溶液中离子浓度大小的比较方法与技巧
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质子守恒讲解【所谓的 质子守恒 ,可以理解为氢离子守恒(氢离子的原子核内只有一个质子,同时也没有电子) 】质子守恒:即溶液中基准物得质子数等于失质子数 ,也可以由物料守恒和电荷守恒关系联立得到。
它和物料守恒、电荷守恒同为溶液中的三大守恒关系。
一、列出溶液中的质子守恒关系式一般的步骤1. 盯基准物 ( 电离和水解之前的含氢的离子或分子) ,利用电离和水解得 : 得质子产物 和失质子产物(电离和水解之后的离子或分子) 。
2. 看基准物 、得质子产物 和失质子产物 相差的质子数。
3. 列质子守恒关系式 得质子数 =失质子数 。
4. 用物料守恒和电荷守恒验证。
二、质子守恒的主要题型1.单一酸溶液【例 1】 H 3PO 4 溶液中: 基 准物: H 2O ; H 3PO 4 得质子产物: H 3O +(相差 1 个质子)即 H +-2-(相差 2 3--个质失质子产物: H 2PO 4 ( 相差 1 个质子);HPO 4 个质子);PO 4 ( 相差 3 个质子);OH( 相差 1 子 ) 质子守恒关系式为: + - 2- 3- - c(H ) = c(H 2PO ) + 2c(HPO 4 ) + 3c(PO 4 ) + c(OH )42.单一碱溶液【例 2】 NH 3·H 2O 溶液中: 基准 物: H 2O ;NH 3·H 2O得质子产物: H 3O +(相差 1 个质子)即++-++)H;NH (相差 1 个质子)失质子产物: OH ( 相差 1 个质子 )质子守恒关系式为: c(H) + c(NH 4 4= c(OH - ) 不难看出单一的酸溶液或者碱溶液的质子守恒其实就是电荷守恒。
混合酸的溶液或者混合碱溶液亦然!3.单一的正盐溶液【例 3】Na 2CO 3溶液:2-+个质子)即 +-基 准 物: H 2O 、CO 3得质子产物: H 3O (相差 1 H 、 HCO 3(相差 1 个质子) H 2CO 3(相差 2 个质子)-相差 1个质子 )失质子产物: OH ( 质子守恒关系式为:+- ) + 2c(H-c(H ) + c(HCO32CO) = c(OH )3【例 4】 NH 4Cl 溶液:基 准+ ++物: H 2 O 、 NH 4得质子产物 :H 3O (相差 1 个质子)即 H-失质子产物: NH · H O (相差 1 个质子)、 OH ( 相差 1 个质子 )32质子守恒关系式为: c(H +) = c(NH3· H 2O) + c(OH -)+3-++2-【例 5】(NH 4) 3PO 4 溶液: 基准物: H 2O 、NH 4 、 PO 4 得质子产物: H 3O (相差 1 个质子)即 H 、HPO 4-(相差 1 个质子)、 H 2PO 4 (相差 2 个质子)、 H 3PO 4(相差 3 个质子) -失质子产物 : NH 3·H 2O (相差 1 个质子)、 OH ( 相差 1 个质子 )质子守恒关系式为: c(H +) + c(HPO 42- ) + 2c(H 2PO 4- ) + 3c(H 3PO 4) = c(NH 3· H 2O) + c(OH - )4 .单一的酸式盐溶液【例 5】NaHPO 溶液: 基准- 得质子产物:++物:H O 、H POH O (相差 1 个质子)即H ;HPO242 24334(相差 1 个质子)失质子产物:2-3- (相差-HPO (相差 1 个质子)、 PO 2 个质子)、OH ( 相差 1 个44质子 ) 质子守恒关系式为: +3PO 4) = c(HPO 2-3-) + c(OH -)c(H ) + c(H 4 ) + 2c(PO 4【例 6】 (NH 4) 2HPO 4溶液 : 基 准 + 2- 得质子产物: + 1 个质子)即物: H 2O 、 NH 4 、 HPO 4 H 3O (相差 +- 1 个质子)、 HPO (相差 2 个质子) 失质子产物: NH ·H O (相差 1 个质子)、 H 、H PO (相差2 434 3 2PO 4 3- - 个质子 ) (相差 1 个质子)、 OH ( 相差 1质子守恒关系式为 + - ) + 2c(H PO) = c(NH ·HO) + c(PO3- ) + c(OH - ):c(H ) + c(HPO3 4 2 4 342【例 7】 NH 4HCO 3溶液基准+-得质子产物:++、H 2CO 3(相差 1 个质子)物: H 2O 、NH 4 、 HCO 3H 3O (相差 1 个质子)即 H2--失质子产物: NH · HO (相差 1 个质子)、CO(相差 1 个质子 )、OH( 相差 1个质子 )323质子守恒关系式为:+)+ c(H 2CO) = c(NH·H O) + c(CO 2- ) + c(OH - )c(H33325.