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溶液中离子浓度大小的比较方法.doc

上传人:精品资料 文档编号:9685641 上传时间:2019-08-23 格式:DOC 页数:12 大小:560KB
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资源描述

1、- 1 -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 3PO4

2、溶液中: 基 准 物:H 2O ; H 3PO4 得质子产物: H3O+(相差 1 个质子)即 H+失质子产物:H 2PO4- (相差 1 个质子) ;HPO 42-(相差 2 个质子) ;PO 43-(相差 3 个质子) ;OH -(相差 1个质子) 质子守恒关系式为:c(H +) = c(H2PO4-) + 2c(HPO42-) + 3c(PO43-) + c(OH-)2.单一碱溶液【例 2】NH 3H2O 溶液中: 基 准 物:H 2O;NH 3H2O 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ ;NH 4+ (相差 1 个质子) 失质子产物:OH - (相差 1 个质子) 质子

3、守恒关系式为:c(H+) + c(NH4+) = 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 2CO3溶液: 基 准 物:H 2O、CO 32- 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ 、 HCO3-(相差 1 个质子) H 2CO3(相差 2 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(HCO3-) + 2c(H2CO3) = c(OH-)【例 4】NH 4Cl 溶液: 基 准 物:H 2O、NH 4+ 得质子产物:H 3O+(相差 1 个

4、质子)即 H+ 失质子产物:NH 3H2O(相差 1 个质子) 、OH - (相差 1 个质子)质子守恒关系式为:c(H +) = c(NH3H2O) + c(OH-)【例 5】(NH 4)3PO4溶液: 基准物:H 2O、NH 4+、 PO43- 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ 、 HPO42-(相差 1 个质子) 、H 2PO4- (相差 2 个质子) 、H 3PO4(相差 3 个质子) 失质子产物:NH 3H2O(相差 1 个质子) 、OH - (相差 1 个质子)质子守恒关系式为:c(H +) + c(HPO42-) + 2c(H2PO4-) + 3c(H3PO4)

5、 = c(NH3H2O) + c(OH-)- 2 -4 .单一的酸式盐溶液【例 5】NaH 2PO4溶液: 基 准 物:H 2O、H 2PO4- 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ ;H 3PO4(相差 1 个质子) 失质子产物:HPO 42-(相差 1 个质子) 、PO 43-(相差 2 个质子) 、OH - (相差 1 个质子) 质子守恒关系式为:c(H +) + c(H3PO4) = c(HPO42-) + 2c(PO43-) + c(OH-)【例 6】(NH 4)2HPO4溶液: 基 准 物:H 2O、NH 4+、HPO 42- 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子

6、)即 H+ 、H 2PO4- (相差 1 个质子) 、H 3PO4 (相差 2 个质子) 失质子产物:NH 3H2O(相差 1 个质子) 、PO 43- (相差 1 个质子) 、OH - (相差 1 个质子)质子守恒关系式为 :c(H +) + c(H2PO4-) + 2c(H3PO4) = c(NH3H2O) + c(PO43-) + c(OH-)【例 7】NH 4HCO3溶液 基 准 物:H 2O、NH 4+、 HCO3- 得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ 、H 2CO3(相差 1 个质子)失质子产物:NH 3H2O(相差 1 个质子) 、CO 32- (相差 1 个质子

7、)、OH - (相差 1 个质子)质子守恒关系式为:c(H +)+ c(H2CO3) = c(NH3H2O) + c(CO32-) + c(OH-)5.多种盐的混合溶液【例 8】CH 3COONa 与 NaF 的混合液 : 基 准 物:H 2O、CH 3COO- 、 F-得质子产物:H 3O+(相差 1 个质子)即 H+ ;CH 3COOH(相差 1 个质子) ;HF(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(CH3COOH) + c(HF) = c(OH-)6.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

8、或强碱离子后得到质子守恒变式。质子守恒关系式特殊。在这类式子中,有如下关系式存在:质子守恒 = 电荷守恒 物料守恒【例 9】同浓度同体积的 CH3COONa 与 CH3COOH 混合液物料守恒:c(CH 3COO-)+ c(CH3COOH) = 2c(Na+)电荷守恒:c(Na +)+ c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)质子守恒 22得:2c(Na +) + 2c(H+) = 2c(CH3COO-) + 2c(OH-)质子守恒关系式为:2c(H +) + c(CH3COOH) = c(CH3COO-) + 2c(OH-)【例 10】同浓度同体积的 CH3COONa 与 Na

