溶液中粒子浓度大小的比较
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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。
粒子浓度大小比较离子浓度大小比较一般分为以下两种情况:1.不等式关系2.等式关系物料平衡是元素守恒:要明晰溶质进入溶液后各离子的去向。
由于水溶液中一定存在水的H、O元素,所以物料守恒中的等式一定是非H、O元素的关系。
⒈含特定元素的微粒(离子或分子)守恒例如:在0.2mol/L的Na2CO3溶液中,根据C元素形成微粒总量守恒有:c(CO32-) + c(HCO3-)+ c(H2CO3) = 0.2mol/L。
⒉不同元素间形成的特定微粒比守恒例如:在Na2CO3 溶液中,根据Na与C形成微粒的关系有:c(Na+) = 2[c(CO32- ) + c(HCO3- ) + c(H2CO3 )]分析:上述Na2CO3 溶液中,C原子守恒,n(Na) : n(C)恒为2:13.混合溶液中弱电解质及其对应离子总量守恒例如:相同浓度的HAc溶液与NaAc溶液等体积混合后,混合溶液中有:2c(Na+ )=c(Ac-)+c(HAc)分析:上述混合溶液中,虽存在Ac-的水解和HAc的电离,但也仅是Ac-和HAc两种微粒间的转化,其总量不变。
质子守恒规律:水电离的特征是c(H)=c(OH-),只不过有些会水解的盐会导致氢离子、氢氧根可能会有不同的去向,我们需要把它们的去向全部找出来。
例如:NaHCO3溶液,初始H+ 来源于HCO3- 和H2O的电离,c初(H+) = c(CO32- ) + c(OH- );伴随着的水解的发生,一部分H+转化到H2CO3中,因此,c初(H+) = c现(H+) + c(H2CO3 ),从而得出,溶液中离子浓度的关系如下:c(CO32- ) + c(OH- ) = c(H+) +c(H2CO3 )对同一溶液来说:质子守恒=电荷守恒-物料平衡快速书写质子守恒的方法第一步:确定溶液的酸碱性,溶液显酸性,把氢离子浓度写在左边,反之则把氢氧根离子浓度写在左边。
第二步:根据溶液能电离出的离子和溶液中存在的离子,来补全等式右边。
溶液中离子浓度大小的比较及守恒关系一、单一溶液:(一种溶质的溶液)1、一元弱酸盐或弱碱盐溶液:弱酸盐或弱碱盐中存在着弱酸根或弱碱根的水解,水解程度是微弱的,发生水解的离子的浓度要减小,但不会减小很多,同时溶液中的H+或OH-的浓度会相应增加和减小。
如:在NH4Cl溶液中:NH4++H2O NH3·H2O+H+电荷守恒关系:1·[NH41+]+1·[H1+]=1·[OH1-]+1·[Cl1-][NH4+]+[H+]=[OH-]+[Cl-]离子浓度大小关系:(大量离子浓度>微量离子浓度)[Cl-]>[NH4+] > [H+]>[OH-]物料守恒(原子守恒):Cl-的总量=NH4+的总量=未水解的NH4++已经水解的NH4+[Cl-]=[NH4+] +[NH3·H2O]质子守恒(或氢离子守恒)关系:由水电离产生的H+与OH-的量相等。
H+=溶液中的OH-+结合NH4+的OH-[H+]=[OH-]+[NH3·H2O]在CH3COONa溶液中:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-电荷守恒关系:[Na+]+[H+]=[OH-]+[CH3COO-]离子浓度大小关系:[Na+]>[CH3COO-]>[OH-]>[H+]物料守恒(原子守恒):[Na+]=[CH3COO-]+[CH3COOH]质子守恒(或氢离子守恒)关系:[OH-]= [H+]+[CH3COO H]2、多元弱酸强碱盐溶液:多元弱酸盐溶液中的弱酸根离子存在着分步水解,并且越向后水解越困难。
如:在Na2CO3溶液中:第一步水解:CO32-+H2O HCO3-+OH-第二步水解:HCO3-+H2O H2CO3+OH-①离子浓度大小关系:[Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ H+][Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ HCO3-][Na+] > [CO32-] > [ OH-] > [ HCO3-] > [ H+]②由于Na+的物质的量与碳酸根离子物质的量的2倍相等。
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。
高考中“水溶液中离子浓度大小的比较规律”总结“水溶液中离子浓度大小的比较规律”在高考中经常用到,本文对高考中这部分内容出现过的情况进行了总结,并举出一个典型案例以供参考。
一、酸碱溶液:酸溶液中h+ 浓度最大,碱溶液中oh_ 浓度最大:其它离子根据电离度的大小确定。
1.强酸强碱溶液:例如盐酸溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )> c( cl- ) > c( oh_ ),naoh溶液中离子浓度大小关系为:c( oh_ )>c( na+ )>c( h+ )。
2.一元弱酸弱碱溶液,例如hac溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )>c( ac_ )> c( oh_ );nh3?h2o溶液中离子浓度大小关系为:c( oh_ )>c( nh4+ )> c( h+ )。
3.多元弱酸弱碱溶液,多元弱酸以第一步电离为主,例如h2s溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )>c( hs_ )>c( s2- )> c( oh_ );多元弱碱电离方程式一步写到位,但离子浓度大小关系容易判断,例如fe(oh)3 溶液中离子浓度大小关系为c( oh_ )>c( fe3+ )> c( h+ )。
二、盐类溶液:1.强酸强碱盐的溶液不水解,离子浓度不变,例如na2so4 溶液中离子浓度大小关系为:2c( so42- )=c( na+ )> c( h+ )= c( oh_ );再如nahso4溶液中离子浓度大小关系为:c( h+ )> c( so42- )= c( na+ )> c( oh_ )2.一元弱酸或弱碱形成的盐溶液,因为水解导致某些离子浓度变小,例如nh4cl溶液中离子浓度大小关系为:c( cl- )>c(nh4+ ) > c( h+ )> c( oh_ );naac溶液中离子浓度大小关系为:c( na+ )>c(ac_ )> c( oh_ )> c( h+ )。
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。