多种盐的混合溶液【例 8】 CHCOONa 与 NaF 的混合液 :基准--物: H 2O 、 CHCOO 、 F33得质子产物: 3+相差 1 个质子)即+ 3个质子); HF (相差 1 个质子) H O( H ;CHCOOH (相差 1失质子产物: -相差 1个质子)质子守恒关系式为:+3COOH) + c(HF) = c(OH -)OH (c(H ) + c(CH6.酸碱反应后的混合溶液此类型混合溶液,应运用物料守恒和电荷守恒联立消去强酸或强碱离子后得到质子守恒变式。
盐溶液中离子浓度大小的比较浙江省文成中学赵一俊盐溶液中离子浓度的大小比较既是一个重要知识点,也是一个难点,但只要掌握了有关知识、原理和规律,结合解题技巧,就能轻车熟路,达到举一反三的最佳效果。
一、基本知识在盐溶液中存在着水的电离平衡,可能还有盐离子的水解、电离平衡,所以就有下列关系:1、c(H+)与c(OH-)的关系:中性溶液中:c(H+)=c(OH-)(如NaCl溶液)酸性溶液中:c(H+)>c(OH-)(如NH4Cl溶液)碱性溶液中:c(H+)<c(OH-)(如Na2CO3溶液)恒温时:c(H+)·c(OH-)=定值(常温时为10-14)2、电荷守恒:盐溶液中阴、阳离子所带的电荷总数相等。
如NH4Cl溶液中:c(NH+4)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)如Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-3 )+c(HCO-3)+c(OH-)3、物料守恒:某元素各种不同存在形态的微粒,物质的量总和不变。
如0.1mol/LNH4Cl溶液中:c(NH+4)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L如0.1mol/LNa2CO3溶液中:c(CO2-3 )+c(HCO-3)+c(H2CO3)=0.1mol/L二、解题方法和步骤1、判断水解、电离哪个为主。
(1)盐离子不水解不电离:强酸强碱盐,如NaCl、Na2SO4等。
(2)盐离子只水解不电离:强酸弱碱或弱酸强碱形成的正盐,如NH4Cl、Na2CO3等。
(3)盐离子既水解又电离:多元弱酸形成的酸式盐,以水解为主的有NaHCO3、NaHS、Na2HPO4等;以电离为主的有NaHSO3和NaH2PO4等。
(4)根据题意判断:如某温度下NaHB强电解质溶液中,当c(H+)>c(OH-)时,以HB-的电离为主;当c(H+)<c(OH-)时,以HB-的水解为主。
对于弱酸HX与强碱盐(NaX式)的混合溶液中,当c(H+)>c(OH-)时,以HX的电离为主;当c(H+)<c(OH-)时,以X-的水解为主。
溶液中粒子浓度大小的比较解答电解质溶液中粒子浓度大小关系问题的思路主要是明确电离和水解两大理论,构建思维模型,依据“三大守恒”关系来解答。
方法技巧主要是:判断等式关系一般考虑守恒原理,即电荷守恒、物料守恒、质子守恒,如果给定的等式不是上述三个守恒式,可以把三个守恒式变换形式后加以推导;如果给定的式子是不等式,要先考虑等式,对等式的一边加上或减去某离子,即可变成不等式,此外需联系电离平衡、水解平衡理论来分析。
1 单一溶液中粒子浓度的比较(1)多元弱酸溶液根据多步电离分析。
例如:在H 3PO 4溶液中,c (H +)>c (H 2PO - 4)>c (HPO 2- 4)>c (PO 3- 4)>c (OH -)。
(2)多元弱酸的正盐溶液根据弱酸酸根离子的分步水解分析。
例如:在Na 2CO 3溶液中,c (Na +)>c (CO 2-3)>c (OH -)>c (HCO - 3)>c (H +)。
(3)多元弱酸的酸式盐溶液要考虑酸式酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小,如HCO -3以水解为主,NaHCO 3溶液中c (Na +)>c (HCO - 3)>c (OH -)>c (H +);而HSO -3以电离为主,NaHSO 3溶液中c(Na +)>c (HSO - 3)>c (H +)>c (OH -)。
2 不同溶液中同一粒子浓度大小的比较要分析溶液中其他离子的影响。
如相同物质的量浓度的下列溶液中:a .NH 4Cl b .CH 3COONH 4 c .NH 4HSO 4,由于CH 3COO -的水解会促进NH +4的水解,H +会抑制NH +4的水解,故c (NH + 4)由大到小的顺序是c >a >b 。
