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1、
專題 離子濃度的大小比較
縱觀2012高考各省市試題,從解題方法的角度講,物料守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒等恒等變形是命題的熱點(diǎn)。從題型的角度看,打破選擇題的常規(guī),出一些簡(jiǎn)答題或填空題都是有可能的。
一、熟悉兩大理論,構(gòu)建思維基點(diǎn)
1.電離理論
(1)弱電解質(zhì)的電離是微弱的,電離產(chǎn)生的微粒都非常少,同時(shí)還要考慮水的電離,如氨水溶液中:NH3·H2O、NH、OH-濃度的大小關(guān)系是c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(NH)。
(2)多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的,其主要是第一級(jí)電離(第一步電離程度遠(yuǎn)大于第二步電離)。如在H2S溶液中:H2S、HS-、S2-、H+的濃度大小關(guān)系是c(H
2、2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
2.水解理論
(1)弱電解質(zhì)離子的水解損失是微量的(雙水解除外),但由于水的電離,故水解后酸性溶液中c(H+)或堿性溶液中c(OH-)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)溶液的濃度。如NH4Cl溶液中:NH、Cl-、NH3·H2O、H+的濃度大小關(guān)系是c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(NH3·H2O)。
(2)多元弱酸酸根離子的水解是分步進(jìn)行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的濃度大小關(guān)系應(yīng)是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
二、把握3種守恒,明確等量關(guān)系
1.電荷守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液
3、中,無(wú)論存在多少種離子,溶液都是呈電中性,即陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)一定等于陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)。如NaHCO3溶液中存在著Na+、H+、HCO、CO、OH-,存在如下關(guān)系:c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)。
2.物料守恒規(guī)律
電解質(zhì)溶液中,由于某些離子能夠水解,離子種類(lèi)增多,但元素總是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三種形式存在,它們之間有如下守恒關(guān)系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
3.質(zhì)子守恒規(guī)律
如Na2S水溶液中的質(zhì)子轉(zhuǎn)移作用圖示如下:
由圖可得Na2S水溶液中質(zhì)子
4、守恒式可表示:c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)。質(zhì)子守恒的關(guān)系式也可以由電荷守恒式與物料守恒式推導(dǎo)得到。
三、理清一條思路,掌握分析方法
四、典例導(dǎo)悟,分類(lèi)突破
1.單一鹽溶液
【例1】 對(duì)下列各溶液中,微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系表述正確的是 ( )
A.0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液中:c(CO)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中:c(Na+)=c(HCO)+c(H2CO3)+2c(CO)
C.將0.2 mol·L
5、-1 NaA溶液和0.1 mol·L-1鹽酸等體積混合所得堿性溶液中:c(Na+)+c(H
+)=c(A-)+c(Cl-)
D.在25 ℃時(shí),1 mol·L-1的CH3COONa溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
【例2】 硫酸銨溶液中離子濃度關(guān)系不正確的是 ( )
A.c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH)=2c(SO)
C.c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(SO) D.c(NH)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)
2.酸堿中和型
(1)恰好中和型
【例3】 在10 m
6、ol 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同體積、同濃度的HAc溶液,反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是 ( )
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-) B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc) D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
(2)反應(yīng)過(guò)量型
【例4】 在25 ℃時(shí),將pH=11的NaOH溶液與pH=3的CH3COOH溶液等體積混合后,下列關(guān)系式中正確的是 ( )
A.
7、c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH) B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【例5】 25 ℃時(shí),將稀氨水逐滴加入到稀硫酸中,當(dāng)溶液的pH=7時(shí),下列關(guān)系正確的是 ( )
A.c(NH)=c(SO) B.c(NH)>c(SO) C.c(NH)
8、0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),對(duì)該溶液的下列判斷正確的是 ( )
A.c(H+)>c(OH-) B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-) D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
【例7】 將0.2 mol·L-1 NaHCO3溶液與0.1 mol·L-1 KOH溶液等體積混合,下列關(guān)系正確的是 ( )
A.2c(K+)=c(HCO)+2c(
9、CO)+c(H2CO3)
B.c(Na+)>c(K+)>c(HCO)>c(CO)>c(OH-)>c(H+)
C.c(OH-)+c(CO)=c(H+)+c(H2CO3)+0.1 mol·L-1
D.3c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO)
4.不同物質(zhì)同種離子濃度的比較
【例8】 相同溫度下等物質(zhì)的量濃度的下列溶液中,pH值最小的是 ( )
A.NH4Cl B.NH4HCO3
C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4
真題體驗(yàn):【例9】?。?012·四川)10.常溫下,下列溶液中的微粒濃度關(guān)系正確的是
A.新制氯水中加入固體Na
10、OH:c(Na+) = c(Cl-) + c(ClO-) + c(OH)
B.pH = 8.3的NaHCO3溶液:c(Na+) > c(HCO3-) > c(CO32-) > c(H2CO3)
C.pH = 11的氨水與pH = 3的鹽酸等體積混合:c(Cl-) = c(NH4+) > c(OH) = c(H+)
D.0.2mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LNaOH溶液等體積混合:
圖7
2c(H+) – 2c(OH-) = c(CH3COO-) – c(CH3COOH)
【例10】(2012·江蘇)15. 25益時(shí),有c(CH3COOH)+c
11、(CH3COO-)= 0. 1 mol·L-1的一組醋酸、醋酸鈉混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)與pH 的關(guān)系如圖7 所示。下列有關(guān)溶液中離子濃度關(guān)系的敘述正確的是
A. pH=5. 5 的溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B. W 點(diǎn)所表示的溶液中: c(Na+)+c(H+)= c(CH3COOH)+c(OH-)
C. pH = 3. 5 的溶液中: c(Na+) +c(H+) -c(OH-) +c(CH3COOH)= 0. 1mol·L-1
D. 向W 點(diǎn)所表示的1. 0 L 溶液中通入0. 05 mol HCl 氣體(溶液體積變化可忽略): c(H+)= c(CH3COOH)+c(OH-)
答案
【例1】 D 【例2】 B 【例3】 A 【例4】 D 【例5】 B 【例6】 A
【例7】 D 【例8】 C 【例9】 D 【例10】BC