跟踪检测(四十) 溶液中粒子浓度大小的比较
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一、电离平衡理论与水解平衡理论1、电离理论:⑴弱电解质得电离就是微弱得,电离消耗得电解质及产生得微粒都就是少量得,同时注意考虑水得电离得存在;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多元弱酸得电离就是分步得,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弱酸得阴离子与弱碱得阳离子因水解而损耗;如NaHCO3溶液中有:c(Na+)>c(HCO3-)。
⑵弱酸得阴离子与弱碱得阳离子得水解就是微量得(双水解除外),因此水解生成得弱电解质及产生H+得(或OH-)也就是微量,但由于水得电离平衡与盐类水解平衡得存在,所以水解后得酸性溶液中c(H+)(或碱性溶液中得c(OH-))总就是大于水解产生得弱电解质得浓度;例如(NH4)2SO4溶液中微粒浓度关系。
【分析】因溶液中存在下列关系:(NH4)2SO4=2NH4++SO42-,2H2O2OH-+2H+,2NH3·H2O,由于水电离产生得c(H+)水=c(OH-)水,而水电离产生得一部分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-)。
⑶一般来说“谁弱谁水解,谁强显谁性”,如水解呈酸性得溶液中c(H+)>c(OH-),水解呈碱性得溶液中c(OH-)>c(H+);⑷多元弱酸得酸根离子得水解就是分步进行得,主要以第一步水解为主。
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。
第4课时溶液中离子浓度大小比较[学习目标]1.知道弱电解质的电离和盐类水解均存在平衡,会判断溶液中微粒种类及微粒间定量关系,培养变化观念与平衡思想。
2.建立溶液中粒子浓度大小比较的思维模型,掌握溶液中粒子浓度大小的比较方法,培养证据推理与模型认知能力。
导:书写下列溶液中存在的电离平衡或者水解平衡1.NH3·H2O2.H2S3.NH4Cl4.Na2CO3思:完成下列问题,提出你的问题一、“两大理论”与“三种守恒”1.两大理论引领思维建模(1)电离理论①弱电解质的电离是微弱的,电离产生的微粒非常少,还要考虑水的电离。
如氨水中: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。
如在H2S溶液中:c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
(2)水解理论①离子的水解损失是微量的(互相促进的水解除外),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的浓度。
如NH4Cl溶液中: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:c(CO2-3)>c(HCO-3)>c(H2CO3)。
议:小组讨论,以上四种溶液中,离子浓度大小的顺序展:展示答案评: 1.解释学生的问题2.三种“守恒”关系式(1)电荷守恒:电解质溶液中阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数.Na2CO3溶液中存在Na+、CO2-3、H+、OH-、HCO-3、H2CO3和H2O,电荷守恒式:(2)物料守恒:电解质溶液中,某种原子的总浓度等于它的各种存在形态的浓度之和。
Na2CO3溶液中n(Na)=2n(C),即(3)质子守恒:任何水溶液中由水电离产生的H+和OH-的物质的量均相等。
溶液中离子浓度大小的比较分析作者:汪立波来源:《广西教育·B版》2018年第01期【摘要】本文讲解溶液中离子浓度大小的比较类问题的解决方法,一要掌握两大理论和三大关系,这是分析这类题目的前提;二要掌握不同类型的这类题目的不同解题方法。
指出解这类题目的关键是要按照平衡的主线去分析,要弄清混合后的溶液显什么性,然后结合两个理论、三个守恒就能解决问题。
【关键词】离子浓度大小比较易错题型解题方法【中图分类号】G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2018)01B-0159-03溶液中离子浓度大小的比较是高考中常见的题型,纵观全国各地试卷,这类题目出现的概率极高,其中电离程度、水解程度以及化学反应都会影响溶液中的离子浓度,而且溶液中存在着电解平衡、水解平衡、溶解平衡三大平衡。
要想熟练地解答这类题目,学生除了要掌握好两大理论和三大关系,还要总结分析在解题过程中常出现的错误,把相似的题目进行归类分析,从而才能掌握好解题的方法。
下面笔者从思维基点构建知识网络和具体实例分析上帮助学生突破难点。
一、两大理论,三大关系构建思维基点(一)电离理论概述强电解质的电离程度大,故中学化学把强电解质定为完全电离。
弱电解质的电离程度小,大多数以分子的形式存在于溶液中,只有少部分电离以离子的形式存在,同时还有水的电离。