3 混合溶液中各粒子浓度的大小比较根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
(1)分子的电离程度大于相应离子的水解程度。
例如:等物质的量浓度的NH 4Cl 与NH 3·H 2O 的混合溶液中,c (NH 4+)>c (Cl -)>c (OH -)>c (H +);等物质的量浓度的CH 3COOH 与CH 3COONa 的混合溶液中,c (CH 3COO -)>c (Na +)>c (H +)>c (OH -)。
电解质溶液中离子浓度大小考点突破江西赣县中学刘智勇从近几年高考命题的趋势来看,有关电解质溶液中离子浓度大小比较已成为重要的考查题型,这种题型涵盖的知识面广,既与盐类的水解有关,又与弱电解质的电离平衡有关,具有较强的综合性,区分度较好,有利于高校选拔人才。
预计在今后的高考中仍会是主流。
本文通过几道高考真题的解析,希望能给读者在解题思路和方法及技巧方面有所帮助。
一、理论要点1、明确两个“微弱”⑴电离是微弱的:弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒很少,同时还要考虑水的电离情况。
水的电离程度远远小于弱电解质的电离程度。
⑵水解是微弱的:弱离子的水解是微弱的,水解产生的微粒很少,且水的电离程度远远小于弱离子的水解程度。
2、用好三个“守恒”⑴电荷守恒:电解质溶液中的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Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)。
⑵物料守恒:电解质溶液中的离子或分子中某种特定元素的原子的总数不变。
如Na2CO3溶液中n(Na+)∶n(C)=2∶1,推出:c(Na+)=2c(HCO3-)+2c(CO32-)+2c(H2CO3)。
⑶质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量相等。
如在CH3OONa溶液中H+、CH3OOH为得到质子后的产物,OH-为失去质子后的产物,n(OH-)=n(H+)+n(CH3OOH)推出:c(OH-)=c(H+)+c(CH3OOH)。
二、分类突破在考试中遇到有关离子浓度大小比较时,首先明确是单一溶液还是混合溶液,然后根据具体情况进行分析:1、单一溶液中离子浓度的比较。
【典型题例】下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()A、(2007·广东)0.1mol·L-1NH4Cl溶液:c(NH4+)=c(Cl-)B、(2008·江苏)0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)C、(2009·广东)Na2CO3溶液中:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+)D、(2011·江苏)在 0.1 mol·L-1Na2CO3 溶液中:c(OH-)-c(H+)=c(HCO3-)+2c(H2CO3)E、(2012·四川)pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H2CO3) 【详细解析】A项中由于NH4+水解,溶液显酸性,根据电荷守恒得c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),又因c(H+)>c(OH-),推出c(NH4+)<c(Cl-),A项错误;B项中NaHA溶液呈酸性,说明HA-水解程度小于电离程度,故四种微粒浓度的大小顺序为c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),B项错误;C项中Na2CO3溶液中Na2CO3=2Na++CO32- (完全电离),CO32-+H2O HCO3-+OH-(主要),HCO3-+H2O H2CO3+OH-(次要),H2O H++OH-(极微弱),故离子浓度大小关系:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),C项正确;D项中Na2CO3溶液中H3O+、HCO3-、H2CO3为得到质子后的产物,OH-为失去质子后的产物,n(OH-)=n(H3O+)+n(HCO3-)+2n(CO32-)或n(OH-)=n(H+)+n(HCO3-)+2n(H2CO3) 推出:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3),D项正确;E项中NaHCO3溶液呈碱性,说明水解程度大于电离程度,故四种微粒浓度的大小顺序为c(Na+)>c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32-),E项错误。
