②离子浓度大小比较时,需注意电离、水解等对离子浓度的影响。
一、离子共存问题中的审题要点1.挖掘题干中的隐含条件,如溶液的颜色、酸碱性等。
2.注意限制条件的设置,看清是问“能”、“不能”,还是“一定能”、“一定不能”等对选项的限制条件。
例1.若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是()A.Al3+、Na+、NO3-、Cl-B.K+、Na+、Cl-、NO3-C.K+、Na+、Cl-、AlO2-D.K+、NH4+、SO42-、NO3-[互动]由题意,可知水的电离被抑制了,显然该溶液为强酸性溶液或强碱性溶液。
本题的限制条件为“一定可以大量共存”,则A选项离子组只能在酸性溶液中大量共存;C选项离子组只能在碱性溶液中大量共存;D选项离子组只能在酸性溶液中大量共存。
只有B选项离子组既可以在酸性溶液又可以在碱性溶液中大量共存。
[答案]B二、溶液中离子浓度的守恒关系电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
如NaHCO3溶液中有:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-),由此推出:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2 c(CO32-)+c(OH-)。
物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。
如NaHCO3溶液中n(Na+):n(C)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)。
高考总复习离子浓度的大小比较(基础)【高考展望】电解质溶液中离子浓度大小比较问题,是高考的“热点”之一。
多年以来全国高考化学试卷年年涉及这种题型,受到高考命题者的青睐。
这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH值、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度及对这些知识的综合运用能力。
【方法点拨】解答此类题时必须有正确的思路,首先确定平衡溶液中的溶质,是单一溶质,还是含多个溶质;然后从宏观和微观上进行分析。
宏观上掌握解题的三个思维基点即抓住三大守恒:电荷守恒、物料守恒、质子守恒,并能做出相应的变形。
微观上抓住电离平衡、水解平衡,分清主次。
总的来说就是要先整体,后局部;先宏观,后微观;先定性,后定量。
【知识升华】一、电解质溶液中的守恒关系1.电荷守恒:⑴电荷守恒的含义:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等.⑵电荷守恒式的书写:如Na2CO3溶液中由于存在下列电离和水解关系:Na2CO3=2Na++CO32-,H2O H++OH-,CO32-+H2O HCO3-+OH-,H2O+HCO3-H2CO3+OH-,所以溶液中所有的阳离子有Na+、H+,阴离子有CO32-、HCO3-、OH-,根据电荷守恒有:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)。
又如CH3COONa溶液中由于存在下列电离和水解关系:CH3COONa=CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,H2O H++OH-,所以溶液中所有的阳离子为Na+、H+,所有的阴离子为CH3COO-、OH-,因此电荷守恒式为:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。
【注意】书写电荷守恒式必须做到: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.物料守恒:⑴含义:指某微粒的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的微粒浓度之和。
溶液中离子浓度大小的比较例析225400 江苏省泰兴市第一高级中学殷雅琼在高考化学试题中,经常出现溶液中离子浓度大小比较的问题,这类问题涉及到的知识点包括:弱电解质的电离平衡、盐类水解平衡、电解质间的反应、溶液中阴阳离子的电荷守恒、物料守恒和质子守恒等。
下面例析该题型的几种解法。
一、弱酸、弱碱溶液中微粒浓度的大小例1.在0.1mol/L的NH3·H2O溶液中,下列关系正确的是()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-)解析:在弱电解质溶液中存在电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-;H2O H++OH-且NH3·H2O的电离程度不大,则有c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH4+)。
溶液显碱性,c(H+)很小,所以c(NH4+)>c(H+)。
故答案为A。
练习1:在0.1mol/L的醋酸溶液中,比较c(H+)、c(Ac-)、c(OH-)、c(HAc)的大小。
二、可水解盐溶液中离子浓度的大小例2.在NH4Cl溶液中,下列关系正确的是()A、c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)B、c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C、c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)D、c(NH4+)=c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)解析:在溶液中NH4Cl完全电离,NH4Cl=NH4++Cl-,NH4+水解且程度不大,NH4+ +H2O NH3·H2O+H+, c(Cl-)>c(NH4+),溶液显酸性,c(H+)>c(OH-)。
所以答案为A。
练习2:比较100mL 0.1mol/LCH3COONa溶液中Na+、OH-、CH3COO-、H+浓度的大小。
专题讲座八离子浓度的大小比较一、熟悉两大理论,构建思维基点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、NH+4、OH-浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH+4)。
(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损失是微量的(双水解除外),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溶液的浓度。
如NH4Cl溶液中:NH+4、Cl-、NH3·H2O、H+的浓度大小关系是c(Cl-)>c(NH+4)>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:CO2-3、HCO-3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(H2CO3)。
二、把握3种守恒,明确等量关系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。
如NaHCO3溶液中存在着Na +、H+、HCO-、CO2-3、OH-,存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+2c(CO2-3)。
32 .物料守恒规律电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但元素总是守恒的。
如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.质子守恒规律如Na2S水溶液中的质子转移作用图示如下:由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。
质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。
三、理清一条思路,掌握分析方法四、典例导悟,分类突破(一)粒子种类的判断【例1】(1)NaHCO3溶液中___________________________。
(2)Na2CO3溶液中_______________________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的溶液中______________________________________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量)_ __________________。