如醋酸溶液中的离子浓度大小的关系为:c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)多元弱酸的电离是分步的,但以第一步电离为主,如在H2SO3 溶液中,有:c(H2SO3)>c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)(二)水解理论概述弱电解质离子的水解,一般是程度小的(双水解除外)弱酸根阴离子结合水电离出的 H+ 使溶液显碱性,弱碱阳离子结合水电离出的 OH- 使溶液显酸性,促进水电离,使 c(H+)或 c (OH-)大于生成的弱电解质分子或离子的浓度。
如 NH4NO3 溶液中,有:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(NH3·H2O)多元弱酸根离子的水解是分步的但以第一步为主。
溶液中离子浓度大小比较溶液中离子浓度大小比较是高中化学的重点和难点,也是高考命题的热点,但有一部分同学对这部分内容感到非常棘手、不知所措。
现结合教学过程中学生常犯错误讨论一下如何比较溶液中离子浓度大小。
1 弄清有关基本概念、基本理论的含义这部分涉及到的基本概念、基本理论有:强、弱电解质,弱电解质的电离平衡,水的电离平衡,盐的水解平衡,pH等。
对这些概念和理论学生常犯错误有以下几点。
(1)有些同学对哪些化合物属于强电解质,哪些化合物属于弱电解质分辨不清,以致写错电离方程式,对比较离子浓度大小造成障碍。
例如,把醋酸钠电离方程式写为CHCOONa==CHCOO-+Na+,犯这种错误的同学的观点是:醋酸钠是强酸弱碱盐,不是强酸强碱盐,所以醋酸钠是弱电解质。
显然这种分析是混淆了概念。
此时我们教师要加强对学生辅导,强调强、弱电解质的划分是以在水溶液中能不能完全电离为标准的,能完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质。
强、弱电解质的划分与它是哪种类型的盐无关。
同时让学生写出正确的电离方程式:CHCOONa==CHCOO-+Na+。
(2)哪些物质电离,哪些物质水解分辨不清有的同学问:氢硫酸电离出来的HS-、S2-还会不会水解?我们都知道,高中课本第二册第三章第三节的大标题是“盐类的水解”。
有的同学只看到水解而没有真正弄清楚什么物质才水解,很显然对概念的内涵和外延掌握的不到位。
学生出现这种错误的另一个原因,可能是我们教师授课时常常说某某物质水解,但学生听课时往往把重点放在水解这个词上,而忽略掉什么物质水解。
究其原因还是我们教师强调的不到位。
所以我认为教师在讲某些问题时话不在多,点到才行。
(3)有关规律记不住。
如比较Na2CO3溶液中c(CO2-3)、c(HCO-3)、c(H2CO3) 大小和H2S溶液中c(HS-)、c(S2-)大小时,有些同学不会判。
究其原因是没有记住如下规律:①弱电解质的电离程度是小的,多元弱酸的电离是分步进行的,并且以第一步电离为主。
离子浓度大小比较的方法和规律离子浓度大小比较是化学实验和分析中常见的一个问题,正确的比较方法和规律可以帮助我们更准确地分析物质的性质和反应过程。
下面将介绍一些常见的离子浓度大小比较的方法和规律。
首先,我们可以通过离子的电荷数来比较其浓度大小。
通常情况下,离子的电荷数越大,其浓度也会越大。
比如在一定条件下,Fe3+的浓度要大于Fe2+,因为Fe3+的电荷数比Fe2+大,具有更强的吸引力,更容易形成离子。
其次,离子的离子半径也是影响离子浓度大小的重要因素。
离子半径越小,其浓度通常也会越大。
比如在一定条件下,Na+的浓度要大于K+,因为Na+的离子半径比K+小,更容易形成离子。
此外,离子的电子亲和能和电离能也会影响离子的浓度大小。
电子亲和能越大,离子浓度通常也会越大;电离能越小,离子浓度通常也会越大。
比如在一定条件下,Cl-的浓度要大于F-,因为Cl-的电子亲和能比F-大,更容易形成离子;同时Cl-的电离能比F-小,也更容易形成离子。
另外,离子的溶解度也是影响离子浓度大小的重要因素。
通常情况下,溶解度越大,离子的浓度也会越大。
比如在一定条件下,Ba2+的浓度要大于Mg2+,因为Ba2+的溶解度比Mg2+大,更容易形成离子。
最后,离子的反应性也会影响其浓度大小。
通常情况下,反应性越强的离子,其浓度也会越大。
比如在一定条件下,OH-的浓度要大于Cl-,因为OH-的反应性比Cl-强,更容易形成离子。
综上所述,离子浓度大小比较的方法和规律是多方面的,需要综合考虑离子的电荷数、离子半径、电子亲和能、电离能、溶解度和反应性等因素。
只有全面掌握这些方法和规律,我们才能更准确地比较离子的浓度大小,从而更好地理解和应用化学知识。
《溶液中离子浓度大小的比较》教案鄂尔多斯市第二中学徐文一、教学内容分析本课时是高二化学选修4《化学反应原理》第三章《水溶液中的离子平衡》第三节盐类水解应中的一个课时。
是基于学生已学习了弱电解质的电离,盐类水解的原理的基础上,对溶液中离子浓度的大小做一个全面的分析比较。
本课时难度较大,教学中应要遵循循顺渐进的原则。
二、教学目标1、知识目标:(1)理解盐类水解的实质、过程、一般规律。
(2)能书写三个守恒及初步掌握以下几种常见题型:①单一溶液中离子浓度的大小比较;②同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较;③混合溶液中离子浓度的大小比较。