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的比较》的教案设计第一章:教学目标与内容1.1 教学目标1.1.1 知识与技能目标:使学生掌握溶液中离子浓度大小的比较方法,能够运用理论知识分析实际问题。
1.1.2 过程与方法目标:通过实验和案例分析,培养学生的观察能力、思考能力和解决问题的能力。
1.1.3 情感态度与价值观目标:激发学生对化学科学的兴趣,培养学生的科学素养,使学生认识到化学知识在生产生活中的重要性。
1.2 教学内容1.2.1 溶液中离子浓度大小比较的理论基础1.2.2 实验方法与技巧1.2.3 实际案例分析第二章:教学重点与难点2.1 教学重点2.1.1 溶液中离子浓度大小的比较方法2.1.2 实验操作技能2.2 教学难点2.2.1 离子浓度大小比较的原理2.2.2 实验结果的分析和解释第三章:教学方法与手段3.1 教学方法3.1.1 讲授法:讲解溶液中离子浓度大小的比较原理和方法。
3.1.2 实验法:进行实际操作,观察实验现象,培养学生的动手能力。
3.1.3 案例分析法:分析实际案例,培养学生解决问题的能力。
3.2 教学手段3.2.1 多媒体教学:使用PPT、视频等教学手段,直观展示实验操作和现象。
3.2.2 实验器材:准备相关的实验仪器和试剂,进行实际操作。
第四章:教学过程设计4.1 导入新课4.1.1 复习相关知识:回顾溶液、离子等基本概念。
4.1.2 提出问题:如何比较溶液中离子浓度的大小?4.2 知识讲解4.2.1 讲解溶液中离子浓度大小的比较原理。
4.2.2 讲解实验方法和技巧。
4.3 实验操作4.3.1 分组进行实验,观察实验现象。
4.3.2 学生动手操作,培养实验技能。
4.4 案例分析4.4.1 给出实际案例,让学生进行分析。
4.4.2 讨论并解释实验结果。
第五章:教学评价与反思5.1 教学评价5.1.1 课堂提问:检查学生对知识的掌握程度。
5.1.2 实验报告:评价学生的实验操作和结果分析。
溶液中离子浓度大小比较的技巧作者:李会玲来源:《数理化学习·高一二版》2012年第11期有关溶液中离子浓度大小的比较,这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,要求学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念熟练掌握并且能综合运用这些知识解决问题.但在教学中不论单一溶液中,还是混合溶液中,学生只要抓住题目中的“符号”,联系相关知识,进行分析,就可以快速准确地得出答案.具体方法如下.一、看到“>”、“< ”分析电离、水解情况.二、看到“= ”考虑三个守恒:电荷守恒、物料守恒(原子守恒)和质子守恒.例1 有4种混合溶液,分别由等体积的2种溶液混合而成:①与;②与NaCl;③与NaOH;④与(-)排序正确的是()(A)③>①>②>④(B)③>②>①>④(C)④>②>①>③(D)④>②>③>①解析:选项中是“>”号,所以抓住电离和水解关系分析问题.首先④与HCl发生反应生成弱酸,因此(-)最小.由于-发生水解溶液显碱性,①中的发生水解溶液显碱性以及③中的NaOH电离显碱性,都对-水解起抑制作用.由于等浓度时NaOH中c(-)大,所以-发生水解的量少,③中c(-)最大.而②中的NaCl对-的水解无影响,所以(-)比①中的小.因此得出结论(-):③>①>②>④.答案:(A)例2 关于小苏打水溶液的表述不正确的是()(A) c()>c(-)>c()(-)(B) c()+c()=c(-)c(-)+2c(-)(C) c()=c(-)+c(-3)c()(D) c(-) =c()+c()-c(-)解析:(A)中符号是“>”号,所以分析电离和水解关系-的水解程度大于电离程度,因此溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大至小应为:c()>c(-)>c(-)(),故(A)错.(B)、(C)、(D)中是“= ”号,要从“三个守恒”入手.(B)中阳离子和阴离子分别在等号两边,这是“电荷守恒”的标志,通过分析的电离和水解以及水的电离,溶液中存在、、-、-、-、微粒,由“电荷守恒”(B)正确.(C)中等号右边都含原子团,这是“物料守恒”(碳原子守恒)的标志.在中存在Na与C元素物质的量相等的关系,而碳原子在溶液中有三种存在形式,由“碳原子守恒”(C)正确.(D)要从“质子守恒”进行判断,即根据水电离的 c() =c(-)溶液中-来自水的电离,但-和水都电离出,其中水电离出的一部分由于-的水解生成,存在于中,其余以形式存在,这部分等于溶液中的减去-电离的(与-的浓度相同),列出水电离的c()与c(-)相等的式子,故(D)正确.。