9、OH 混合液物料守恒:2 c(CH 3COO-)+ c(CH3COOH) = c(Na+)电荷守恒:c(Na +) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH-)质子守恒关系式为:c(H +) + 2c(CH3COOH) + c(CH3COO-) = c(OH-)- 3 -【例 11】同浓度同体积的 NH4Cl 与 NH3H2O 混合液物料守恒: c(NH 4+)+ c(NH3H2O) =2c(Cl-)电荷守恒: c(NH 4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)即2c(NH4+) +2c(H+) = 2c(Cl-) + 2c(OH-)质子守恒关系式为:2c(H

10、+) +c(NH4+) = c(NH3H2O) + 2c(OH-)【例 12】同浓度同体积的 NH4Cl 与 HCl 混合液物料守恒:2 c(NH 4+)+ c(NH3H2O) = c(Cl-)电荷守恒: c(NH 4+) + c(H+) = c(Cl-) + c(OH-)质子守恒关系式为:c(H +) = c(NH4+) + 2c(NH3H2O) + c(OH-)电解质溶液中粒子浓度大小比较专题复习一知识要点回顾1两大理论电离理论一般来说,弱电解质(弱酸、弱碱等 )的电离是微弱的,电离消耗及电离产生的微粒都是微小的,同时还要考虑水的电离。如氨水溶液中,既存在 NH3H2O 的部分电离,还存在

11、水的微弱电离。故其溶液中微粒浓度大小为:c(NH 3H2O)c(OH -)c(NH 4+)c(H +)。多元弱酸的电离多元弱酸的电离是分步进行的,一级电离总是远大于二级、三级电离,故多元弱酸的电离中主要考虑第一级电离。如在 H2S 水溶液中,H 2S 的电离是分步的,且第一步电离 H2S H+HS-是主要的,故微粒浓度大小为:c(H 2S)c(H +)c(HS -)c(S 2-)。水解理论弱离子的单水解是微弱的。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,微粒浓度大小为:c(Cl -)c(NH 4+)c(H

12、+) c(NH3H2O)。多元弱酸根离子的水解是分步进行的,其第一步水解是主要的。如 Na2CO3 溶液中微粒浓度大小为:c(CO 32-)c(HCO 3-) c(H2CO3)。对同浓度 CO32-和 HCO3-, CO32-比 HCO3-水解程度要大。对于其它弱酸性盐也是相同情况,即同浓度的正盐溶液水解程度比相应酸式盐水解程度大。电离与水解理论综合考虑多元弱酸的酸式盐溶液、同浓度的一元弱酸(弱碱)与其对应的盐溶液的电离与水解是同时存在的,谁占优势,取决其电离与水解程度的相对大小(一般由题示信息给出) 。对多元弱酸的酸式盐溶液来说,在 NaHSO3、NaH 2PO4 等溶液中,由于 HSO3-

13、、H 2PO4-离子的电离程度大于其水解程度,故 c(H+)c (OH-),溶液呈酸性。在 NaHCO3、NaHS 等溶液中,由于HCO3-、HS -离子的水解程度大于其电离程度,故 c(OH-) c(H+),溶液呈碱性。对同浓度的醋酸和醋酸钠的混合液,CH 3COOH 电离程度大于 CH3COO-的水解程度,c(CH 3COO-) c(CH3COOH),溶液呈酸性。与之类似,同浓度的氨水和氯化铵的混合液,NH 3H2O 的电离大于 NH4+水解,溶液呈碱性。2三大定量关系- 4 -电荷守恒在任何电解质溶液中,阴离子所带负电荷总数总是等于阳离子所带正电荷总数,即溶液呈电中性。如在 Na2CO3

14、 溶液中存在如下守恒关系式: c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)。物料守恒在电解质溶液中,由于有些离子能发生电离或水解,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但这些离子或分子中所含某种特定元素原子的总数是始终不变的,是符合原子守恒的。如在 K2S 溶液中存在如下守恒关系式:c (K+)=2c(H2S)+2c(HS-)+2c(S2-)。质子守恒由水电离出的 c(H+)、c (OH-)始终是相等的,溶液中水电离出的 H+、OH -虽跟其它离子结合,但其总量仍是相等的。如在 K2S 溶液中存在如下守恒关系式:c (OH-)= c(H+)+ c(HS-)+2c(

