水溶液中离子浓度的关系(一)

安徽教育学院学报自然科学版)1996

年第1

期总第67

期)

关于二氧化碳饱和水溶液中离子浓度的讨论

姚如富汪建业朱应坤

摘要在二氧化碳饱和水溶液中,

对于「OH一

」和〔CO犷」的浓度大小,

很多参考

资料说法不一,

用定性的方法难以判断,

本文试从定量的角度求出在不同温度下

田H一

〕和仁CO彗一

」的浓度,

继而解决了该饱和溶液中仁OH一

3和〔CO犷〕的浓度大小问

题。

二氧化碳溶于水后与水结合成碳酸的量

很少(<1%),

因此其电离平衡方程式为:

COZ

+HZ

O#H+

+HCO歹

KI

=43X10一,

HCO丁特H+

+CO犷

KZ

~561又10一It

水也存在如下电离平衡:

H:

O护H+

+OH一Kw~100X10一1`

(25℃)

该溶液中[H+

〕、〔HCO了〕,

且为酸性,

故〔OH一

〕也极少;

K:

很小,

故「CO犷〕也很少,

所以应该比较溶液中〔OH一

〕和〔CO犷〕的浓

度大小,

进而确定哪种离子浓度最少。

一、

查有关数据

1二氧化碳在l分米3

(o999977

升)水

中的溶解度:

(表一)n

=PV/RT=IXI194/0082X283

娜00515(mo

l)

即10℃时二氧化碳饱和水溶液的浓度为

00515mol·

l一,。

同理,

可求出各温度时二氧

化碳饱和水溶液的摩尔浓度。

(表三)

温度O℃10℃20℃25℃

摩尔浓

叫007655005155003655003111

温度(’

C))01020255

溶解度(ml)17131194487887599三、

计算溶液中的〔CO聋一

〕和〔OH一

〕的浓

度

1、

〔CO彗一

〕的计算:

COZ

+HZ

O户H+

+HCO了

Kz

=43xlo一,

HCO了产H+

+CO彗-

KZ

一561x10一11

由于第二步电离较第一步弱得多,

所以

HCO了发生电离的量可以忽略不计,

得

[HCO了〕、[H+

]

2

水的离子积:

〔表二)KZ

一

嘿黑攀旦、reo:一

]

Ln七曰3J

温度(℃)0100200255

PKw149444145355141677139977

KW113X10一155292X10一155681X10一155101X10一l弓

溶液中离子浓度的关系

探究性教学教案

问题：你能不能准确而迅速地判断下列溶液中存在的粒子？

1、Na2CO3溶液中：

2、NaHCO3溶液中：

3、Na3PO4溶液中：

4、NaH2PO4溶液中：

探究一：如何书写电荷守恒的等式?

问题1：溶液带什么电？为什么？

问题2：如对Na2CO3溶液，怎么把这个等式写出来？

讨论：方向引导：将阳离子写在左边，阴离子写在右边，中间划等号，可以了吗？

练一练：写出下列溶液中存在的电荷守恒关系：

1、在 0.1mol/L NaHCO3溶液中 ：

2、在 0.1mol/LCH3COONa溶液中：

3、在 0.1mol/L Na3PO4溶液中 ：

对练习的结果进行评价，拿一个离子写不全的作为例子引起冲突，最后由同学们自然得出

结论：书写电荷守恒式应注意的两点。

写等式注意两点：

1、准确找出溶液中存在的所有离子；

2、注意离子自身带的电荷数目。

探究二：如何书写物料守恒的等式?

物料守恒

即溶液中某些特定元素的原子无论发生水解还是电离，这些特定元素的原子总数不变，原子个数之比不变。

！书写物料守恒式应抓住什么？

①找出溶质中不同元素间原子数目之比；

②找出溶液中某元素在溶液中的所有存在形式。

如：1、在0.1mol/L的H2S溶液中，根据S守恒得：

c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=0.1mol/L

2、Na2CO3溶液中

c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]

练一练:写出下列溶液中存在的物料守恒关系：

1、NaHCO3溶液

2、Na2S溶液

3、NH4Cl溶液

探究三：如何书写质子守恒的等式?

问题：！找此等式最佳方法是什么呢？

例：Na2CO3溶液中存在的质子守恒是？

练：NaHCO3溶液中 的质子守恒是？

质子守恒也可理解为电解质溶液中的粒子电离出的H+的总数等于粒子接收的H+的总数再加上游离的H+的总数。 如Na2S溶液中的质子转移示意图：

专题突破　

质子守恒：水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度　

相等，Ｎａ　Ｃｏ。溶液中只有水电离ｏＨ一和Ｈ　，因为　Ｈ　有一部分转化成ＨＣＯａ一和Ｈｚｃ（）３，所以质子守恒　式为ｃ（ＯＨ一）一ｃ（Ｈ　）－４－ｃ（ＨＣ０　）十２ｃ（Ｈ　２ＣＯ。）．　