溶液中离子浓度大小的比较
1.溶液中离子浓度大小比较的规律
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析。
如H 3PO 4的溶液中,c(H +)>c(H 2PO 4-)>c(HPO 42-) > c(PO 4
3-)。
多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析:如Na 2CO 3溶液中,c(Na +)>c(CO 32-)>c(OH -)>
c(HCO 3-)。
(2)不同溶液中同一离子浓度的比较,则要注意分析溶液中其他离子对其的影响。
如在①NH 4Cl
②CH 3COONH 4③NH 4HSO 4溶液中,c(NH 4+)浓度的大小为③>①>②。
(3)如果题目中指明溶质只有一种物质(该溶质经常是可水解的盐),要首先考虑原有阳离子和阴离子的个数,水解程度如何,水解后溶液显酸性还是显碱性。
(4)如果题目中指明是两种物质,则要考虑两种物质能否发生化学反应,有无剩余,剩余物质是强电解质还是弱电解质;若恰好反应,则按照“溶质是一种物质”进行处理;若是混合溶液,应注意分析其电离、水解的相对强弱,进行综合分析。
(5)若题中全部使用的是“>”或“<”,应主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各粒子个数的原有情况和变化情况(增多了还是减少了)。
(6)对于HA 和NaA 的混合溶液(多元弱酸的酸式盐:NaHA ),在比较盐或酸的水解、电离对溶
液酸、碱性的影响时,由于溶液中的Na +保持不变,若水解大于电离,则有c (HA) > c (Na +)>c (A -) ,
显碱性;若电离大于水解,则有c (A -) > c (Na +)> c (HA),显酸性。
若电离、水解完全相同(或不水
解、不电离),则c (HA) =c (Na +)=c (A -),但无论是水解部分还是电离部分,都只能占c (HA) 或c (A
-)的百分之几到百分之零点几,因此,由它们的酸或盐电离和水解所产生的c(H +) 或c(OH -)都很小。
【例1】把 mol·L -1的偏铝酸钠溶液和 mol·L -1的盐酸溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度
由大到小的顺序正确的是
A .c (Cl -)>c (Al 3+)>c (Na +)>c (H +)>c (OH -)
B .c (Cl -)>c (Al 3+)>c (Na +)> c (OH -)> c (H +)
C .c (Cl -)> c (Na +) > c (Al 3+) > c (H +) > c (OH -)
D .c (Na +)> c (Cl -)> c (Al 3+) > c (OH -) > c (H +)
【解析】偏铝酸钠与盐酸混合后,发生反应:NaAlO 2+HCl+H 2O ===NaCl+Al(OH)3,显然,盐酸过量,过量的盐酸与Al(OH)3进一步反应:Al(OH)3+3HCl=== AlCl 3+ 3H 2O ,故反应后,溶液为AlCl 3与
NaCl 的混合溶液,Cl -浓度最大,反应前后不变,故仍然最大,有部分Al 存在于没有溶解的Al(OH)3
沉淀中,若Al 全部进入溶液中与Na +浓度相同,故c(Na +) > c(Al 3+),由于AlCl 3水解溶液呈酸性,
故c(H +) > c(OH -),故正确答案为C 。
【答案】C 。
【例2】某二元弱酸(简写为H 2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H 2AH ++HA - HA - H ++A 2-
已知相同浓度时的H 2A 的电离比HA -电离容易,设有下列四种溶液:
A . mol·L -1的H 2A 溶液
B . mol·L -1的NaHA 溶液
C . mol·L -1的HCl 与 mol·L -1NaHA 溶液等体积混合液
D . mol·L -1的NaOH 与 mol·L -1的NaHA 溶液等体积混合液。
据此,填写下列空白(填代号):