15、H2S)。实际上,质子守恒可由:“质子守恒”“电荷守恒”“物料守恒”联合推出。二解题策略分析对于比较复杂的电解质溶液中粒子浓度大小比较,由于其涉及的知识面广,综合性强,不少学生看到题目后感觉束手无策。笔者建议采用如下思维过程进行处理,应有利于理清解题思路。1判反应判断两种溶液混合时,是否发生化学反应,这一步主要目的是搞清楚溶液的真实组成。如果两种溶液混合后,有反应发生,那就要根据题给的条件判断怎么反应、反应后生成了什么物质,是否有物质过量,再确定反应后溶液的组成如何。2写平衡根据溶液的组成,写出溶液中存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡) ,尤其要注意不要漏写在任何水溶液中均存在的水的电离平衡。

16、这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接的看出某些粒子浓度间的关系,在具体应用时主要是要防止遗漏。如对 NaHCO3 溶液,要注意 HCO3 既能发生水解还能发生电离。3列等式根据溶液中的守恒原理,列出两个重要的等式,即电荷守恒式和物料守恒式,据此可列出溶液中阴阳离子浓度间的数学关系式。4分主次根据溶液中存在的平衡和题给条件,结合平衡的有关规律,分析哪些平衡进行的程度相对大一些,哪些平衡进行的程度相对小一些,再依此比较出溶液各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步,关键是要把握好上述电离平衡和水解平衡两大理论,树立“主次”意识。三题型归纳分类通常我们把电解质溶液

17、归纳分类如下:根据上述电解质溶液分类对有关电解质溶液中粒子浓度大小比较题型进行对应归类如下:1单一溶液中粒子浓度大小比较仅含一种弱电解质的溶液中粒子浓度大小比较例 1 (05 年上海化学卷,第 14 题)叠氮酸(HN 3)与醋酸酸性相似,下列叙述中错误的是AHN 3 水溶液中微粒浓度大小顺序为:c(HN 3)c(H +)c (N3-)c(OH -)- 5 -BHN 3 与 NH3 作用生成的叠氮酸铵是共价化合物CNaN 3 水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na +)c(N 3-)c(OH -)c(H +)DN 3-与 CO2 含相等电子数解析:AHN 3 为弱酸,在水溶液中极少部分电离生成氢离

18、子和酸根离子,导致溶液呈酸性,水也电离生成氢离子,所以溶液中离子浓度大小顺序是:c(HN 3)c(H +)c(N 3-)c(OH -),故 A 正确;B叠氮酸铵中叠氮酸根离子和铵根离子之间存在离子键,所以为离子化合物,故 B 错误;C叠氮酸钠为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,但叠氮酸根离子水解程度较小,所以离子浓度大小顺序是 c(Na +)c (N 3-)c(OH -)c (H +) ,故 C 正确;D叠氮酸根离子和二氧化碳都含有 22 个电子,所以其电子数相等,故 D 正确;故选 B 可水解盐溶液中粒子浓度大小比较例 2 (01 年全国春召题,第 18 题)在 0.1 mol/L Na2CO3 溶

19、液中,下列关系正确的是( )Ac(Na +) = 2c(CO32 ) Bc(OH ) = 2c(H+)Cc(HCO 3 ) c(H2CO3) Dc(Na +)c (CO32 )+c(HCO3 ) 解析:Na 2CO3 为强碱弱酸盐,盐在水中完全电离,由于 CO32 水解,故 c(Na+)2c(CO 32 ),A 错误;又因为 CO32 水解以第一步为主,故有 c(HCO3 )c(H 2CO3),C 正确;依据物料守恒有 c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+ c(H2CO3),故 c(Na+)c(CO 32-)+c(HCO3-),D 错误;因由水电离出的H+和 OH 的物质的量相