答案(1)(2)(3)(4)粒子种类都是离子:Na+、CO2-3、HCO-3、OH-、H+;分子:H2CO3、H2O判断盐溶液中粒子种类时,首先要清楚盐溶液中的电离、水解情况,特别是多步电离和多步水解。
如:(1)NaHCO3溶液中,因NaHCO3===Na++HCO-3,HCO-3 CO2-3+H+,HCO-3+H2O H2CO3+OH-,H2O H++OH-。
故溶液中的离子有:Na+、CO2-3、HCO-3、OH-、H+;分子有:H2CO3、H2O。
(二)单一溶液中离子浓度的关系【例2】0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液①粒子种类_________________________________________。
②大小关系_______________________________________________。
③物料守恒____________________________________________________。
解析NH4Cl===NH+4+Cl-(完全电离)NH+4+H2O NH3·H2O+H+(微弱)H2O H++OH-(极微弱)答案①Cl-、NH+4、H+、NH3·H2O、OH-、H2O②c(Cl-)>c(NH+4)>c(H+)>c(OH-)③c(Cl-)=c(NH+4)+c(NH3·H2O)【例3】0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中各离子浓度的关系①大小关系_________________________________________________。
②物料守恒____________________________________________________。
③电荷守恒__________________________________________________。
④质子守恒_______________________________________________。
解析NaHCO3===Na++HCO-3(完全电离)HCO-3+H2O H2CO3+OH-(主要)HCO-3 H++CO2-3(次要)H2O H++OH-(极微弱)答案①c(Na+)>c(HCO-3)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-3)②c(Na+)=c(HCO-3)+c(CO2-3)+c(H2CO3)③c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+2c(CO2-3)+c(OH-)④c(OH-)=c(H2CO3)+c(H+)-c(CO2-3)【例4】0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中各离子浓度的关系①大小关系_____________________________________________________。
②物料守恒_________________________________________________。
③电荷守恒_________________________________________________。
④质子守恒__________________________________________________。
解析Na2CO3===2Na++CO2-3(完全电离)CO2-3+H2O HCO-3+OH-(主要)HCO-3+H2O H2CO3+OH-(次要)H2O H++OH-(极微弱)答案①c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)②c(Na+)=2{c(CO2-3)+c(HCO-3)+c(H2CO3)}③c(Na+)+c(H+)=c(HCO-3)+c(OH-)+2c(CO2-3)④c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO-3)1.比较时紧扣两个微弱(1)弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。
如在稀醋酸溶液中:CH3COOH CH3COO-+H+,H2O OH-+H+,在溶液中微粒浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。
(2)弱酸根离子或弱碱根离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。
如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO-+H2O CH3COOH +OH-,H2O H++OH-,所以CH3COONa溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH -)>c(CHCOOH)>c(H+)。
32.(1)酸式盐溶液的酸碱性主要取决于酸式盐中酸式酸根离子的电离能力和水解能力哪一个更强,如NaHCO3溶液中HCO-3的水解能力大于其电离能力,故溶液显碱性。
(2)多元弱酸的强碱正盐溶液:弱酸根离子水解以第一步为主。
例如,硫化钠溶液中:c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)。
3.质子守恒式可以由电荷守恒式和物料守恒式推导出来。
以KHS溶液为例,电荷守恒式为c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)①,物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)②,由①-②得质子守恒式,消去没有参与变化的K+等。
4.规避等量关系中的2个易失分点(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。
如2c(CO2-3)的系数2代表一个CO2-3带2个负电荷,不可漏掉。
(2)物料守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。
如Na2S溶液中的物料守恒式中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
(三)酸、碱中和型离子浓度的关系【例5】比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
(3)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度大小顺序为________________________________________________________________________。
解析(1)恰好反应后,溶质为CH3COONa。
(2)中和反应后,溶质为CH3COONa、CH3COOH,且CH3COOH电离程度大于CH3COONa水解程度。
(3)由于CH3COOH是弱酸,题中c(CH3COOH)要远大于c(NaOH),反应后溶质为CH3COOH、CH3COONa,且n(CH3COOH)要远大于n(CH3COONa),溶液中CH3COOH 电离程度大于CH3COONa的水解程度,溶液呈酸性。
答案(1)c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)(2)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)(3)c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)【例6】常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如右图。
下列说法正确的是() A.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)解析点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa,据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),整理后得c(CH3COOH)+2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-);点②溶液的pH=7,据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),又c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-);点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa,离子浓度大小关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。