(1)c (H +)最大的是_______,最小的是______。
(2)c (H 2A)最大的是______,最小的是______。
(3)c (A 2-)最大的是_______,最小的是______。
(1)A D (2)A D (3)D A
【例3】把 mol·L -1CH 3COOH 溶液和·L -1NaOH 溶液以等体积混合,若c(H +)>c(OH —),则混合液中
粒子浓度关系正确的是 ( )
A .c (CH 3COO -)>c (Na +)
B .c (CH 3COOH)>c (CH 3COO -)
C .2c (H +)=c (CH 3COO -)-c (CH 3COOH)
D .c (CH 3COOH)+c (CH 3COO -)= mol·L -1
【解析】AD
2.离子浓度大小比较的守恒规律
(1)电荷守恒:在任何溶液中,阴离子所带电荷总数总是等于阳离子所带电荷总数,即溶液呈电中性。
如在Na2CO3、NaHCO3溶液中,均存在Na+、、H+、OH-、HCO3-、CO32-离子,它们的浓度不同,但都存在c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+ c(HCO3-)+2c(CO32-)的关系。
(2)物料守恒:又可称原子守恒,在电解质溶液中,尽管有些离子能发生水解,但这些离子(或离子中所含的原子)所含某些原子的总数是始终不变的,是符合原子守恒的。
如在K2S溶液中,虽然S2-发生了水解,生成了HS-、H2S,但S原子总数不变,只是S2-以不同形式存在而已,与K+存在如下的守恒关系:c(K+)= 2c(S2-)+2c(HS-)+2 c(H2S)。
(3)水的电离守恒(质子守恒):根据水的电离:H2OH++OH-,由水电离出的c(H+)、c(OH-)始终是相等的,溶液中的H+、OH-离子虽被其他离子结合,以不同形式存在,但其总量仍是相等的。
如在K2S溶液中,水电离出的OH-即存在如下关系:c(OH-)= c(H+)+(HS-)+2 c(H2S)。
3.应用守恒规律的思维方法
若粒子间用等号连接,应根据守恒原理,视不同情况,从以下几个方面思考:
(1)若等号一端全部是阴离子或阳离子时,应首先考虑溶液中阴、阳离子的电荷守恒。
(2)若等号一端各项中都含同种元素时,首先应考虑这种元素的原子守恒,即物料守恒。
(3)若等号一端为c(H+)或c(OH-)时,应首先考虑是否符合水的电离守恒。
(4)若等号两端既有分子又有离子,则考虑将电荷守恒与物料守恒相加或相减。
或利用质子来源进行分析。
【例4】将mol·L-1的醋酸钠溶液20ml与mol·L-1盐酸10 ml混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒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-)【答案】BD。
【例5】·L-1的HCN溶液与mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知该混合溶液中c(Na+)> c(CN -)。
用“>”、“<”或“=”符号填写下列空格:
(1)液中c(H+) c(OH-) (2)c(HCN) c(CN-)
(3)c(HCN)+ c(CN-) mol·L-1。
【解析】HCN在溶液中存在下列电离平衡:HCNH++CN-,NaCN完全电离产生的CN-存在水解平衡:CN-+H2OHCN+OH-,假设均不发生电离和水解,则应存在c(Na+)=c(CN-)=c(HCN) ,混合后溶液中c(Na+)> c(CN-),故说明其水解消耗的CN-大于电离产生的CN-,故有c(OH-) > c(H+) c(HCN) > c(CN-),根据溶液中的“CN”原子守恒,可知混合后,两浓度之和应等于mol·L-1;
【答案】(1)< (2) > (3) =
【例6】(1)取·L-1的HX溶液与mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中c(Na+)> c(X -)。
①混合溶液中c(HX) c(X-)
②混合溶液中c(HX)+ c(X-) mol·L-1(忽略体积变化);
③混合溶液中由水电离出的c(OH-) mol·L-1HX溶液中由水电离出的c(H+)。
(2)如果取mol·L-1HX溶液与mol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得混合溶液中pH>7,则说明HX的电离程度______NaX的水解程度。
【答案】(1)①< ②= ③ > (2)。