20、等,可得 c(OH )= c(H+)+ c(HCO3-)+2c(H2CO3),故 c(OH-)2 c(H+),B 错误。故本题应选 C。强碱弱酸酸式盐溶液中粒子浓度大小比较例 3 (04 年江苏化学卷,第 17 题)草酸是二元弱酸,草酸氢钾溶液呈酸性。在 0.1molL-1 KHC2O4 溶液中,下列关系正确的是( )Ac(K +)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+c(C2O42-)Bc(HC 2O4-)+c(C2O42-)=0.1 molL-1Cc(C 2O42-)c(H2C2O4) Dc(K +)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)解析:KHC 2O4

21、 溶液中存在:KHC 2O4= K+ HC2O4-,HC 2O4 H+ C2O42-,HC 2O4+H2OH2C2O4+ OH- ,H 2O H+ OH-等反应。根据电荷守恒有:c(K +)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故 A 说法错误;由物料守恒有 c(K+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1 molL-1,B说法错误,D 说法正确。因溶液呈酸性,说明 HC2O4-的电离程度大于水解程度,故 c(C2O42-)c(H2C2O4),C 也正确。故本题应选 C、D。技巧点评:对于单一溶液来说,若是弱酸或弱碱,只需抓住弱电解

22、质的电离平衡;若是正盐,只需抓住弱离子的水解平衡;若是多元弱酸的酸式盐,其酸式根离子既存在水解,又存在电离,应注意根据题中提示弄清是电离程度大于水解程度,还是水解程度大于电离程度,再结合离子方程式和守恒原理进行分析比较,确定粒子浓度关系。2、两种溶液混合后粒子浓度大小比较两种溶液混合后不反应粒子浓度大小比较例 4在物质的量浓度均为 0.01mol/L 的 CH3COOH 和 CH3COONa 混合溶液中,测得 c(CH3COO-) c(Na+),则下列式正确的是( )Ac(H +)c(OH -) Bc(H +)c(OH -)Cc(CH 3COOH)c (CH3COONa) Dc(CH 3COO

23、H)+ c(CH3COONa)= 0.02mol/L- 6 -解析:两溶液混合后不发生反应,混合液中存在以下两个平衡式:CH 3COOH CH3COO-+H+,CH 3COO-+H2O CH3COOH+OH-。根据电荷守恒得 c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),结合题给信息 c(CH3COO-)c (Na+),即等物质的量浓度的 CH3COOH 电离程度大于 CH3COO-的水解程度,故溶液呈酸性,即 c(H+)c (OH-)。故应选 A。技巧点评:弱酸与对应弱酸的强碱盐共存或弱碱与对应弱碱的强酸盐共存,溶液中既存在弱电解质的电离,又存在弱离子的水解,一般情况下,当弱

24、电解质较多时,是以弱电解质的电离为主,但也有特例,若同浓度的 HCN 和 NaCN 的混合液,却是以 CN-的水解为主。两种溶液混合发生反应后粒子浓度大小比较强碱(酸)与弱酸(碱)溶液混合后粒子浓度大小比较I、酸碱恰好中和后溶液中粒子浓度大小比较例 5 (03 年上海化学卷,第 8 题)在 10mL0.1mol/LNaOH 溶液中加入同体积、同浓度的 CH3COOH 溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是( )Ac(Na +)c(CH 3COO-)c(H +)c (OH )Bc(Na +)c(CH 3COO-)c(OH )c(H +)Cc(Na +)c(CH 3COO-)c(CH 3COO

25、H)Dc(Na +)c(H +)c(CH 3COO-)c (OH )解析:由于混合的 NaOH 与 CH3COOH 的物质的量都为 110-3 mol,两者恰好完全中和生成CH3COONa,但 CH3COONa 是强碱弱酸盐,要水解,这种情况实际上等于单一溶质。CH 3COO-要发生水解:CH 3COO-+H2O CH3COOH+OH-,故有 c(Na+)c(CH 3COO-)c(OH )c(H +),根据物料守恒知 C 正确,根据电荷守恒知 D 正确。故本题应选 A。II、酸碱中和后溶液呈中性时溶液中粒子浓度大小比较例 6 (06 年四川理综卷,第 12 题)25时,将稀氨水逐滴加入到稀硫酸

