2022年专题讲座八离子浓度的大小比较 .pdf
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1、名师精编优秀资料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、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
2、水解产生的弱电解质溶液的浓度。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: CO23、HCO3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO23)c(HCO3)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、HCO3、CO23、OH,存在如下关系:c(Na)c(H)c(HCO3)
3、c(OH)2c(CO23)。2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)或名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -
4、第 1 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料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、CO23、HCO3、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
5、、水解情况,特别是多步电离和多步水解。如:(1)NaHCO3溶液中,因 NaHCO3=NaHCO3, HCO3CO23H, HCO3H2OH2CO3OH,H2OHOH。故溶液中的离子有:Na、CO23、HCO3、 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 L1的 NH4Cl 溶液粒子种类 _ 。大小关系 _(H2O 除外 )。物料守恒 _ 。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 15 页 -
6、 - - - - - - - - 名师精编优秀资料解析NH4Cl=NH4Cl(完全电离 ) NH4H2ONH3 H2OH(微弱 ) H2OHOH(极微弱 ) 答案 Cl、NH4、H、NH3 H2O、OH、H2O c(Cl)c(NH4)c(H)c(OH) c(Cl)c(NH4)c(NH3 H2O) 【例 3】0.1 mol L1的 NaHCO3溶液中各离子浓度的关系大小关系 _ 。物料守恒 _ 。电荷守恒 _ 。质子守恒 _ 。解析NaHCO3=NaHCO3(完全电离 ) HCO3 H2OH2CO3OH(主要 ) HCO3H CO23(次要 ) H2OHOH(极微弱 ) 答案c(Na)c(HCO
7、3)c(OH)c(H)c(CO23) c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3) c(Na)c(H)c(HCO3)2c(CO23)c(OH) c(OH)c(H2CO3)c(H) c(CO23) 【例 4】0.1 mol L1的 Na2CO3溶液中各离子浓度的关系大小关系 _ 。物料守恒 _ 。电荷守恒 _ 。质子守恒 _ 。解析Na2CO3=2NaCO23(完全电离 ) CO23H2OHCO3OH(主要 ) HCO3 H2OH2CO3OH(次要 ) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - -
8、- - - - - - - - - - 第 3 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料H2OHOH(极微弱 ) 答案c(Na)c(CO23)c(OH)c(HCO3)c(H) c(Na)2 c(CO23)c(HCO3)c(H2CO3) c(Na)c(H)c(HCO3)c(OH)2c(CO23) c(OH)c(H)2c(H2CO3)c(HCO3) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 15 页 - - - - - -
9、 - - - 名师精编优秀资料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:CH3COOHCH3COOH,H2OOH 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=CH3COONa, CH3COOH2OCH3COOH OH, H2OH OH,所以 CH3COONa 溶液中,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c
10、(CH3COOH) c(H)。(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=CH3COONa, CH3COOH2OCH3COOH OH,H2OH OH,所以 CH3COONa 溶液中, c(Na) c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH) c(H)。2(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 HCO3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)
11、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), 物料守恒式为c(K)c(HS) c(S2)c(H2S),由 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(CO23)的系数2 代表一个CO23带 2 个负电荷,不可漏掉。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,
12、共 15 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料(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12 体积比混合后pHc(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】(
13、2010 江苏, 12)常温下,用0.100 0 mol L1 NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 CH3COOH 溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是() A点所示溶液中:c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH) c(H) B点所示溶液中:c(Na)c(CH3COOH) c(CH3COO) C点所示溶液中:c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H) 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页,共 15 页 -
14、 - - - - - - - - 名师精编优秀资料D滴定过程中可能出现:c(CH3COOH) c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH) 解析点溶液中的溶质为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 溶液的 pH7,据电荷守恒有c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),又 c(H) c(OH), 则 c(Na)c(CH3COO); 点溶液
15、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)。答案D 【例 7】将标准状况下2.24 L CO2缓慢通入1 L 0.15 molL1的 NaOH 溶液中,气体被充分吸收,下列关系不正确的是() Ac(Na)c(H) c(OH)c(HCO3)2c(CO23) B2c(Na)3c(H2CO3)c(HCO3)c(CO23) Cc(Na)c(CO23)c(HCO3) c(OH)c(H) D2c(OH) c(CO23) c(HCO3)3c(H2CO3)2c(H) 解析CO22NaOH=Na2CO3H2O x2xCO2NaOH=NaHCO
16、3yyx y0.1 mol2xy0.15 mol所以x0.05 moly0.05 mol,A 项符合电荷守恒;B 项,对于 0.05 mol L1的 Na2CO3溶液,c(Na)2c(H2CO3) c(HCO3)c(CO23) ,对于 0.05 molL1的 NaHCO3溶液:c(Na)c(H2CO3)c(HCO3)c(CO23),所以2c(Na)3 c(H2CO3)c(HCO3)c(CO23),B 项正确; C 项,由于CO23 H2OHCO3OH为主,所以c(Na)c(HCO3)c(CO23)c(OH)c(H),错误; D 项,结合 A、B 两选项,推断该关系式正确。名师归纳总结 精品学习
17、资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料答案C (四)盐与酸 (碱 )混合型首先考虑是否反应,都不反应,分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小。若能反应,则按反应后混合组成再综合考虑水解和电离两种因素。【例 8】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() Ac(H)c(OH) Bc
18、(CH3COO) 0.1 molL1Cc(CH3COOH) c(CH3COO) Dc(CH3COO)c(OH)0.1 molL1解析由电荷守恒有c(CH3COO) c(OH)c(Na)c(H),因 c(CH3COO) c(Na),则 c(H)c(OH);且 c(CH3COO) c(OH) c(H) 0.1 molL10.1 mol L1;由物料守恒有:c(CH3COOH) c(CH3COO)0.2 molL1,因c(CH3COO)c(Na)0.1 molL1,则 c(CH3COO)c(CH3COOH) 。答案A 【例 9】将 0.2 mol L1 NaHCO3溶液与 0.1 mol L1 KO
19、H 溶液等体积混合,下列关系正确的是 (双选 ) () A2c(K)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3) Bc(Na)c(K)c(HCO3)c(CO23)c(OH)c(H) Cc(OH)c(CO23)c(H)c(H2CO3)0.1 molL1D3c(K)c(H) c(OH)c(HCO3)2c(CO23) 解析根据物料守恒可知A 中表达式为2c(K)c(HCO3)c(CO23)c(H2CO3),A正确; 题中两溶液反应后含有等浓度的HCO3和 CO23,由于 CO23的水解程度大于HCO3的 水 解 程 度 , 因 此 选 项B 中 的 表 达 式 为c(Na)c(HCO3)c(K)c(
20、CO23)c(OH)c(H),B 错; C 选项,根据电荷守恒有c(Na)c(K)c(H) c(OH)c(HCO3)2c(CO23),根据物料守恒有c(Na)c(HCO3) c(CO23)c(H2CO3),两者相减可知正确的表达式为c(OH)c(CO23)c(H)c(H2CO3)0.05 mol L1。由电荷守恒和c(Na)2c(K)可知选项D 正确。答案AD (五)不同溶液中同一离子浓度的大小比较选好参照物,分组比较各个击破如25 时,相同物质的量浓度的下列溶液中:NH4Cl 、 CH3COONH4、NH4HSO4、 (NH4)2SO4、 (NH4)2Fe(SO4)2, c(NH4) 由 大
21、 到 小 的 顺 序 为名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页,共 15 页 - - - - - - - - - 名师精编优秀资料。分析流程为分组 化学式中NH4的数目 选参照物NH4Cl相当于在的基础上促进NH4的水解相当于在的基础上抑制NH4的水解选参照物 NH4 2SO4相当于在的基础上抑制NH4的水解【例 10】比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。(1)浓度均为0.1 molL1的 H2S、 NaHS、 Na2S、 H2S 和 NaHS 混
22、合液,溶液pH 从大到小的顺序是_ _。 c(H2S)从大到小的顺序是_ 。(2)相同浓度的下列溶液中:CH3COONH4、 CH3COONa 、 CH3COOH中,c(CH3COO)由大到小的顺序是_ 。(3)c(NH4)相等的 (NH4)2SO4溶液、 NH4HSO4溶液、 (NH4)2CO3溶液、 NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为_ 。答案(1) (2)(3)一、单项选择题1对于等物质的量浓度的Na2CO3和 NaHCO3溶液,下列说法不正确的是() A分别升高温度,两种溶液的pH 均减小B相同温度下两种溶液的pH:Na2CO3NaHCO3C分别加入少量NaOH,两溶液中c
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