例２　试分析写出０．１　ｔｏｏｌ・Ｌ　ＮａＨＣＯ。溶　

液中①所含微粒的化学式，②各离子浓度大小关系，　③各微粒浓度等式关系．　

溶液中存在的平衡：　析ＨＣＯｇ＋Ｈ２Ｏ　Ｈ　２ＣＯ３＋ＯＨ，　

ＨＣ（）　ＣＯｊ＋Ｈ一，Ｈ２Ｏ　Ｈ　＋ＯＨ一．　

①所含微粒的化学式依次为Ｈｚｏ、Ｈ　ＣＯ。、Ｎａ　、　Ｃ０；一、ＨＣ０　、ｏＨ一、Ｈ　．　②ｃ（Ｎａ　）￣ｃ（ＨＣＯｓ）＞ｃ（ＯＨ一）＞ｃ（Ｈ　）＞ｃ（Ｃ０ｉ）．　

③物料守恒式：ｃ（Ｎａ　）一ｃ（ＣＯｊ）＋ｃ（ＨＣｏ　）＋　ｃ（Ｈ　２ＣＯ３）一０．１　ｔｏｏｌ・Ｉ　～，　

电荷守恒式：ｃ（Ｎａ　）＋ｃ（Ｈ　）一２ｃ（Ｃｏ；）＋　

ｃ（ｏＨ）＋ｃ（ＨＣｏ　），　质子守恒式：ｃ（ＯＨ～）：＝＝ｃ（Ｈ　）＋ｃ（Ｈ　ＣＯ。）一　

ｃ（Ｃｏ；一）．　方法点拨弱酸的酸式盐溶液中既存在酸式根　

的电离平衡又存在酸式根水解平衡，溶液的酸碱性　取决于二者相对程度的大小．由于ＨＣｏ　的电离小　于水解，溶液显弱碱性．因此，离子浓度大小关系为　ｃ（Ｎａ　）＞ｃ（ＨＣｏ　）＞ｆ（ＯＨ）＞ｃ（Ｈ　）＞ｃ（Ｃｏｊ一）．　ＮａＨＣＯ。溶液中水和ＨＣＯａ都电离出Ｈ　，　ＨＣｏ　电离的ｃ（Ｈ　）等于ｃ（Ｃ（　一），所以溶液中的质　

子守恒式为ｃ（０Ｈ一）一ｃ（Ｈ　）＋ｃ（ＨｚＣＯ。）一ｃ（Ｃ（）《）．　另外，像这种复杂情况下，质子守恒还可以用物料守恒　

减电荷守恒得到，在某些题目中可能会考查用这种加　和思想得出某些等式，同学们要注意迁移应用．　

“”“　“”“”　”　“　“。“““’“”“”“”“　“”“”　“““　…”　““。“　“　”“　””　’“”“”“　“　“““　…““’　”“”“”“”“”“　””“　链接练习　１．在０．１　ｔｏｏｌ・【　ＮａｚＳ溶液中存在的下列关系中正确　

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正解溶液中离子浓度的关系

作者：聂晓克

来源：《中国校外教育·基教版》2009年第01期

[摘要]溶液中离子浓度的大小关系及等式关系是近几年高考中常考的题型之一。此类题型综合性强，难度较大。考生在解答此类型题时，时常感到思维混乱，顾此失彼。原因是没有抓住此类型题的“题眼”及没有形成正确的解题思维过程。

[关键词]离子浓度 弱电解质 电荷守衡

溶液中离子浓度的大小关系及等式关系是近几年高考中常考的题型之一。此类题型综合性强，难度较大。考生在解答此类型题时，时常感到思维混乱，顾此失彼。原因是没有抓住此类型题的“题眼”及没有形成正确的解题思维过程。笔者在多年的教学实践中，总结出解决此类型题的一个思维模式，供参考。

一、相关知识

弱电解质的电离平衡,盐类的水解平衡。溶液中的电荷守衡、物料守衡、质子转移守衡。

弱电解质及多数盐类的单一水解是微弱的，一般认为浓度相等的弱电解质（弱酸或弱碱）的电离程度大于相应离子的水解程度。如浓度相等的（）和溶液中，的电离程度大于-的水解程度，的电离程度大于的水解程度。而对于较特殊的溶液，其中的-离子既存在电离平衡又存在水解平衡。认

为其水解程度大于电离程度。但是具体到一个特定的习题，应根据题中的信息来判断哪种平衡程度更大。

二、思维过程

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首先，通过读题明确两个内容:

1.最终的溶液中存在的溶质及溶质的浓度；

2.存在的平衡关系及相对强弱。

然后，确定溶液中离子间的基本关系：

1.三个等式关系

（1）电荷守衡关系：溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。如在NaF溶液中，--。

（2）物料守衡关系：溶液中某元素的各种存在形式中，原子总量不变。如溶液中，--。