26、中,当溶液的 pH7时,下列关系正确的是( )Ac(NH 4+)c (SO42 ) Bc(NH 4+)c(SO 42 )Cc(NH 4+)c(SO 42 ) Dc(OH )c(SO 42 )c(H +)c (NH4+)解析:根据氨水和硫酸反应后溶液电荷守恒 c(H+)c (NH4 )=c(OH )2c(SO 42 )及溶液的 pH7(即 c(H+)= c(OH ))知, c(NH4+)=2c(SO42 ),故 c(NH4+)c(SO 42 )。故应选 B。III、酸或碱有一种反应物过量时溶液中粒子浓度大小比较例 7 (07 年四川理综卷,第 11 题)在 25时,将 PH=11 的 NaOH

27、溶液与 PH=3 的 CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是( )Ac(Na +)=c(CH3COO )+ c(CH3COOH)Bc(H +)= c(CH3COO )+ c(OH )Cc(Na +)c(CH 3COO )c(OH )c(H +)Dc(CH 3COO )c (Na+)c(H +)c(OH )解析:因醋酸是弱酸,部分电离,故醋酸的浓度远大于 110-3 mol/L,当 NaOH 与 CH3COOH等体积混合反应后,CH 3COOH 过量,反应后得到 CH3COONa 和 CH3COOH 的混合溶液,根据物料守恒有: c(CH3COO )+ c(CH3COOH)110

28、-3 molL-1/2=c(Na+),A 错误;根据电荷守恒有:c(Na+)+ c(H+)=c(CH3COO )+c(OH ),则 B 错误;因为醋酸过量,溶液应呈酸性,C 错误,D 正确。IV、反应物用量不确定时溶液中粒子浓度大小比较例 8 (05 年江苏化学卷,第 12 题)常温下将稀 NaOH 溶液和稀 CH3COOH 溶液混合,不可能出现的结果是( )ApH7,且 c(OH-)c(Na +)c(H +)c(CH 3COO-)BpH7,且 c(Na+)c(H +)c (CH3COO-)c(OH -)CPH7,且 c(CH3COO-) c(H+)c(Na +)c(OH -)- 7 -DpH

29、7,且 c(CH3COO-)c (Na+)c (H+)c(OH -)解析:因二者混合时发生中和反应生成 CH3COONa,则二者可能恰好反应,可能碱过量,可能酸过量,但无论何种情况,混合液中必存在 c(Na+)c(H +)c(CH 3COO-)c (OH-),显然 B 说法正确。若 pH7,则二者可能恰好反应或碱过量,不管哪种情况 A 都不可能正确。若 pH7,说明酸过量,且 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO-的水解程度,则有 c(CH3COO-)c(Na +)c(H +)c(OH-)(酸过量不多)或 c(CH3COO-)c(H +)c (Na+)c(OH -) (酸过量较多) ,

30、C 结果可能出现。若 pH=7,c (H+)c(OH -),根据电荷守恒知,c(CH 3COO-)=c(Na+),D 说法不正确。故本题应选 A、D 。技巧点评:强碱(酸)与弱酸(碱)溶液混合时,若恰好反应生成一种盐,解法同例 5;若酸碱中和后溶液呈中性时,解法同例 6;若强者过量,抑制水解,若弱者过量,要看水解程度和电离程度相对大小。盐与碱(酸)反应后溶液中粒子浓度大小比较I、强碱弱酸盐与强酸反应后溶液中粒子浓度大小比较例 9 (01 年上海化学卷,第 19 题)将 0.1mol/L 的醋酸钠溶液 20mL 与 0.1mol/L 盐酸 10rnL 混合后,溶液显酸性,则溶液中有关微粒的浓度关

31、系正确的是( )Ac(CH 3COO )c (Cl ) c (H+)c(CH 3COOH)Bc(CH 3COO )c (Cl )c(CH 3COOH)c (H+)Cc(CH 3COO )c (Cl-)c (H+)c (CH3COOH)Dc (Na+)c (H+)c(CH 3COO )c (Cl )c (OH )解析:混合时因发生反应 CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,可见得到的是等物质的量浓度的 CH3COONa、NaCl、CH 3COOH 的混合液。溶液显酸性,说明 CH3COOH 的电离程度大于 CH3COO 的水解程度,但 CH3COOH 的电离程度仍较小,则 c (N