2、情感目标:培养学生的探究精神,养成用理论知识分析问题和解决问题的能力。
3、能力目标:(1)培养学生分析能力、应用理论解决实际问题能力;(2)培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。
4、重点和难点:重点:初步构建电解质溶液中离子浓度关系分析的一般思维模型与思想方法。
难点:三个守恒的书写及应用。
三、设计思路1、指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与到知识的获得过程中,并给学生充分的表达自己想法的机会,以提高学生的分析实际问题2、在教学内容的安排上:按照步步深入,从易到难,由简单到复杂的过程。
3、教学手段:根据本校高二学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,采取了讲述、讨论、点拨等教学方法,并结合多媒体进行教学。
四、教学准备1、教师做好例题和变式训练题2、做好多媒体课件五、教学过程温故知新—必须的知识储备(一)电解质的电离规律1、强电解质在水溶液中是完全电离的,在溶液中不存在电解质分子;2、弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的,在溶液中既存在电解质分子又存在电解质离子;3、多元弱酸分布电离。
(二)水的电离规律1、水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H +和OH -;2、由水电离产生的c(H +)=c(OH -)。
3、思考:(1)在纯水中加入酸或碱,抑制了水的电离,使水的电离度变小;(2)在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐,促进了水的电离,使水的电离度变大。
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跟踪检测(四十) 溶液中粒子浓度大小的比较
一、选择题(本题共10小题,每小题只有一个选项符合题意)
1.在0.1 mol·L-1的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正
确的是( )
A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1 mol·L-1盐酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.0.1 mol·L-1醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1 mol·L-1氢氧化钠;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
解析:选B A项,加水稀释,溶液仍为醋酸钠溶液,存在c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH
-)>c(H+),错误;B项,加入等体积的0.1 mol·L-
1
盐酸,得到等物质的量浓度的醋酸和氯
化钠混合溶液,溶液显酸性,c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH
-
),正确;C
项,加入等体积的0.1 mol·L-1醋酸,溶液呈酸性,存在c(CH
3
COO-)>c(Na+)>c(H+)>
c(OH-),错误;D项,加入等体积的0.1 mol·L
-
1
氢氧化钠,醋酸钠和NaOH混合溶液,
溶液呈碱性,存在c(Na
+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+
),错误。
2.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO2-4)+c(OH-)
B.含有AgCl和AgI固体的悬浊液:c(Ag+)>c(Cl-)=c(I-)
C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
+2c(Cl-)
D.0.1 mol·L-1 Na2C2O4与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):
2c(C2O2-4)+c(HC2O-4)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
解析:选A A项,pH=1的NaHSO4溶液中,电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(SO2-4)
+c(OH
-),物料守恒为c(Na+)=c(SO2-4),二者结合可得:c(H+)=c(SO2-4)+c(OH-
),正
确;B项,含有AgCl和AgI固体的悬浊液,由于碘化银更难溶,则c(Cl
-)>c(I-
),错误;
C项,CH3COONa和CaCl2混合溶液中,根据物料守恒可得:c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO