专题讲座八离子浓度的大小比较学习资料.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。专题讲座八离子浓度的大小比较-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:NH3H2O、NH、OH浓度的大小关系是c(NH3H2O)c(OH)c(NH)。(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
2、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溶液的浓度。如NH4Cl溶液中:NH、Cl、NH3H2O、H的浓度大小关系是c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)。(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:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)c(HCO)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、HCO、CO、OH,存在如
3、下关系:c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)。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
4、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、CO、HCO、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、水解情况,特别是多步电离和多步水解。如:(1)NaHCO3溶液中,因NaHCO3=NaHCO,HCOCOH,HCOH2OH2CO3OH,H2OHOH。故溶液中的离子有:Na、CO、HCO、OH、H;分子有:H2CO3、H2O。(二)单一溶液中离子浓度的关系【例2】0.1molL1的
5、NH4Cl溶液粒子种类_。大小关系_(H2O除外)。物料守恒_。解析NH4Cl=NHCl(完全电离)NHH2ONH3H2OH(微弱)H2OHOH(极微弱)答案Cl、NH、H、NH3H2O、OH、H2Oc(Cl)c(NH)c(H)c(OH)c(Cl)c(NH)c(NH3H2O)【例3】0.1molL1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=NaHCO(完全电离)HCOH2OH2CO3OH(主要)HCOHCO(次要)H2OHOH(极微弱)答案c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3
6、)c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)c(OH)c(H2CO3)c(H)c(CO)【例4】0.1molL1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=2NaCO(完全电离)COH2OHCOOH(主要)HCOH2OH2CO3OH(次要)H2OHOH(极微弱)答案c(Na)c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)c(Na)2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)c(Na)c(H)c(HCO)c(OH)2c(CO)c(OH)c(H)2c(H2CO3)c(HCO)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
7、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,H2OOHH,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,CH3COOH2OCH3COOHOH,H2OHOH,所以CH3COONa溶液中,c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(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
8、中,CH3COONa=CH3COONa,CH3COOH2OCH3COOHOH,H2OHOH,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HCO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)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),
9、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(CO)的系数2代表一个CO带2个负电荷,不可漏掉。(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
10、)c(OH)c(H)(2)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)(3)c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)【例6】(2010江苏,12)常温下,用0.1000molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL1CH3COOH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)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
11、为0.001molCH3COOH和0.001molCH3COONa,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);点溶液中的溶质为0.002molCH3COONa,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2.24LCO2缓慢通入1L0.15molL1的NaOH溶液中,
12、气体被充分吸收,下列关系不正确的是()Ac(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)B2c(Na)3c(H2CO3)c(HCO)c(CO)Cc(Na)c(CO)c(HCO)c(OH)c(H)D2c(OH)c(CO)c(HCO)3c(H2CO3)2c(H)解析CO22NaOH=Na2CO3H2Ox2xCO2NaOH=NaHCO3yy所以,A项符合电荷守恒;B项,对于0.05molL1的Na2CO3溶液,c(Na)2c(H2CO3)c(HCO)c(CO),对于0.05molL1的NaHCO3溶液:c(Na)c(H2CO3)c(HCO)c(CO),所以2c(Na)3c(H2CO3)c(HCO
13、)c(CO),B项正确;C项,由于COH2OHCOOH为主,所以c(Na)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H),错误;D项,结合A、B两选项,推断该关系式正确。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0.1mol的CH3COOH和CH3COONa配成1L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(CH3COO)0.1molL1Cc(CH3COOH)c(CH3COO)Dc(CH3COO)c(O
14、H)0.1molL1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)0.1molL10.1molL1;由物料守恒有:c(CH3COOH)c(CH3COO)0.2molL1,因c(CH3COO)c(Na)0.1molL1,则c(CH3COO)c(CH3COOH)。答案A【例9】将0.2molL1NaHCO3溶液与0.1molL1KOH溶液等体积混合,下列关系正确的是(双选)()A2c(K)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)Bc(Na)c(K)c(HCO)c(CO)c(OH)c(H)Cc
15、(OH)c(CO)c(H)c(H2CO3)0.1molL1D3c(K)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)解析根据物料守恒可知A中表达式为2c(K)c(HCO)c(CO)c(H2CO3),A正确;题中两溶液反应后含有等浓度的HCO和CO,由于CO的水解程度大于HCO的水解程度,因此选项B中的表达式为c(Na)c(HCO)c(K)c(CO)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(HCO)2c(CO),根据物料守恒有c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3),两者相减可知正确的表达式为c(OH)c(CO)c(H)c(H2CO3)0.05m
16、olL1。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(NH)由大到小的顺序为。分析流程为分组【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0.1molL1的H2S、NaHS、Na2S、H2S和NaHS混合液,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(CH3C
17、OO)由大到小的顺序是_。(3)c(NH)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(CO)均增大D两溶液均存在c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)答案A解析A项,升温,CO、HCO的水解程度均增大,pH增大,错误。2下列溶液中有关物质的浓度关系正确的是()Ac(NH
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