32、a+)c(CH 3COO )c (Cl )c(CH 3COOH) c (H+)c (OH ),故 AC 均错误,B 正确;根据电荷守恒知 D 正确。因此本题应选 BD。II、强酸弱碱盐与强碱反应后溶液中粒子浓度大小比较例 10(03 年全国新课程理综卷,第 9 题)将 20mL 0.4mol/L 硝酸铵溶液跟 50mL 0.1mol/L 氢氧化钡溶液混合,则混合溶液中各离子浓度的大小顺序是Ac(NO 3 )c(OH )c(NH 4+)c (Ba2+) Bc(NO 3 )c (Ba2 )c(OH )c(NH 4 )Cc(Ba 2 )c(NO 3 )c(OH )c(NH 4 ) D c(NO3 )

33、 c(Ba2 ) c(NH4 ) c(OH )解析:根据反应式 2NH4NO3+ Ba(OH)2= Ba(NO3)2+2NH3H2O,反应前:0.008mol 0.005mol 0 0反应后: 0 0.001mol 0.008mol 0.004mol 可见反应后为 Ba(OH)2、Ba(NO 3)2、NH 3H2O 的混合液。溶液中只存在 NH3H2O 的电离,根据各成分物质的量知,c(NO 3-)c(Ba 2+)c(OH -)c(NH 4+)c(H +),故应选 B。III、强碱弱酸酸式盐与强碱反应后溶液中粒子浓度大小比较例 11 (07 年天津理综卷,第 10 题)草酸是二元中强酸,草酸氢

34、钠溶液显酸性。常温下,向 10 mL 0.01 mol/L NaHC2O4 溶液中滴加 0.01 mol/L NaOH 溶液,随着 NaOH 溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是( )AV(NaOH)= 0 时,c(H +)=110-2 mol/LBV(NaOH)10mL 时,不可能存在 c(Na )= 2c(C2O )+ c(HC2O )CV(NaOH)=10mL 时,c (H+)=110-7mol/LDV(NaOH)10mL 时,c (Na )c (C2O )c(HC 2O )解析:由于 HC2O4 不完全电离,0.01 mol/L NaHC2O4 溶液中 c(H+)110 -2 m

35、ol/L,A 错误;当 V(NaOH)10mL 时,NaHC 2O4 与 NaOH 反应后生成 NaHC2O4 和 Na2C2O4 的混合液,溶液可能呈中性,当溶液呈中性时,根据电荷守恒有:c(Na )=2c(C2O4 )+ c(HC2O4 ),B 错误;当 V(NaOH)- 8 -=10mL 时,生成的 Na2C2O4 水解,溶液呈碱性,c(H +)110 -7mol/L,C 错误;当 V(NaOH)10mL时,生成 NaOH 和 Na2C2O4 的混合液,根据盐类水解规律可知,c(Na )c(C 2O4 )c(HC 2O4 ),D正确。技巧点评:此类试题要看酸(碱)与盐是否发生反应,若发生

36、,应先通过分析或计算确定混合液的成分,然后看溶液中是否存在电离和水解,以及电离与水解程度的相对大小,再列出各离子浓度的关系。若酸(碱)与盐之间不发生反应,直接根据组成及题给条件分析判断。再利用守恒原理列出相关等式,作出解答。电解质溶液中粒子浓度大小比较的综合应用例 12 (07 年江苏化学卷,第 15 题)下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是( )A0.1 mol/LHCOOH 溶液中: c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)B1 L 0lmol/LCuSO 4(NH4)2SO46H2O 的溶液中:c(SO42-)c(NH 4+)c(Cu 2+) c(H+)c(OH -)C0.1 mol/

37、LNaHCO3 溶液中:c(Na+)+c(H+)+c(H2CO3)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(OH-) D等体积、等物质的量浓度的 NaX 和弱酸 HX 混合后的溶液中:c(Na+)c(HX)c (X )c(H +)c (OH ) 解析:HCOOH 溶液中存在电荷守恒:c(HCOO )+c(OH )=c(H ),A 说法正确;由于 Cu2 和NH4+均水解,使溶液呈酸性,故 B 说法正确;由 NaHCO3 溶液中电荷守恒:c(Na +)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-),物料守恒: c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),

38、由这两个关系式得到:c(H +)+c(H2CO3)= c(CO32-)+c(OH-),题中等式可表示为在上式的左右两边各加上 c(Na+)和 c(HCO3-),而这两种离子浓度并不相等,故等式不成立,C 选项不正确; D 选项中的 c(Na )应界于 c(HX)和 c(X )之间,D 不正确。故本题符合题意的是 CD。例 13 (07 年广东化学卷,第 15 题)下列溶液中,微粒的物质的量浓度关系正确的是( )A0.1 molL1 Na2CO3 溶液中:c(OH -)=c(HCO3-)+ c(H+)+2c(H2CO3)B1 L 0l molL1 NH4Cl 溶液中:c (NH4+)= c(Cl

39、-)C向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到的酸性混合溶液: c(Na+)c(CH 3COO )c(H +)c(OH -) D向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的 PH=5 的混合溶液:c(Na +)= c(NO3-) 解析:A 选项符合质子守恒,故正确; B 选项中 NH4+要发生水解,使得 c(NH4+)c(Cl -),故错误;C 选项显然不符合电荷守恒,正确的关系应是 c(CH3COO )c(Na +)c(H +)c(OH -);由物料守恒知 D 说法正确。故本题符合题意的是 A、D。技巧点评:此类试题是上述各种情况的综合应用,只要能熟练掌握上述各种情况溶液中粒子浓度大小比较时,这类试题即可解决。从

40、以上各方面分析可知解答比较溶液中粒子浓度问题的思路是:首先,根据题意分析确定溶液中的溶质成分;其次,列出溶液中发生变化的离子方程式(如电离、水解等) ,利用题给数据分析比较各粒子浓度的大小关系;然后再根据电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理列出有关恒等关系,对照题目作出准确的判断。盐溶液蒸干后的产物分析一、 金 属阳离子 易水 解的、 易 挥 发 性酸盐蒸干可得到金属氢氧 化物。例如 氯 化 铝得氧 化 铝, 氯 化 铁得氧 化铁;而硫酸铝蒸干还是硫酸铝 。二、酸根阴离子易 水 解的强碱盐,正盐是原物质,酸式盐要考虑 水 解产物或 分 解, 例 如碳酸钠蒸干是碳酸钠- 9 -,碳酸氢钠蒸干 分 解

41、得碳酸钠 。三 、双水解的蒸干得水解产物。四、易氧化的蒸干得氧化产物,如硫酸亚铁得硫酸铁,亚硫酸钠得硫酸钠。如一 般的规律如下:1.不水解、不分解也不反应,加热蒸干仍得到原来的溶质盐。如加热蒸干 NaCl(相似的如 Na2S04 、 KN03、 BaCl2等 ) 溶液,仍得到原来的溶质盐。2.水解,但水解产物无法脱离溶液体系的,加热蒸干仍得到原来的溶质盐 。 阳离子 水 解的盐:如加热蒸干 Al2(S04)3 ( 相 似 的如 Fe2(S04)3、 CuS04、 KAl(S04)等 ) 溶液,得到 Al2(S04)3,因在溶液中虽 然 Al2(S04)3解生成 Al(OH)3和 H2SO4加

42、热只是促进了水解,但水解的产物之一 H2SO4是高沸点强自费酸,所以最终会和另一产物 Al(OH)3反应生成 Al2(S04)3。 阴离子水解的盐:如加热蒸干 Na2C03(相似的如 Na3P04、 Na2Si03等 )溶液, 得到的将是 Na2C03。因 Na2C03水解生成 NaHC03和 NaOH,加热促进了水解,但水减少时, 和 OH-浓度增大,两者反应生成HC02-3,所以最后得到的是 Na2C03. CO2-33.水解,且水解产物能脱离溶液体系的,加热蒸干得不到原来的溶质盐而得 到的是水解产物。如加热蒸干 AlCl3(相似的如 Al(N03)3 、 CuCl2等 )溶液,得到 Al

43、2O3这是因为, 在加热蒸干过程中 AICl3水解的产物之一盐酸将不断挥发放出氯化氢气休,所以,最后得到的是另一水解产物 Al203。4.加热能分解的,加热蒸干便得到稳定的分解产物。如加热蒸干 Ba(HC03)2(相似的如 Ca(HC03)2等)溶液,得到 Ba2C03 因 Ba(HC03)2不稳定,在加热蒸干过程中将分解生成 BaC03、 H2O和 C02,所以最后得到 BaCO3 。 又如, KMn04溶液蒸干便得到 K2Mn04、Mn02。 Fe(OH)3溶液蒸干得到 Fe203。5.加热蒸干 Mg(HCO)2溶液,得到 MgO。因为 Mg(HCO)2亦不稳定,加热时分解得到 MgCO3

44、,而 MgCO3在加热蒸干过程中会不断水解,生成溶解度更小的 Mg(OH)2,最终分解而生成 MgO。6.能被氧化的,如加热蒸干 Na2SO3溶液得到 Na2SO4。这是因为,虽然加热促进了 Na2SO3的水解,但水解的两种产物 NaHS03和 NaOH将会最终生成 Na2SO3,但在这个过程中,因 易被空气中的氧气氧化生成SO23,所以最后得到的是 Na2SO4。SO247.能被氧化的,加热蒸干 FeSO4溶液,最后得到的是 Fe2(SO4)3和 Fe2O3的混合物。这是因为, 在加热蒸- 10 -干过程申 Fe2+易被空气中的氧气氧化为 Fe3+。而 Fe3+易生水解生成 Fe(OH)3,

45、溶液中还有 H2S04,所以最后得到 Fe2(S04)3和 Fe203的混合物。8.能被氧化的,加热蒸干 Fe(N03)2溶液,最后得到的是 Fe203。这是因为,在蒸干过程中 Fe2+易被氧化为 Fe3+而 Fe3+水解生成 Fe(OH)3。在加热时又分解为 Fe203。水解的另一产物 HN03不断挥发、分解,所以最后得到 Fe203。9.加热蒸干 NaClO溶液,得到 NaCl。这是因为, NaClO易水解生成 NaOH和 HClO,而 HClO不稳定,在加热时分解时生盐酸放出 O2,盐酸与 NaOH反应生成 NaCl和 H2O,所以最后得到 NaCl。电解质溶液中离子浓度大小比较的补充内

46、容 多元弱酸溶液中,由于多元弱酸是分步电离(注意,电离都是微弱的)的,第一步的电离远远大于第二步,第二步远远大于第三步。由此可判断多元弱酸溶液中离子浓度大小顺序。例 H3PO4 溶液中: H3PO4H+2PO4-2- HPO2-HPO42-+PO43-H2OHOH-所以,c(H +)c(H 2PO4-)c(HPO 42-)c(PO 43-)c(OH -) 多元弱酸的强碱正盐溶液中,要根据酸根离子的分步水解(注意,水解都是微弱的)来分析。第一步水解程度大于第二步水解程度,依次减弱。如 Na2S 溶液中:按电离和水解由大到小,分别如下: Na2S2Na+S2-S2-+HOHS-OH-HS-+H2

47、H2S+-OH-所以,c(Na +)c(S 2-)c(OH -)c(HS -)c(H +)。类似的还有 Na2CO3。 多元弱酸的酸式盐溶液中:由于存在弱酸的酸式酸根离子的电离,同时还存在弱酸的酸式酸根离子的水解,因此必须搞清电离程度和水解程度的相对大小,然后判断离子浓度大小顺序。常见的 NaHCO3、 NaHS、Na 2HPO4,溶液中酸式酸根离子的水解程度大于电离程度,溶液中 c(OH-)c(H +)溶液显碱性。例 NaHCO3 中:- 11 -NaHCO3Na+HCO3-3-+H2OH2CO3OH-HCO3- +2-2 OH-所以,c(Na +)c(HCO 3-)c(OH -)c(H 2

48、CO3)c(H +)c(CO 32-)。又如 Na2HPO4 溶液中: Na2HPO42Na+HPO42-42-H+PO43-H2PO4-+H2O3+OH-HPO4-+2 2-OH-所以,c(Na +)c(HPO 42-)c(OH -)c(H 2PO4-)c(H +)c(PO 43-)c(H 3PO4)。相反,在 NaHSO3、NaH 2PO4 溶液中,由于弱酸根离子电离程度大于水解程度,溶液显酸性c(H+) c(OH-)。例在 NaHSO3 中: NaHSO3Na+HSO3-HSO3-+H2OH2SO3+OH-3- 2-+OH-所以 c(Na +)c(HSO 3-)c(H +)c(SO 32-)c(OH -)c(H 2SO3)。又如在 NaH2PO4 溶液中: NaH2PO4Na+H2PO4-HP

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